POLITECHNIKA RADOMSKA im. Kazimierza Pułaskiego WYDZIAŁ TRANSPORTU		LABORATORIUM MIERNICTWA		Data:
Wykonali:		Grupa:	Zespół:	Rok akademicki: 1997/98
Temat:	Błąd metody		Nr ćwiczenia:	Ocena:

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z błędami metody, sposobami ich identyfikacji, ograniczania oraz obliczania. Wykonamy w tym celu pomiary spadku napięcia, pomiaru prądu oraz rezystancji metodą techniczną, zwracając szczególną uwagę na błędy związane z nieidealnością przyrządów.

2. Układy pomiarowe:

a). układ przeznaczony do pomiaru spadku napięcia:

Z.S. - zasilacz prądu stałego ze stabilizacją napięcia wyjściowego regulowanego skokowo w zakresie 0.1 - 100 V co 0.1 V, typu IZS - 5/71;

V - woltomierz magnetoelektryczny typu UM - 3B.

b). układ przeznaczony do pomiaru natężenia prądu:

Z.S. - zasilacz prądu stałego tak jak na rysunku a);

A - amperomierz magnetoelektryczny typu UM - 3B;

R - rezystor dekadowy.

c). układ przeznaczony do pomiaru rezystancji (z poprawnie mierzonym napięciem):

Z.S. - zasilacz prądu stałego tak jak na rysunku a);

A,V - amperomierz i woltomierz typu UM - 3B.

c). układ przeznaczony do pomiaru rezystancji (z poprawnie mierzonym prądem):

Z.S. - zasilacz prądu stałego tak jak na rysunku a);

A,V - amperomierz i woltomierz typu UM - 3B.

3. Tabele pomiarowe

a).

Tabela pomiarowa i obliczeniowa dla pomiaru spadku napięcia
Podzielnia = 30 [dz]						R1 = 176,9 kΩ			R2 = 304,1 kΩ
Lp	Zakres	RV	α	Cm	Um	δm	p	Ums	δm	p	Ums
	[V]	[kΩ]	[dz]	[V/dz]	[V]	[%]	[V]	[V]	[%]	[V]	[V]
1	600	3000	1	20	20	-3.594	0.910	20.910	-2.863	0.589	20.59
2	300	1500	2	10	20	-6.939	1.756	21.756	-5.740	1.218	21.22
3	150	750	4	5	20	-12.977	3.283	23.283	-11.538	2.609	22.61
4	60	300	8.6	2	17.2	-27.156	6.869	24.069	-24.829	5.681	22.88
5	30	150	14.1	1	14.1	-42.713	10.803	24.903	-31.053	6.350	20.45
6	15	75	19.5	0.5	9.75	-59.859	15.139	24.889	-52.564	10.804	20.55
7	6	30	26.7	0.2	5.34	-78.849	19.941	25.281	-74.040	15.230	20.57
8	1.5	7.5	32.2	0.05	1.61	-93.715	23.701	25.311	-92.180	18.979	20.59
							A			B

Wzory:

B)

b)

Tabela pomiarowa i obliczeniowa dla pomiaru natężenia prądu
Lp	UZ	R	Zakres	RA	Cm	α	Im	δm	p	Ims	δm	p	Ims
	[V]	[Ω]	[A]	[Ω]	[mA/dz]	[dz]	[mA]	[%]	[mA]	[mA]	[%]	[mA]	[mA]
1			6	0.05	200	0.4	80	-0.44	0.40	80.40	-0.26	0.28	80.28
2	1	11.2	1.5	0.2	50	1.6	80	-1.75	1.57	81.57	-1.06	1.16	81.16
3			0.6	0.5	20	4	80	-4.27	3.82	83.82	-2.83	3.16	83.16
4			0.15	2	5	14.4	72	-15.15	13.53	85.53	-11.40	8.23	80.23
5			0.06	5	2	29.8	59.6	-30.86	27.56	87.16	-34.57	20.68	80.28
6			0.06	5	2	1	2	-1.96	0.08	2.08	-0.87	0.03	2.03
7			0.015	19.9	0.5	4.5	2.25	-7.37	0.29	2.54	-4.69	0.19	2.44
8	0.6	250	0.006	49	0.2	10	2	-16.39	0.66	2.66	0.00	0.00	2.00
9			0.0015	184	0.05	27.6	1.38	-42.40	1.70	3.08	-46.18	0.65	2.03
									A			B

