KWALIFIKACJA ELM2 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 26.
Na jakiej pozycji należy ustawić wybór wielkości mierzonej multimetru, aby dokonać z największą dokładnością pomiaru napięcia stałego o wartości 15 V ±3 V?
Ilustracja przedstawia fragment multimetru, urządzenia używanego do pomiaru wielkości elektrycznych.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby uzyskać największą dokładność/rozdzielczość, wybiera się najniższy zakres DC, który obejmuje możliwą wartość maksymalną mierzonego napięcia.
Napięcie 15 V ±3 V może wynosić do 18 V, więc zakres 20 DCV jest najmniejszym właściwym. Zakresy mV są za małe, a 200 DCV ma gorszą rozdzielczość.

Pełne wyjaśnienie:

W pomiarach multimetrem z ręcznym doborem zakresu obowiązuje praktyczna zasada: aby uzyskać możliwie najlepszy odczyt (największą rozdzielczość i zwykle najmniejszy błąd wynikający z kwantyzacji wskazań), ustawiamy najniższy zakres dla danej wielkości, który nie spowoduje przekroczenia zakresu.

W zadaniu trzeba zmierzyć napięcie stałe o wartości 15 V ±3 V. Taki zapis oznacza, że rzeczywista wartość może się mieścić w przedziale około 12–18 V. Zatem ustawiony zakres musi obejmować co najmniej 18 V DC.

Zakres 20 DCV (czyli do 20 V napięcia stałego) spełnia ten warunek i jest jednocześnie najmniejszym z podanych, który obejmuje 18 V. Dzięki temu multimetr nie wejdzie w przeciążenie (brak "1", "OL" lub podobnej informacji o przekroczeniu) i jednocześnie odczyt będzie bardziej szczegółowy niż na wyższych zakresach.

Dlaczego pozostałe ustawienia są niepoprawne w tym zadaniu?

  • 2000m DCV oznacza zakres do 2000 mV, czyli do 2 V. To zdecydowanie za mało dla napięcia rzędu kilkunastu woltów, więc nastąpi przekroczenie zakresu.
  • 200m DCV to zakres do 200 mV, czyli do 0,2 V. Również za mały; przekroczenie jest pewne.
  • 200 DCV obejmie 15 V bez problemu, ale jest to zakres znacznie wyższy niż potrzebny. W typowych miernikach oznacza to gorszą rozdzielczość (mniej "kroków" wskazania na danym zakresie), a więc mniej precyzyjny odczyt.

W praktyce, gdy nie znamy wartości, zaczyna się od wyższego zakresu dla bezpieczeństwa, a potem schodzi w dół do najniższego stabilnego zakresu. W tym zadaniu wartość i tolerancja są podane, więc od razu wybieramy 20 DCV.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
W mierniku z ręcznym zakresem wybierz najniższy zakres, który nadal obejmuje spodziewaną wartość maksymalną. Daje to lepszą rozdzielczość odczytu. Gdy nie znasz wartości, zacznij od wyższego zakresu, a potem zmniejszaj, aż wskazanie będzie stabilne i bez przeciążenia.
Zapis 15 V ±3 V oznacza, że napięcie może być o 3 V większe lub mniejsze od 15 V, czyli typowo w okolicy 12–18 V. Przy doborze zakresu trzeba uwzględnić właśnie wartość maksymalną, aby uniknąć przekroczenia zakresu multimetru.
Zakres 20 V DC jest bliżej mierzonej wartości, więc zwykle daje większą rozdzielczość (dokładniejszy odczyt cyfr) niż 200 V DC. Zakres 200 V DC zadziała, ale odczyt bywa mniej szczegółowy, co pogarsza dokładność praktyczną w porównaniu z niższym, właściwym zakresem.
Nie. 2000m DCV oznacza zakres do 2000 mV, czyli do 2 V. Dla napięcia około 15 V nastąpi przekroczenie zakresu i multimetr pokaże przeciążenie (np. "OL" lub "1"). Do kilkunastu woltów trzeba wybrać zakres w woltach, np. 20 V DC.
Typowe błędy to: pomylenie DC z AC, wybór zakresu w mV zamiast w V, ustawienie zbyt dużego zakresu "na zapas" kosztem rozdzielczości oraz nieuwzględnienie tolerancji ±. Warto też sprawdzić, czy przewody są w gniazdach do pomiaru napięcia, a nie prądu.
Zaczynaj od największego zakresu, gdy nie znasz przybliżonej wartości napięcia lub istnieje ryzyko, że będzie wyższe niż przypuszczasz. To zmniejsza ryzyko przeciążenia wskazania i ułatwia szybkie "złapanie" rzędu wielkości. Potem schodź na niższe zakresy dla lepszego odczytu.
Gdy mierzona wartość jest większa niż dopuszcza ustawiony zakres, przetwornik pomiarowy nie jest w stanie jej poprawnie przedstawić na wyświetlaczu. Multimetr sygnalizuje to jako przeciążenie (np. "OL", "1") lub pokazuje niestabilne, nielogiczne wskazania. Rozwiązaniem jest przejście na wyższy zakres.
W multimetrze auto-ranging zakres dobiera się automatycznie, więc użytkownik zwykle tylko wybiera rodzaj pomiaru (DC/AC). Jednak w zadaniach egzaminacyjnych często zakłada się miernik z ręcznym wyborem zakresu. Zasada "najniższy zakres bez przeciążenia" nadal jest poprawna, tylko realizuje ją sam przyrząd.
Napięcie stałe jest zwykle oznaczane jako V⎓, DCV albo symbolem linii ciągłej i przerywanej. Napięcie zmienne to najczęściej V~ lub ACV. W zadaniu trzeba wybrać pozycję dla DC, bo mowa o napięciu stałym.
Ćwicz: rozpoznawanie symboli DC/AC, dobór zakresu (mV/V), interpretację zapisu z tolerancją ±, oraz typowe sytuacje przeciążenia. Dobrą metodą jest przerobienie kilku scenariuszy: 1,5 V, 5 V, 12 V, 24 V DC i sprawdzenie, jaki zakres daje najlepszy odczyt bez "OL".
info

Statystycznie 61% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Zakresy mV są za małe, a 200 DCV ma gorszą rozdzielczość."

Materiały:

  • Instrukcja obsługi dowolnego multimetru z ręcznym wyborem zakresów (sekcja: pomiar napięcia DC)
  • Podstawy miernictwa elektrycznego (rozdziały o doborze zakresu i rozdzielczości przyrządów)
  • Materiały dydaktyczne z pracowni pomiarów elektrycznych (ćwiczenia: pomiar napięcia DC multimetrem)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego