Błąd pomiaru – różnica wskazań narzędzia pomiarowego z wartością prawdziwej wielkości mierzonej.
Niepewność pomiaru – przedział w którym z dużym prawdopodobieństwem możemy się spodziewać wartości poprawnej.

Błąd bezwzględny- liczbowa miara jakiegoś pomiaru, często jest niedogony w użyciu, np. przy porównywaniu wyników różnych
wielkości.
Błąd względny to iloraz modułu błędu bezwzględnego i wartości dokładnej (v).

, x — wartość mierzona

Błąd względny jest bezwymiarowy, najczęściej wyrażany w procentach

i nazywany jest wówczas błędem

procentowym. Służy głównie do oceny dokładności przyrządów pomiarowych pracujących na różnych zakresach pomiarowych.

Poprawka- p=-δ, zapisują Xp=x+p wartość poprawną otrzymujemy dodając algebraiczną poprawkę do wyniku pomiaru. Można
w ten sposób poprawić dokładność wyniku.

Podać definicje lub wyjaśnić znaczenie pojęć: niepewność typu A, niepewność typu B.
Typ A
Gdy wyniki poszczególnych pomiarów tej samej wielkości różnią się, wówczas niepewność obliczana jest na drodze analizy
statystycznej wyników serii pojedynczych pomiarów. Zakłada się przy tym pewien rozkład statystyczny poszczególnych prób.
Jeżeli błędy pomiarowe są losowe, tym rozkładem jest rozkład normalny.
Wówczas, dla dużej ilości prób (powyżej 30), estymatorem niepewności pomiarowej jest odchylenie standardowe średniej (średni
błąd średniej). Dla mniejszej ilości prób niepewność jest większa i równa iloczynowi odchylenia standardowego średniej i
współczynnika wynikającego z rozkładu Studenta, który zależy od przyjętego poziomu ufności i liczby pomiarów.

Typ B
Gdy wyniki pomiarów są takie same lub podlegają systematycznym zmianom, wówczas metody statystyczne nie mogą być
zastosowane. Sytuacja taka występuje np. gdy:

- klasa przyrządu jest niska w danych warunkach pomiaru (na przykład przy pomiarze długości ołówka linijką ze skalą
centymetrową). Wówczas o niepewności pomiarowej decyduje klasa przyrządu (w przykładzie z linijką będzie to 1 cm).

- mierzona wielkość zmienia się znacząco w czasie pomiaru z powodu warunków zewnętrznych, np. zmiany temperatury.

Wyznaczając niepewność pomiaru należy uwzględnić wszystkie składowe mające wpływ na wynik pomiaru, obliczone obiema
metodami.

Podać definicję i przykład szacowania niepewności typu A.

Niepewność typu A- definicja patrz pkt 3.
Szacowanie niepewności typu A jest możliwe, gdy wykonano serię pomiarów. Należy w serii wykryć i usunąć wyniki obarczone
błędem nadmiernym. Gdy liczb czynników zakłócających pomiar jest duża i żaden z nich nie dominuje, to można założyć iż
rozkład losowy błędu jest rozkładem zbliżonym do rozkładu normalnego (Gaussa). Wyróżnia się dwa przypadki:



dla długiej serii pomiarów N>10:

o

Wartością poprawną wyniku jest średnia arytmetyczna

o

odchylenie standardowe średniej arytmetycznej



dla krótkiej serii pomiarów:

Podać definicję i przykład szacowania niepewności typu B.

Niepewność typu B- definicja pkt 3.

Klasa przyrządu pomiarowego-Określa nam zakres, którego nie może przekroczyć błąd podstawowy w całym zakresie
pomiarowym

Wzorce rezystancji

rodzaje wzorców indukcyjności

Wzorzec pierwotny ma uzwojenie jednowarstwowe nawinięte drutem na szlifowanym i starzonym korpusie w kształcie walca.
Przy takim wykonaniu indukcyjność cewki można obliczyć jako funkcje liczby zwojów z, średnicy d i długości uzwojenia l oraz
przenikalności magnetycznej materiału m, z bledem ok. 10^-3%. Wzorzec ten jest praktycznie niezmienny w czasie.