Wzory:

A)

B)

c)

Tabela pomiarowa dla pomiaru rezystancji (z poprawnie mierzonym napięciem)
RX1 = 44,1 [Ω] RX2 = 49,1 [kΩ]
	UZ	Zak.	RV	CV	αV	UV	Zak.	CA	αA	IA	Rxm	p	δm	Rxms	p	δm	Rxms
	[V]	[V]	[kΩ]	V/dz	[dz]	[V]	[mA]	mA/dz	[dz]	[mA]	[Ω]	[Ω]	[%]	[Ω]	[Ω]	[%]	[Ω]
RX1	5	6	30	0,2	25	5	150	5	21,8	109	44,03	0,065	-0,147	44,096	0,065	-0,147	44,095
RX2	60	60	300	2	31	62	1,5	0,05	28,4	1,42	42190	6906	-14,06	49096	9609	-16,3	51799
													A			B

Wzory:

A)

B)

d)

Tabela pomiarowa dla pomiaru rezystancji (z poprawnie mierzonym prądem)
RX1 = 44,1 [Ω] RX2 = 49,1 [kΩ]
	UZ	Zak.	CA	αA	IA	Rxm	Zak.	RV	CV	αV	UV	p	δm	Rxms	p	δm	Rxms
	[V]	[mA]	mA/dz	[dz]	[mA]	[Ω]	[V]	[kΩ]	V/dz	[dz]	[V]	[Ω]	[%]	[Ω]	[Ω]	[%]	[Ω]
RX1	5	150	5	22	110	48,36	6	30	0,2	26,6	5,32	-2	4,5	46,36	-2	4,75	46,36
RX2	60	1,5	0,05	24	1,2	52000	60	300	2	31,2	62,4	-184	0,37	51816	-184	0,38	51816
													A			B

Wzory:

A)

B)

Wnioski:

Ćwiczenie zobrazowało nam wpływ metody pomiarowej na dokładność otrzymanych wyników. Stosując odpowiednie wzory jesteśmy w stanie określić dosyć dokładnie rzeczywiste wartości prądów, napięć i rezystancji. Dzięki zastosowaniu poprawek uzyskane wyniki są obarczone niewielkim błędem.

Zauważyliśmy, że wartości uzyskane na podstawie wzorów B) dały mniejsze rozrzuty wyników, przez co możemy je traktować jako dokładniejsze.

Mimo stosowania poprawek zauważyliśmy także, że wyniki pomiarów dużo różnią się od wartości rzeczywistych, jeżeli odczyt został wykonany na początku skali miernika. To spostrzeżenie dotyczy zarówno pomiarów napięć, jak i prądów. A więc błąd metody pomiarowej możemy skorygować tym dokładniej, im dokładniej wykonaliśmy sam pomiar.

Niekiedy błąd metody jest na tyle mały, że wynik pomiaru nie wymaga korekty. Błąd metody pomiarowej jest pomijalny, jeżeli przyrządy mają parametry bliskie idealnym.

Podczas pomiaru rezystancji metodą techniczną jesteśmy narażeni na popełnienie błędu związanego z doborem metody. Małe rezystancje należy więc mierzyć w układzie z poprawnie mierzonym prądem, zaś duże, w układzie z poprawnie mierzonym napięciem. Daną rezystancję możemy zakwalifikować do dużych lub małych na podstawie znajomości rezystancji wewnętrznych posiadanych przyrządów, korzystając ze wzoru:

przy czym za rezystancję małą uznajemy każdą niższą niż R_xgr.

Możemy także skorzystać z poprawki eliminującej błąd metody. W celu dokonania możliwie dokładnych pomiarów odczytu z mierników analogowych należy dokonywać dla możliwie dużych wychyleń.

Błąd metody

6

1

---