Pomiary napięcia stałego przyrządami analogowymi i cyfrowymi

Transkrypt

1 Pomiary napięcia stałego przyrządami analogowymi i cyfrowymi Idealny woltomierz cechuje się: a) nieskooczoną rezystancją zewnętrzną b) nieskooczoną rezystancją wewnętrzną c) skooczoną rezystancją zewnętrzną d) skooczoną rezystancją wewnętrzną Rzeczywisty woltomierz cechuje się: a) bardzo małą rezystancją zewnętrzną b) bardzo małą rezystancją wewnętrzną c) bardzo dużą rezystancją zewnętrzną d) bardzo dużą rezystancją wewnętrzną Na wyjściu dzielnika napięcia można uzyskad napięcie: a) wyższe w stosunku do napięcia na wejściu b) niższe w stosunku do napięcia na wejściu c) równe napięciu na wejściu d) wszystkie odpowiedzi są poprawne pytania zamknięte W modelu Thevenia, wartośd rezystancji R w : a) oblicza się na podstawie rezystancji obwodu zastępczego b) można ją określid na podstawie pierwszego prawa Kirchoffa c) można ją określid na podstawie drugiego prawa Kirchoffa d) nie jest potrzebna, niezbędna jest wartośd siły elektromotorycznej Według II prawa Kirchhoffa: a) suma spadków napięd na odbiornikach jest większa od sił elektromotorycznych zasilających układ b) suma spadków napięd na odbiornikach jest mniejsza od sił elektromotorycznych zasilających układ c) suma spadków napięd na odbiornikach jest równa zero d) suma spadków napięd na odbiornikach jest równa sumie sił elektromotorycznych zasilających układ Kiedy nie należy uwzględnid błąd metody przy pomiarze napięcia: a) Gdy jest mniejszy o rząd od niepewności wskazao woltomierza b) Gdy jest większy o rząd od niepewności wskazao woltomierza c) Gdy rezystancja wewnętrzna obwodu jest równa zero d) Gdy rezystancja wewnętrzna obwodu dąży do nieskooczoności Błąd systematyczny pomiaru napięcia stałego zależy: a) stosunek rezystancji woltomierza i źródła b) iloczyn rezystancji woltomierza i źródła c) stosunek napięcia woltomierza i źródła d) iloczyn napięd woltomierza i źródła Napięcie elektryczne jest: a) definiowane jako suma potencjałów między dwoma punktami obwodu elektrycznego b) definiowane jako różnica potencjałów między dwoma punktami obwodu elektrycznego c) stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku elektrycznego między punktami, dla których określa się napięcie, do wartości tego ładunku d) stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku elektrycznego między punktami, dla określonej wartości ładunku, do wartości tego napięcia

2 Napięcie baterii 4,8V zmierzono trzema woltomierzami o klasach kl 1 =0,5; kl 2 =0,5; kl 3 =1 oraz zakresach U z1 =7,5V; U z2 =15V; U z3 =15V. Z najmniejszą niepewnością zmierzono przyrządem: a) pierwszym b) drugim c) trzecim d) pierwszym oraz drugim Wartośd zmierzoną przez woltomierz analogowy określa się na podstawie: a) wychylenia wskazówki, a dokładnośd wskazao określana jest poprzez wskaźnik klasy b) pola odczytowego przyrządu, a dokładnośd wskazao określona jest poprzez błąd podstawowy oraz błąd dyskretyzacji c) rezystancji charakterystycznej, którą następnie mnoży się przez zakres pomiarowy d) stosunku rezystancji woltomierza i źródła Dlaczego ważne jest, aby woltomierz posiadał możliwie jak największa rezystancje wewnętrzna? a) Aby nie wpływał na badany obiekt, czyli aby nie zmieniał warunków jakie panują w obwodzie b) Aby zmniejszyd prawdopodobieostwo wystąpienia zwarcia w obwodzie c) zwiększając jego rezystancje wewnętrzną zwiększamy jego dokładnośd d) Aby uprościd późniejsze rachunki na mierzonych wartościach Dokładnośd wskazao woltomierza cyfrowego określona jest poprzez: a) błąd podstawowy oraz błąd dyskretyzacji b) błąd dyskretyzacji c) klasę woltomierza d) błąd podstawowy pytania otwarte W jakim celu nowoczesne woltomierze mają wejście trój-zaciskowe? Wyjaśnij pierwsze i drugie prawo Kirchhoffa. Wykonaj odpowiedni rysunek. Woltomierzom o klasie 0.5, na zakresie pomiarowym 10V zmierzono napięcie 5,347V. Podaj przedział niepewności dla wartości mierzonego napięcia, obliczyd błąd bezwzględny i względny. Woltomierzem o klasie 0.5 i zakresie pomiarowym 15V zmierzono wartośd napięcia w obwodzie. Wskazówka woltomierza wskazała 47.8 podziałki na skali o maksymalnej wartości 75 podziałek. Podaj przedział niepewności dla wartości mierzonego napięcia, obliczyd błąd bezwzględny i względny. Woltomierzem cyfrowym o błędzie podstawowym ±(0.1%+4dgt), na zakresie pomiarowym 20V zmierzono napięcie 5,347V. Podaj przedział niepewności dla wartości mierzonego napięcia, obliczyd błąd bezwzględny i względny. Wykonaj schemat obwodu składający się z dzielnika napięcia (R 1 =R 2 =100Ω) z podłączonym na jego wejście idealnym źródłem napięciowym (E=5V) oraz oblicz napięcie wyjściowe. Dany jest rezystor wzorcowy o wartości nominalnej R N =100Ω i klasie 0,02. Wyznacz niepewność ustawienia wartości nominalnej rezystora. Co zwykle zakłada się rozważając pomiary napięcia stałego przyrządami analogowymi lub cyfrowymi? Jaki jest powód występowania błędu systematycznego pomiaru napięcia, kiedy należy go uwzględnid?