Wzorce użytkowe wtórne mają uzwojenia wielowarstwowe wykonane licą. Indukcyjność ich jest określana pomiarowo np. przez
porównanie z wzorcem pierwotnym. Buduje sie zestawy wzorców indukcyjności o wartościach dziesiętnych od 100 mH do 10 H,
przy czym bląd wzorcowania wynosi 10^-2...10^-1%. Ponieważ zmiana o jeden zwój liczby zwojów cewki wzorca użytkowego o
stosunkowo znacznej średnicy powoduje zbyt dużą zmianę indukcyjności, aby uzyskać dokładną, dekadową jej wartość,
zastosowano cewkę wyrównawczą o małych wymiarach. Zmiana liczby zwojów tej cewki o małym skojarzonym strumieniu
magnetycznym pozwala na precyzyjne ustalenie wartości znamionowej wzorca.

Rodzaje wzorców pojemności Wzorce pierwotne, liczalne, o prostych kształtach elektrod, których pojemność można obliczy z
wymiarów geometrycznych, oraz

Wzorce wtórne, o dielektryku gazowym lub stałym i o bardziej skomplikowanym układzie elektrod (dla powiększenia
pojemności), których pojemność określa sie pomiarowo przez porównanie z wzorcami pierwotnymi.

Wzorce napięcia
Ogniwo Westona: elektrody +(Hg), -(Hg-Cd) elektrolit CdSO

4

Źródła elektroniczne układy z diodami Zennera,

kalibratory napięć

Transfery AC/DC: np. termoelektryczne

Opisać schemat blokowy, zasadę działania elektronicznych woltomierzy napięcia stałego.

U2=-R2/R1U1

U2=-(1+ R2/R1)U1

Opisać schemat blokowy, zasadę działania elektronicznych woltomierzy napięcia przemiennego

Zasada działania woltomierza cyfrowego z przetwornikiem a/c z podwójnym całkowaniem.

Zasada działania woltomierza cyfrowego z przetwornikiem a/c z przetwarzaniem u/f.

R

1

R

2

U

2

U

1

+

-

R

1

R

2

U

2

U

1

+

-

Zasada działania woltomierza cyfrowego z przetwornikiem a/c z kompensacją równomierną.

Zasada działania woltomierza cyfrowego z przetwornikiem a/c z kompensacją wagową.

Podać ideę i układ kompensacji napięcia stałego.

Podać ideę i układ kompensacji prądu stałego.

Podać ideę i układ kompensacji napięcia przemiennego.

Narysować układ do pomiaru mocy czynnej prądu stałego w układzie woltomierza i amperomierza

popr. U

popr. I

.
Narysować układ do pomiaru mocy czynnej metodą 3 woltomierzy

Watomierz elektrodynamiczny – najczęściej stosowane przyrządy do pomiaru mocy czynnej w zakresie częstotliwości do
2500Hz. Budowane są zwykle jako watomierze precyzyjne w klasach dokładności 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 watomierza
elektrodynamicznego.

Układ wejściowy służy do zmiany zakresów pomiarowych woltomierza-najcześciej jest to rezystancyjny dzielnik napięcia.
Przełozenie dzielnika napięcia nie powinno zależec od częstotliwości a rezystancja wejściowa woltomierza powinna być możliwie
duża. Dzielnik napięcia jest wykonany z oporników o dużej rezystancji, które jednak nie zapewniają dużej dokładności
przełożenia i ograniczają rezystancje wejściową woltomierza do ok.10Mohm. Przetwornik elektroniczny służy do przetworzenia
mierzonego napięcia na prąd o wartości średniej proporcjonalnej do tego napięcia. W zależności od przeznaczenia woltomierza w
skład przetwornika mogą wchodzić następujące układy elektroniczne: wzmacniacz pomiarowy prądu stałego i zmiennego,
detektor, wzmacniacz selektywny, mieszacz, generator, przetwornik napięcia stałego na zmienne i inne.

