Politechnika Zielonogórska Wydział Elektryczny	Grzegorz Cichy Paweł Bajer	Grupa lab. 104 TDZ	Nr ćwicz. 3	Ocena
Laboratorium metrologii elektrycznej
Temat: ćwiczenia: Błędy systematyczne w pomiarach bezpośrednich i pośrednich		Data wyk.	Data odd.	Podpis

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest nauczenie studentów obliczania błędów granicznych systematycznych w pomiarach bezpośrednich i pośrednich, poprawnego zapisywania wyników pomiarów, sporządzenia i korzystania z tablic poprawek do wskazań przyrządów.

2. Wykaz aparatury

Miernik analogowy LE-3

7,5 V - 100 mA

15-60 V - 50 mA

klasa dokładności: -1 ~0,5

nr: 1302057.79

Miernik analogowy LM-3

1000Ω / V

klasa 0,5 [0,8]

nr: 1601150.79

Miernik analogowy

typ 244330

klasa 0,2

nr: 516969

Miernik cyfrowy

Typ V-530

Klasa
0,05 wartości mierzonej

3. Program ćwiczenia

Wykonać w warunkach wpływowych zbliżonych praktycznie do normalnych (w układzie przedstawionym na rys) pomiary napięć elektrycznych o tej samej wartości za pomocą czterech woltomierzy o rożnej klasie dokładności (woltomierz kl. 0,5, woltomierz kl. 1, woltomierz kl. 2,5, woltomierza cyfrowego). Obliczyć błędy graniczne systematyczne, zapisać wyniki pomiarów z uwzględnieniem błędu granicznego i sprawdzić czy otrzymane przedziały pokrywają się.

1. Schemat układu pomiarowego

2. Tabele wyników pomiarów i obliczeń

V1(0,2) (napięcie odczytane)	∆X (błąd pomiaru [V])	zakres	Zasilacz (napięcie zadane)	δ%
0,075	0,0003	0,15	0	0,4%
5,55	0,015	7,5	6	0,3%
11,3	0,03	15	12	0,3%
17	0,06	30	18	0,35%
22,8	0,06	30	24	0,3%
28,5	0,15	75	30	0,4%
34,5	0,15	75	36	0,4%
40,5	0,15	75	42	0,4%
45,5	0,15	75	48	0,3%
52,5	0,15	75	54	0,3
58,5	0,15	75	60	0,25

Tabela pomiaru napięcia dla woltomierza nr 1 klasa 0,2

V2(0,5) (napięcie odczytane)	∆X (błąd pomiaru [V])	zakres	Zasilacz (napięcie zadane)	δ%
0,076	0,00075	0,15	0	0,98
5,7	0,0375	7,5	6	0,65
11,6	0,075	15	12	0,64
17,5	0,15	30	18	0,85
23,5	0,15	30	24	0,64
29	0,375	75	30	1,3
35	0,375	75	36	1,07
41	0,375	75	42	0,9
47	0,375	75	48	0,8
54	0,375	75	54	0,7
60	0,375	75	60	0,625

Tabela pomiaru napięcia dla woltomierza nr 2 klasa 0,5

V3(1) (napięcie odczytane)	∆X (błąd pomiaru [V])	zakres	Zasilacz (napięcie zadane)	δ%
0	0,075	7,5	0	-
5,5	0,075	7,5	6	1,4
11,4	0,15	15	12	1,3
17,5	0,30	30	18	1,7
23	0,30	30	24	1,3
29	0,60	60	30	2
35	0,60	60	36	1,7
41	0,60	60	42	1,5
46	0,60	60	48	1,3
53	0,60	60	54	1,1
59	0,60	60	60	1

Tabela pomiaru napięcia dla woltomierza nr 3 klasa 1

Cyfrowy (napięcie odczytane)	∆X (błąd pomiaru [V])	zakres	Zasilacz (napięcie zadane)	δ%
0,7382	0,039	100mV	0	0,053
5,554	0,047	10v	6	0,086
11,35	0,256	100	12	0,226
17,16	0,285	100	18	0,166
22,87	0,314	100	24	0,137
28,78	0,344	100	30	0,119
34,58	0,373	100	36	0,108
40,42	0,4	100	42	0,98
45,81	0,43	100	48	0,94
52,35	0,46	100	54	0,88
58,45	0,49	100	60	0,84

Tabela pomiaru napięcia dla woltomierza nr 4 cyfrowy (
0,05 wartości mierzonej)

Należy pamiętać o zapisie wyniku Xp= Xm±ΔX w tabelach podany jest wynik uproszczony.

4. Pomiar rezystancji metodą techniczna

1. Schemat układu pomiarowego

2. Tabela wyników pomiarów i obliczeń

Amperomierz analogowy [mA]	Amperomierz cyfrowy [mA]	Woltomierz analogowy [V]	Woltomierz cyfrowy [V]
29,5	29,7	3,6	3,483
Zakres (30 mA)	Zakres (20mA)	Zakres (7,5 V)	Zakres (10 V)

3. Wzory wykorzystane do obliczeń i przykładowe obliczenia

Prawidłowy wynik pomiaru napięcia:

Obliczenie ∆X=^{klasa * zakres}

Obliczenie δ%=^{klasa * zakres} [%]

Przykładowy zapis:

Um=58,45
4,9 V
Um=22,87
3,14 V

Rm = ±[Rm/R₂ · ΔR₂ + R₁·Rm/R²₂ ·ΔR₂ + R₁/R₂ · ΔRm]

Rm=R1/R2 · Rm

Wzór na obliczenie max prądu płynącego przez rezystor.

I_max - maksymalny, dopuszczalny prąd przepływający przez rezystor,

P_n - moc znamionowa rezystora,

R_x - wartość znamionowa rezystora.

5. Uwagi i wnioski.

Przeprowadzone pomiary pokazały nam jak na wynik pomiaru wpływa klasa dokładności miernika, to też jak przykładamy się do odczytu mierzonej wielkości. Nawet dokładność połączeń między elementami układu wpływa na pomiar. Z przeprowadzonych pomiarów wynika również, iż istnieje zależność pomiędzy dokładnością pomiaru, a konkretnym urządzaniem użytym do pomiarów. Wśród błędów należy również uwzględnić spadek napięcia na amperomierzu i pobierany prąd przez woltomierz (przyrządy te nie są idealne (
). Bardzo dobrze widać też, że wartość błędu jest tym większa im klasa miernika rośnie. Dla przykładu przy klasie błędu 0,2 wartości błędów są na poziomie setnych i dziesiątych wolta (nie przekraczają 0,5 % wartości mierzonej) natomiast dla miernika o klasie 1 wartość błędu to ponad 0,5 V (wszędzie ponad 1% wartości mierzonej)

---