POLITECHNIKA RADOMSKA im. Kazimierza Pułaskiego WYDZIAŁ TRANSPORTU |
LABORATORIUM MIERNICTWA |
Data:
|
||||
Wykonali: |
|
Grupa: |
|
Zespół: |
|
Rok akademicki: 1997 / 1998 |
Temat: |
OCENA BŁĘDÓW POMIARU POŚREDNIEGO
|
Nr ćwiczenia:
|
Ocena i podpis prowadzącego:
|
I. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką wykonywania pomiarów wartości wielkości, których zmienność w czasie jest pomijalnie mała. Metodyka obejmuje kryteria wyboru środków i warunków pomiaru oraz ocenę dokładności pojedynczego pomiaru pośredniego.
II. Układy pomiarowe:
1. Pomiar modułu impedancji
Rys. Układ przeznaczony do pomiaru modułu impedancji:
At - autotransformator; V, A - miernik uniwersalny UM - 3B; Z - badany element rezystancyjno - reaktancyjny; Hz - częstotliwościomierz.
|
Zakres |
Klasa |
Wskazanie |
|
Amperomierz
|
0.6 [A] |
1.5 |
0.388 [A] |
Z=(34.79±1.39) [Ω] |
Woltomierz
|
15 [V] |
1.5 |
13.5 [V] |
δZ=3.99 [%]
|
przy czym:
KV - wartość graniczna błędu podstawowego równa liczbowo klasie woltomierza,
KA - wartość graniczna błędu podstawowego równa liczbowo klasie amperomierza,
ZV - zakres woltomierza,
ZA - zakres amperomierza.
2. Pomiar rezystancji R metodą techniczną:
Rys. Układ przeznaczony do pomiaru rezystancji metodą techniczną:
ZS - zasilacz sieciowy typ ZT-980-1; A, V, Z - jak na poprzednim rysunku.
|
Zakres |
Klasa |
Wskazanie |
|
Amperomierz
|
0.6 [A] |
1 |
0.620 [A] |
R = (15.63 ± 0.4) [Ω] |
Woltomierz
|
15 [V] |
1 |
10 [V] |
δRt = 2.47 [%] |
Rezystancja wewnętrzna amperomierza RA = 0.5 [Ω].
3.Pomiar rezystancji R przy pomocy watomierza:
Rys. Układ przeznaczony do pomiaru rezystancji przy użyciu watomierza:
At - autotransformator; V, A -mierniki uniwersalne UM - 3B; W - watomierz;
PK - przełącznik; Z - badany element.
|
|
Zakres |
Klasa |
Wskazanie |
|
poz.a |
Amperomierz
|
0.6 [A] |
1.5 |
0.480 [A] |
R =(11.07±0.74) [Ω] |
|
Watomierz
|
3.75 [W] |
1.5 |
3.025 [W] |
δRW = 5.61 [%] |
poz. b |
Watomierz
|
3.75 [W] |
1.5 |
0.475 [W] |
|
4.Pomiar rezystancji metodą bezpośrednią:
Zakres |
Klasa |
Wskazanie |
|
100 [Ω]
|
2.5 |
10.08 [Ω] |
R=(10,08±2.5) [Ω] δRW= 24.8 [%] |
III. Zestawienie i porównanie wyników pomiarów:
Metoda |
Z |
δZ |
R |
δR |
L |
ΔL |
δL |
pomiaru |
[Ω] |
[%] |
[Ω] |
[%] |
[mH] |
[mH] |
[%] |
techniczna
|
34.79 |
3.99 |
15.63 |
2.47 |
98.93 |
±5.56 |
5.6236 |
z watomierzem
|
34.79 |
3.99 |
11.07 |
5.61 |
104.98 |
±5.32 |
5.0715 |
bezpośrednia
|
34.79 |
3.99 |
10.08 |
24.8 |
105.99 |
±7.03 |
6.6284 |
IV. Wnioski:
Celem pomiaru jest otrzymanie wartości wielkości mierzonej. Interpretując wyniki pomiaru, musimy mieć jednak świadomość popełnianego błędu, wynikającego z niedokładności posiadanych przyrządów pomiarowych. Znając klasy przyrządów użytych przy pomiarze, możemy oszacować błąd względny i bezwzględny pomiaru, nawet, jeżeli pomiar nie był bezpośredni.
Naszym zadaniem była ocena błędów występujących przy pomiarze indukcyjności, a także wybór metody pomiaru. Zauważyliśmy, że:
- błędy bezwzględny i względny są wprost proporcjonalne do klasy dokładności posiadanych przyrządów pomiarowych, co wynika także ze wzorów;
-błędy te są tym mniejsze, im lepiej dobierzemy zakres pomiarowy przyrządu (odczyt należy wykonywać powyżej 2/3 skali);
- najszybsze wyniki otrzymuje się w metodzie bezpośredniej, jeżeli do tego dysponujemy przyrządem o wysokiej klasie dokładności, mamy także najmniejsze błędy; do pomiaru bezpośredniego użyliśmy mostka RLC, o niejednoznacznej klasie dokładności. Do obliczeń użyliśmy klasy 2.5 podanej na wskaźniku zera mostka, uważamy jednak, że tego typu przyrządy mają dużo lepsze parametry;
- w naszym przypadku najmniejszym błędem obarczony był pomiar z użyciem watomierza, jednakże uznaliśmy tą metodę za najbardziej uciążliwą (duża ilość przyrządów pomiarowych).
2
1