Omówić budowę i właściwości watomierza elektronicznego.

Narysować układ do pomiaru mocy czynnej w układzie trójfazowym o zasilaniu symetrycznym i obciążeniu
niesymetrycznym

Układ do pomiaru mocy biernej w obwodzie trójfazowym.

Omówić budowę i właściwości indukcyjnego licznika energii- zastosowany przetwornik indukcyjny wielostrumieniowy.
Organem ruchomym licznika jest tarcza z aluminium, tarczę te przenika strumień magnetyczny wytwarzanym w obwodzie
napięciowym licznika oraz dwukrotnie w przeciwnych kierunkach strumień magnetyczny wytwarzany w obwodzie prądowym
licznika.

Narysować układy do pomiaru rezystancji metodą techniczną

Narysować układy do pomiaru rezystancji metodą porównania napięć.

Narysować układy do pomiaru rezystancji metodą porównania prądów.



T

uidt

T

k

0

Narysować schemat znanego Ci układu omomierza

Narysować układ mostka Wheatstone`a.

Narysować układ mostka Thomsona - Kelvina.

Narysować układ do pomiaru impedancji metodą techniczną.

Narysować układ do pomiaru impedancji metodą trzech woltomierzy.

Narysować układ do pomiaru impedancji metodą rezonansową.

szeregowy obwód rezonansowy RLC:

Układ do
pomiaru LX :

Układ do
pomiaru CX

Narysować znane Ci układy do pomiaru impedancji metodą mostkową.

Narysować układ do pomiaru indukcyjności wzajemnej M.

Omówić zastosowanie oscyloskopu do pomiaru częstotliwości
Polega na pomiarze okresu, odczytuje się z ekranu oscyloskopu przemieszczanie plamki świetlnej w kierunku osi x
odpowiadające jednemu bądź kilku okresom napięcia wejściowego. Znając prędkość podstawy czasu, można wyznaczyć
mierzoną częstotliwość

Omówić zasadę działania częstościomierza cyfrowego i wymienić źródła niepewności.
Polega na zliczaniu liczby cykli zjawiska okresowego w określonym przedziale czasu. Przebieg o częstotliwości mierzonej fx jest
przetwarzany w układzie formującym w przebiegu impulsowym o takiej samej częstotliwości. Wzorcowy odstęp czasu Tw
uzyskuje się poprzez podział częstotliwości generatora wzorcowego. W czasie Tw licznik może zliczyć N+-1 impulsów, czyli
Tw=(N+-1)Tx. Stąd wynika błąd pomiaru częstotliwości częstościomierzem wynosi

Omówić zastosowanie oscyloskopu do pomiaru fazy
Polega na zastosowaniu oscyloskopu dwukanałowego- do wejścia kanału A i B doprowadza się napięcia badane. Generator
podstawy czasu może być synchronizowany lub wyzwalany z kanału A i B. częstotliwość generatora reguluję się tak, aby
otrzymać na ekranie oscyloskopu obraz nieruchomy. Odczytując z ekranu przemieszczenie plamki odpowiadające jednemu
okresowi napięc badanych i kątowi przesunięcia fazowego między tymi napięciami, mierzony kąt przesunięcia fazowego oblicza

się według wzoru

Narysować znane Ci układy fazomierzy analogowych.

Omówić pomiar natężenia pola magnetycznego.
Wyznaczane jest najczęściej przez pomiar indykcji B lub pomiar natężenia pola magnetycznego I w cewce wytwarzającej pole
magnetyczne. Z pomiaru indukcji korzystamy przede wszystkim w przypadku wyznaczania natężenia pola magnetycznego w
środowiskach nieferromagnetycznych.


Narysować układ do pomiaru stratności magnetycznej.

Omówić zasadę działania i zastosowanie rezystancyjnych przetworników przemieszczenia liniowego

Przemieszczenie liniowe powoduje zmianę rezystancji. Przetwornik taki jest najczęściej potencjometrem drutowym wykonanym z
manganinu, konstantanu, stopu srebra i palladu. Stosowane są układy z przetwarzaniem bezpośrednim i mostkowym.

