Politechnika Lubelska w Lublinie		Laboratorium Metrologii
Nazwisko: Sajdłowski	Imię: Sławomir		Semestr V	Grupa ED. 5.3	Rok akad. 1998/99
Temat ćwiczenia: Sprawdzanie wieloukładowych mierników magnetoelektrycznych			Seria K	Data wykonania 27.10.98	Ocena

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z konstrukcjami mierników elektromagnetycznych, jak też wyznaczenie błędów dodatkowych związanych z pracą tych przyrządów.

II. Wyznaczenie błędów temperaturowych.

a) schemat połączeń:

Oznaczenia:

Ax-amperomierz sprawdzany TLEM-2 kl. 0,5

zakres 5A

PL-P3-231-E6

Aw-amperomierz wzorcowy TLEM-2

kl. 0,5

zakres 5A

PL-P3-72-E6

V-woltomierz kl. 0,5

zakres 150V

PL-P3-220-E6

R
-opornik suwakowy OL-1 6,2A

9Ω

KT- komora termiczna P = 700W

U
= 220 V

Stała czasowa 24 min.

U
=50V
=24
C

U
=100V

U
=150V

b) tabela wyników pomiarów:

U	T	A	A	ΔA
V	°C	dz	Dz	Dz	%
110	23	50,1	50	0,1	0,2
110	23	90,9	91	-0,1	-0,1
110	32	50,3	50	0,3	0,6
110	32	90,4	90	0,4	0,4

Przykład obliczeń: ΔA=Ax-Aw=99-100= 0,1dz (dla temp 23°C )

Stąd błąd bezwzględny Δ
=
=0,2%

2. Wyznaczanie błędów częstotliwościowych

1. schemat połączeń:

spis przyrządów:

Uw-woltomierz termoelektryczny kl. 1,5

zakres 60V

PL-P3-356-E6

Ux- woltomierz elektromagnetyczny kl. 0,5

zakres 60V

PL-P3-219-E6

Generator PO-27 PL-P3-528-E6

Wyznaczenia błędów dokonujemy dla punktu podziałki 40V, w zakresie częstotliwości 20 -500 Hz.

2. tabela pomiarowa

f	U	U	p	U
[Hz]	[dz]	[dz]	[dz]	%
20	38,9	40		-0,25
50	39	40		0
100	39,8	40		-0,5
150	39,5	40		-1,25
200	37,6	40		-5
250	37,1	40	-1	-6,25
300	36,9	40		-6,75
350	36,3	40		-8,25
400	35,9	40		-9,52
450	35	40		-11,5
500	34,6	40		-12,5

Przykład obliczeń:(dla 50Hz) p=Ux-Uw=39-40= -1 dz

maksymalny błąd wynikający z pomiarów wynosi(dla20Hz)

3. Próba ustawienia

a) tabela pomiarowa

wychylenie	Uw	Ux	U	U
-	V	V	V	%
w poziomie	40	40	0	0
w lewo	40	39,8	-0,2	2,5
w prawo	40	39,7	-0,3	2,25
do góry	40	39,7	-0,3	2,25
do dołu	40	39,9	-0,1	2,75

Przykład obliczeń:

ΔU=Ux-Uw=39,8-40=-0,2V

Błędy wynikające z klasy mierników:

V

U=

4.Sprawdzanie wpływu zewnętrznego pola magnetycznego.

Natężenie pola w środku cewki Helmholza oblicza się ze wzoru: H=0.7165*I*z/rd = 400 A/m

Stąd mamy I = 5.3A

Na wstępie próby wyznacza się najniekorzystniejszy kierunek pola

1. schemat połączeń

C
=74,7

I
= 8 A

2. tabela pomiarowa

H	Uw	Ux	ΔU	U
A/m	dz	dz	V	%
400	30	30,1	0,1	1,33
400	40	40,1	0,1	1
400	55	54,8	-0,2	0,2

Przykład obliczeń ΔU=Ux-Uw=30,1V-30V =0,1 V

Błędy wynikające z klasy mierników:









U=


VI. Wnioski.

W punkcie nr 1 wyznaczaliśmy błędy temperaturowe miernika. Z klasy dokładności wynika, że maksymalny błąd temperaturowy nie może przekroczyć wartości ΔI = kl*Izakr/100 = 0.5*5A/100 co wynosi 0.025A, otrzymany podczas pomiarów błąd wynosi 0.05A i jest dwukrotnie większy od błędu wynikającego z klasy, czyli temperatura 36°C nie jest w przedziale użytkowym danego miernika. Warto jednak zwrócić uwagę na fakt, iż ponieważ 1działka na podziałce to 0.05A, więc za błąd odczytu można przyjąć 0.025A, co nasuwa wniosek, że wcale nie musi być prawdą nasze wcześniejsze twierdzenie, gdyż przy każdym pomiarze popełniamy błąd systematyczny 0.025A co (biorąc jeszcze pod uwagę, że popełniamy go przy dwóch odczytach) może być argumentem, że temperatura w jakiej odbywał się drugi pomiar mieści się w przedziale użytkowym miernika.

W punkcie nr 2 sprawdzaliśmy poprawność pracy miernika w zakresie częstotliwości od 20-500Hz. Wykres błędów w funkcji częstotliwości przedstawia charakterystyka umieszczona w sprawozdaniu. Błąd wynikający z klasy dokładności wynosi ΔU=0.5*60V/100=0.3V stąd możemy powiedzieć (nie uwzględniając błędu systematycznego związanego z odczytem), że zakres użytkowy częstotliwości wynosi od 20-100Hz.

W punkcie nr 3można zauważyć, że błąd wychylenia zależy od kierunku pochylenia miernika. W czasie pomiarów powinno się ustawiać miernik w jego optymalnym położeniu.

Wpływ pola magnetycznego na wskazania badanego miernika jest różny w zależności od wartości mierzonej Ważna jest odległość od źródła pola (wartość natężenia), jak i kąt pod jakim pole oddziaływuje na cewki ustroju.. Na podstawie wykonanego ćwiczenia można stwierdzić, że dokonując pomiarów należy brać pod uwagę wpływ warunków zewnętrznych. W najbardziej niekorzystnym przypadku błędy te mogą się sumować ,co jest przyczyną dużych różnic pomiędzy wartością wskazywaną a rzeczywistą. W warunkach laboratoryjnych trzeba zadbać o to aby ustrój był ekranowany przed wpływem pól zewnętrznych, pracował w położeniu dla niego przeznaczonym oraz aby nie zostały przekroczone dopuszczalne parametry sygnału mierzonego (np. częstotliwość)

---