Sprawozdanie: Metrologia i techniki pomiarowe
Temat: Właściwości statyczne przetworników pomiarowych
Imię i Nazwisko: Szymon Grochal, Piotr Gacek, Mateusz Frydrych, Mateusz Dziedzic
Grupa 18

1. Wyznaczanie czułości i stałej przetwornika:

U_max=30 V α_max=300^◦ $S = \frac{U_{\max}}{\propto_{\max}} = \frac{30}{300} = \mathbf{0.1}$ $C = \frac{1}{S} = \frac{1}{0.1} = \mathbf{10}$

1. Wyznaczanie strefy martwej (nieczułości):

W badanym potencjometrze obrotowym obszar w którym przy zmianie kąta wychylenia napięcie pozostało stałe nazywamy strefą nieczułości.

W naszym przypadku jest to przedział 295^◦-300^◦. Poniżej znajduje się tabela przedstawiająca tą strefę.

α [◦]	U [V]
290	29,61
292	29,84
294	30,02
296	30,59
298	30,59
300	30,59

1. Wyznaczenie doświadczalnie statycznej charakterystyki przetwarzania nie obciążonego przetwornika potencjometrycznego

Rys.1. Schemat układu pomiarowego.

U_max=30 V R_V=10,15 kΩ α_max=300^◦

R_V – rezystancja wewnętrzna przetwornika

(pomijamy bo zakładamy, że jest idealny)

TABELA 1
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

U_max=30,59 V α_max=300^◦$\mathbf{\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ }}S = \frac{U_{\max}}{\propto_{\max}} = \frac{30,59}{300} = 0.102$

Na podstawie dokonanych pomiarów uzyskaliśmy następującą charakterystykę:

Jak widać na wykresie, charakterystyki rzeczywiste mają praktycznie liniowy przebiegi ……………………….

1. Wyznaczenie statycznej charakterystyki przetwarzania przetwornika obciążonego rezystancją R_z

Rys.2. Schemat układu pomiarowego.

R_z≥R_max R_z=15,09 kΩ R_max=6,06 kΩ U_max=30 V

Nierówność powyższa powinna być spełniona po to by przetwornik pobierał mniej prądu.

TABELA 2
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

Aproksymując zmierzone wartości napięcia metodą regresji liniowej w programie MATLAB(funkcja polyfit) otrzymaliśmy następujące wartości współczynników:

a₀ = -0.2268,

a₁ = 0.0960,

TABELA 3
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

Maksymalny błąd podstawowy

δ = 6, 5333 dla wartości kąta: α = 220 → 10 klasa dokładności

Wyznaczenie α i rezystancji R_z gdy δ_max<1

Korzystamy z zależności : $\delta_{\max} = \frac{U}{U_{\max}} = \frac{r*k^{2}(1 - k)}{1 + r*k(1 - k)}$

przyjmując r * k(1−k) ≪ 1

Otrzymujemy

$$\alpha = \frac{2\alpha_{\max}}{3} = 200$$

Obliczenie rezystancji

$$R_{z} > \frac{R_{\max}}{r} = \frac{10000}{0,0675}\Omega$$

Na wykresie można zauważyć iż zwiększenie wartości dodatkowego oporu r, powoduje wzrost wartości błędu.