ĆWICZENIA AUDYTORYJNE Z MIERNICTWA ELEKTRONICZNEGO

Temat 2

Błąd pomiaru bezpośredniego- zapis wyniku; błąd wyniku pomiaru

pośredniego

.

1.

W pomiarze częstotliwości sygnału elektrycznego uzyskano wynik f

x

=93456,7 Hz, błąd

graniczny względny pomiaru oszacowano na 0,001%. Podać wartość błędu bezwzględnego
pomiaru częstotliwości f

x

. Obliczyć okres mierzonego sygnału i podać względną i

bezwzględną niepewność (błąd graniczny).obliczonej wartości okresu.

2.

Podać wartość rezystancji R

x

oraz jej niepewność (błąd graniczny) wynikającą z niepewności

określenia wartości napięcia i prądu, jeśli napięcie na oporniku R

x

(rys.1) wynosi

10,223V±0,004V a prąd płynący przez opornik ma wartość 1,623 mA ±0,1%.

3.

Opornica 5-cio dekadowa (rys. 2) została utworzona z szeregowego połączenia
następujących oporników:
-

10 *1k Ω klasy 0,05

-

10*100Ω klasy 0,05

-

10*10 Ω klasy 0,05

-

10*1 Ω klasy 0,1

-

10*0,1 Ω klasy 0,5

W jakim przedziale wartości mieści się rzeczywista wartość rezystancji jeśli na dekadzie
ustawiono wartość 5156, 7Ω? Jaki jest względny błąd graniczny określenia tej wartości?

4.

Do rezystora wzorcowego R

N

= 10 Ω klasy 0,01 dołączono równolegle rezystor R

d

=20kΩ o

tolerancji 5%.Obliczyć wartość rezystora zestawnego i jego niedokładność.

5.

Należy utworzyć dzielnik napięcia (rys. 3) przetwarzający napięcie wejściowe na napięcie
wyjściowe z błędem granicznym nie większym niż 0,1%. Rezystor R

2

= 100 Ω klasy 0,02%.

Obliczyć dopuszczalny błąd graniczny rezystora R

1

=900 Ω.

6.

Zmierzono metodą różnicową napięcie U

x

(rys. 4) .W pomiarze zastosowano wzorzec

napięcia E

w

=10V±0,001%, oraz woltomierz analogowy o zakresie 300mV klasy 0,5. Podaj

wynik pomiaru napięcia U

x

jeżeli woltomierz wskazał 120,5mV.

7.

Wyprowadzić wyrażenie określające graniczny błąd bezwzględny i względny napięcia U

AB

(rys 5) jeśli stabilizator prądu (źródło prądowe)wytwarza prąd I

N

=10mA ±0,05% a rezystor

dekadowy R został wykonany z oporników kl 0.05. Określić wartość i błąd graniczny napięcia

zaciskach AB gdy na rezystorze dekadowym ustawiono wartość 345,6 Ω.

8.

Wartość prądu I

N

regulowanego źródła prądowego wyznaczonoze spadku napięcia na

oporniku R

N

=100 Ω kl 0,01 w odniesieniu do napięcia wzorcowego E

w

=1V±0,001%. (rys. 5) Z

jakim błędem granicznym wyznaczono I

N

? Przyjąć, że błąd zrównania spadku napięcia na

oporniku R

N

z napięciem wzorca E

w

(błąd pobudliwości, czułości układu porównania) jest

pomijalnie mały.

9.

Pojemność kondensatora płaskiego o kwadratowym kształcie elektrod jest określona wzorem

d

a

C

2

0

⋅⋅⋅⋅

ε

ε

ε

ε

⋅⋅⋅⋅

ε

ε

ε

ε

=

=

=

=

, w którym a- długość boku elektrody, d- odległość między

elektrodami,

0

ε

ε

ε

ε

-8,8561 *10

-12

F/m,

ε

ε

ε

ε

=9,2±0,1; przy czym a=100mm,d=1mm. Obliczyć, z

jakim błędem δa należy zmierzyć długość boku elektrody oraz z jakim błędem δd odległość
elektrod, żeby sumaryczny błąd określenia pojemności nie przekraczał2%. Wpływ warunków
brzegowych pominąć.

Uwaga:
Przypomnieć sobie pojęcia:
- Błąd bezwzględny, względny.
- Błąd graniczny bezwzględny i względny (niepewność wyniku poiaru).
- Sposób określania wyniku pomiaru y = f(x

1

, x

2

,……x

n)

pośredniego na podstawie znajomości

błędów granicznych wielkości mierzonych bezpośrednio (x

1

±∆x

1

, x

2

±∆x

2

, …x

n

±∆x

n

),

- Definicja klasy opornika wzorcowego,
- Błąd graniczny przyrządu analogowego.