3 Pomiary prądu stałego przyrządami analogowymi i cyfrowymi pytania zamknięte Prąd elektryczny jest definiowany jako: a) nieuporządkowany ruch ładunków elektrycznych od punktu o potencjale niższym do punktu o potencjale wyższym b) uporządkowany ruch ładunków elektrycznych od punktu o potencjale niższym do punktu o potencjale wyższym c) nieuporządkowany ruch ładunków elektrycznych od punktu o potencjale wyższym do punktu o potencjale niższym d) uporządkowany ruch ładunków elektrycznych od punktu o potencjale wyższym do punktu o potencjale niższym Idealny amperomierz cechuje się: a) zerową rezystancją zewnętrzną b) zerową rezystancją wewnętrzną c) niezerową rezystancją zewnętrzną d) niezerową rezystancją wewnętrzną Rzeczywisty amperomierz cechuje się: a) bardzo małą rezystancją zewnętrzną b) bardzo małą rezystancją wewnętrzną c) bardzo dużą rezystancją zewnętrzną d) bardzo dużą rezystancją wewnętrzną Źródłem błędu systematycznego pomiaru natężenia prądu jest: a) opór wewnętrzny źródła prądu b) stosowanie twierdzenia Thevenina c) przepływ prądu przez amperomierz d) żadna z powyższych odpowiedzi nie jest prawidłowa Błąd systematyczny inaczej jest nazywany: a) błąd względny b) błąd metody pomiaru c) błąd bezwzględny d) błąd standardowy Pomiar cęgowy prądu wykonuje się w przypadku: a) dużych prądów w przypadkach, kiedy nie można rozłączyd obwodu w celu wpięcia tradycyjnego amperomierza b) dużych prądów w przypadkach, kiedy nie można rozłączyd obwodu w celu wpięcia tradycyjnego woltomierz c) małych prądów w przypadkach, kiedy nie można rozłączyd obwodu w celu wpięcia tradycyjnego woltomierza d) nieskooczenie małych prądów w przypadkach, kiedy nie można rozłączyd obwodu w celu wpięcia tradycyjnego amperomierza Amperomierz cęgowy: a) cechuje się dużo wyższą dokładnością od amperomierza tradycyjnego b) w swej budowie wykorzystuje mechanizm elektrostatyczny c) jego działanie w pomiarach opiera się na prawie Stefana-Boltzmanna d) używany jest w przypadkach gdy nie można rozłączyd obwodu w celu wpięcia tradycyjnego amperomierza