Omówić zasadę działania i zastosowanie indukcyjnych przetworników przemieszczenia liniowego.
W przetwornikach indukcyjnościowych wykorzystuje się zmianę indykcji włanej L cewki oraz indukcyjności wzajemnej M
dwóch cewek pod wpływem przemieszczenia organu ruchomego przetwornika. W zależności od rozwiązania konstrukcyjnego
przetworniki indukcyjnościowe dzieli się na: dławikowe, soleidalne i transformatorowe.

Zasada działania, właściwości i zastosowanie pojemnościowych czujników przemieszczenia liniowego.
Zmian pojemności kondensatora w wyniku zmiany odległości lub powierzchni czynnej elektrod, rzadziej pod wpływem zmiany
przenikalności elektrycznej izolacji kondensatora. Do pomiaru małych przemieszczeń liniowych są stosowane przetworniki o
zmiennej odległości elektrod. Względna zmiana pojemności kondensatora płaskiego dwuelektrodowego spowodowana
przemieszczeniem elektrody ruchomej wynosi

ze względu na nieliniowość charakterystyki przetwarzania, przetworniki takie stosuje się wówczas, gdy x<<d.

Częściej są stosowane przetworniki pojemnościowe różnicowe.


Omówić budowę i właściwości termometrów rezystancyjnych.
Termometr rezystancyjny – przyrząd pomiarowy służący do pomiaru temperatury wykorzystujący zmianę oporu towarzyszącą
zmianom temperatury.
Pomiar jest dokonywany drogą pośrednią. Mierzy się oporność odpowiednio dobranego elementu pomiarowego (rezystora) przy
pomocy omomierza, który jest wyskalowany w jednostkach temperatury.
Oporność elektryczna metali w pewnym zakresie rośnie liniowo wraz ze wzrostem temperatury. Pozwala to na wykorzystanie
tego zjawiska w termometrach. Stosowane są oporniki platynowe i niklowe ze względu na wysoką temperaturę topnienia i
odporność na korozję.

Omówić zasadę działania, właściwości i zastosowanie termistorów.
Termistory są to elementy półprzewodnikowe bezzłączowe, charakteryzujące się dużymi zmianami rezystancji w funkcji
temperatury.
Termistory wykorzystywane są szeroko w elektronice jako:



czujniki temperatury (KTY), w układach kompensujących zmiany parametrów obwodów przy zmianie temperatury, w
układach zapobiegających nadmiernemu wzrostowi prądu, do pomiarów temperatury,



elementy kompensujące zmianę oporności innych elementów elektronicznych np. we wzmacniaczach i generatorach
bardzo niskich częstotliwości.



ograniczniki natężenia prądu (bezpieczniki elektroniczne) – termistory typu (CTR), np. w układach akumulatorów
telefonów, zapobiegając uszkodzeniu akumulatorów w wyniku zwarcia lub zbyt szybkiego ładowania.



Czujniki tlenu.

Omówić zasadę działania, właściwości i zastosowanie termoelementów.

Termoelementy są to dwa przewodniki (termoelektrody) wykonane z różnych materiałów, połączone ze sobą na jednym końcu i
tworzące część układu wykorzystującego zjawisko termoelektryczne do pomiaru temperatury (zjawisko Seebecka). Zjawisko
termoelektryczne polega na wytworzeniu siły termoelektrycznej (s.e.m.) na skutek różnicy temperatur między dwoma spoinami:
pomiarową (połączone końce termoelementu), na którą oddziałuje mierzona temperatura i odniesienia (niepołączone wolne końce
termoelektrod), która znajduje się w znanej (najczęściej 0°C) temperaturze.

Omówić zasadę działania, właściwości i zastosowanie tensometrów.
Służy do pomiaru odkształcenia elementu sprężystego. Jest to przetwornik rezystancyjny. W wyniku zmiany wymiarów
geometrycznych tensometru zmienia się jego rezystancja. Względna zmiana rezystancji tensometru

Wartość czułości odkształceniowej tensometru zależy od rodzaju materiału z którego jest wykończony