4 W jaki sposób amperomierze elektroniczne mierzą prąd przemienny: a) pośrednio, z blokiem przetwarzania I/U b) bezpośrednio, z blokiem przetwarzania U/I c) bezpośrednio, z blokiem przetwarzania AC/DC d) wszystkie odpowiedzi są prawidłowe Wzorzec pierwotny ampera budowany jest jako: a) dwa równoległe nieskooczone długie przewody b) przewody umieszczone od siebie równolegle na odległośd jednego metra w próżni c) waga prądowa d) woltomierz elektromagnetyczny, który mierzy spadek napięcia wywołany przepływem mierzonego prądu Galwanometr jest to: a) przyrząd służący do mierzenia zakłóceo w obwodzie b) przyrząd służący do mierzenia bardzo małych natężeo c) przyrząd służący do mierzenia bardzo małych napięd d) przyrząd służący do mierzenia bardzo dużych napięd Prąd baterii 6mA zmierzono trzema woltomierzami o klasach kl 1 =0,5; kl 2 =0,5; kl 3 =1 oraz zakresach I z1 =7,5mA; I z2 =15mA; I z3 =15mA. Z najmniejszą niepewnością zmierzono przyrządem: a) pierwszym b) drugim c) trzecim d) pierwszym oraz drugim W metodzie pośredniej pomiarów prądu można zastosowad metodę wynikającą z zależności prawa Ohma jeśli znany jest: a) iloraz wartości rezystancji przez którą przepływa prąd i wzrostu napięcia na tej rezystancji b) iloczyn wartości rezystancji przez którą przepływa prąd i spadku napięcia na tej rezystancji c) iloraz wartości rezystancji przez którą przepływa prąd i spadku napięcia na tej rezystancji d) iloczyn wartości rezystancji przez którą przepływa prąd i wzrostu napięcia na tej rezystancji W obwodach elektrycznych prąd może płynąd w gałęziach wtedy jeśli: a) na węzłach koocowych gałęzi, która nie jest rozwarciem panują takie same potencjały b) na węzłach koocowych gałęzi, która jest rozwarciem panują różne same potencjały c) do węzłów koocowych gałęzi która nie jest rozwarciem jest podłączone źródło prądu d) do węzłów koocowych gałęzi która jest rozwarciem jest podłączone źródło prądu Co spowoduje zerowe wskazania amperomierza cęgowego? a) Objęcie cęgami dwóch przewodów, w których płyną prądy o różnych wartościach lecz w tym samym kierunku. b) Objęcie cęgami dwóch przewodów, w których płyną prądy o różnych wartościach i w przeciwnych kierunkach. c) Objęcie cęgami dwóch przewodów, w których płyną prądy o takich samych wartościach i w tym samym kierunku. d) Objęcie cęgami dwóch przewodów, w których płyną prądy o takich samych wartościach lecz w przeciwnych kierunkach. Natężenie prądu określa się jako: A) stosunek czasu do wartości przepływającego ładunku elektrycznego B) stosunek wartości przepływającego ładunku elektrycznego do czasu C) stosunek pracy wykonywanej podczas przenoszenia ładunku elektrycznego między punktami D) żadne z podanych Rezystancja wewnętrzna amperomierza cyfrowego podawana jest: A) bezpośrednio w Ω lub w postaci spadku napięcia UA B) bezpośrednio w Ω C) w postaci spadku napięcia UA D) żadne z podanych

5 pytania otwarte Jaka jest różnica między bezpośrednią i pośrednią metodą pomiaru prądu? Wykonaj odpowiednie rysunki. Wyjaśnij twierdzenie Thevenina. Wykonaj odpowiedni rysunek. Na czym polega kompensacyjna metoda pomiaru napięcia? Wyjaśnij na czym polega pomiar amperomierzem cęgowym. W jakim celu się go stosuje? Dlaczego w trakcie pomiaru prądu metodą bezpośrednią, wartośd opornicy dekadowej - ograniczającej prąd obwodu pomiarowego nie może byd równa zeru? Wykonaj odpowiedni rysunek. Opisz różnicę między amperomierzem: idealnym, rzeczywistym i wielozakresowym. Dany jest rezystor wzorcowy o wartości nominalnej R N =100Ω i klasie 0,02. Wyznacz niepewność ustawienia wartości nominalnej rezystora. Miliamperomierzem o klasie 0.5 i zakresie pomiarowym 200mA zmierzono prąd 47.8mA. Podaj przedział niepewności dla wartości mierzonego prądu, obliczyd błąd bezwzględny i względny. Miliamperomierzem o klasie 0.5 i zakresie pomiarowym 15mA zmierzono wartośd prądu przepływającego przez obwód. Wskazówka miliamperomierza wskazała 47.8 podziałki na skali o maksymalnej wartości 75 podziałek. Podaj przedział niepewności dla wartości mierzonego prądu, obliczyd błąd bezwzględny i względny. W obwodzie o rezystancji R o =100Ω zmierzono prąd miliamperomierzem o klasie 0.5 na zakresie pomiarowym wynoszącym 75mA. Wskazówka miliamperomierza wskazała 47.8 podziałki na skali o maksymalnej wartości 75 podziałek. Oblicz błąd bezwzględny i względny, podaj niepewnośd wskazao oraz błąd metody. Ostateczny wynik pomiaru zapisz z uwzględnieniem poprawki. Amperomierzem cyfrowym o błędzie podstawowym ±(0.1%+4dgt), na zakresie pomiarowym 200mA zmierzono prąd 176.1mA. Podaj przedział niepewności dla wartości mierzonego prądu, obliczyd błąd bezwzględny i względny. W obwodzie o rezystancji R o =100Ω zmierzono prąd amperomierzem cyfrowym o błędzie podstawowym ±(0.1%+4dgt) z rozdzielczością 0.1mA i zakresem równym 200mA. Amperomierz wskazał 169.5mA., natomiast spadek napięcia na przyrządzie był równy 0.4V. Oblicz błąd bezwzględny i względny, podaj niepewnośd wskazao oraz poprawkę. Ostateczny wynik pomiaru zapisz z uwzględnieniem poprawki. Podczas laboratorium z miernictwa, student bazując na danych umieszczonych na miliamperomierzu obliczył błąd bezwzględny i względny, który wynosiły 1% i 20mA. W nocy przed zajęciami zabrał się do wykonania sprawozdania z zajęd, niestety zapomniał wcześniej zapisad wskazania amperomierza Ia i jego zakresu Izak. W protokole zapisał tylko klasę urządzenia (kl=0.5). Oblicz brakujące dane.

6 Pomiary częstotliwości i przesunięcia fazowego sygnałów okresowych pytania zamknięte Względna niepewnośd pomiaru okresu δt x i częstotliwości δf x zależy od: a) liczby impulsów wyzwalających wyjście bramki b) konfiguracji dzielnika częstotliwości c) liczby zliczonych przez licznik impulsów d) kształtu badanego sygnału Częstotliwośd sygnału zależy od: a) kształtu sygnału b) liczby cykli c) okresu sygnału d) przesunięcia fazowego Przesunięcie fazowe między dwoma sygnałami zależy od: a) okresu obu sygnałów b) częstotliwości obu sygnałów c) czasu odstępu między przejściem przez zero obu sygnałów d) liczby zliczonych impulsów Sygnał okresowy to sygnał: a) w którym wartości sygnału powtarzają się w różnych odstępach czasu b) periodyczny c) sygnał, którego kształt zależy od kształtu cyklicznych powtórzeo d) którego długośd trwania okresu zależy od wartości częstotliwości W jakim celu stosowany jest dzielnik częstotliwości? a) w celu umożliwienia zmiany czasu otwarcia bramki b) w celu podziału napięcia na bramce c) w celu podziału natężenia na bramce d) w celu podziału bramki na dwie W cyfrowym mierniku częstotliwości bramka odpowiada za: a) przekształcenie podanego na wejście sygnału okresowego w ciąg impulsów b) zliczanie pojawiających się na jej wejściu impulsów c) przepuszczanie pojawiających się na jej wejściu impulsów na wyjście, tylko wtedy gdy jest otwarta d) przekształcenie podanego na wejście sygnału prostokątnego w ciąg impulsów W cyfrowym mierniku okresu na licznik: a) trafiają impulsy o znanym okresie, których liczba nie zależy od mierzonego okresu b) trafiają impulsy o znanym okresie, których liczba zależna jest od mierzonego okresu c) trafia sygnał prostokątny wytworzony na podstawie mierzonego okresu d) trafiają impulsy wytworzone na podstawie sygnału wzorcowego Pomiar miernikiem cyfrowym wartości przesunięcia fazowego polega na: a) wyznaczeniu odstępu czasu dzielącego przejście dwóch sygnałów przez wartośd zerową b) wyznaczeniu odstępu czasu dzielącego przejście dwóch sygnałów przez wartośd szczytową c) wyznaczeniu czasu potrzebnego do osiągnięcia wartości szczytowej przez sygnał d) wyznaczeniu wartości maksymalnej sygnału

7 pytania otwarte Wyjaśnij zasadę działania cyfrowego miernika częstotliwości. Wykonaj odpowiedni rysunek. Wyjaśnij zasadę działania cyfrowego miernika czasu. Wykonaj odpowiedni rysunek. Wyjaśnij różnicę między sposobem działania cyfrowego miernika częstotliwości a czasu. Oblicz całkowity błąd pomiaru częstotliwości fx=50khz częstościomierzem o czasach pomiaru T w =0.01; 0.1; 1s znanych z dokładnością δtw=±0.0001%. Z pola odczytowego częstościomierza cyfrowego odczytano wynik pomiaru w postaci 1.857kHz. Podaj liczbę impulsów zliczonych przez licznik i błąd dyskretyzacji. Jaką rozdzielczośd powinna mied mierzona częstotliwośd f=8khz, aby niepewnośd względna dyskretyzacji δn, nie przekroczyła 0.05%?