POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA |
||
LABORATORIUM METROLOGII ELEKTRYCZNEJ |
||
Numer ćwiczenia:
2 |
Temat ćwiczenia: Pomiar siły elektromotorycznej metodą kompensacyjną.
|
Zespół: Pocheć Krzysztof Rajczykowski Michał Zagdański Hubert |
Data wykonania: 08.10.1996 |
Data oddania do sprawdzenia: 15.10.1996 |
Ocena: |
1. Cel wykonywanych pomiarów.
Celem ćwiczenia jest pomiar siły elektromotorycznej metodą kompensacji pojedynczej oraz kompensacji podwójnej.
2. Spis przyrządów.
A Miliamperomierz elektromagnetyczny LM-1, klasy 0.5.
G Galwanometr GW1. (Rzk=100 Ω,Rw=8.7 Ω, cj=0.9*10-6 A\dz
Up Zasilacz stabilizowany KP 16102 (+5V).
Ex Źródło napięcia mierzonego.
En Źródło napięcia wzorcowego (ogniwo Westona (kadmowe) 1,01895 ± 5 V).
RN Opornik kompensacyjny Typ RN-1 (100 , klasy 0.01).
R1-4 Oporniki dekadowe, klasy 2. DR6-16, 5b-16 klasa 0.05
Rd Opornik dekadowy D 04 klasa 0.1
3. Schematy pomiarowe.
3.1. Pomiar siły elektromotorycznej metodą kompensacji pojedynczej.
3.2. Pomiar siły elektromotorycznej metodą kompensacji podwójnej.
Tabelaryczne zestawienie pomiarów wraz z obliczeniami.
4.1. Kompensacja pojedyncza.
|
|
Ip |
|
RN |
Ex |
gEx |
σ |
δgEx |
δcEx |
|
Lp. |
|
Ca |
A |
|
V |
mV |
dz/mV |
% |
% |
- |
1 |
15.5 |
1 |
15.5 |
100 |
1.5 |
15.27 |
0.00012 |
1.018 |
0.0638 |
0.5 |
4.2. Kompensacja podwójna.
|
Ipn |
En |
R1 + R2 |
R1n,R1x |
R2n,R2x |
Ex |
gEx |
σ |
δgEx |
Lp. |
mA |
V |
|
|
|
V |
mV |
dz/mV |
% |
1 |
1 |
1.0189 |
5000 |
1020 |
3980 |
- |
|
|
|
2 |
1 |
- |
5000 |
1579 |
3421 |
1.579 |
0.56957 |
0.00012 |
0.036 |
5. Sposób obliczeń.
5.1. Kompensacja pojedyncza.
* wartość mierzonej SEM:
Ex = Ip * RN
* graniczny błąd systematyczny względny:
|δgEx| = |δgIp| + |δgRN|
* graniczny błąd systematyczny bezwzględny:
gEx = Ex * (δgEx / 100)
* graniczny błąd amperomierza względny:
|δgIp| = (max / p) * klA
* uchyb czułości:
δcEx = ± / (σ * Ex)
2. Kompensacja podwójna.
* wartość mierzonej SEM:
Ex = Ipn * R1x
* bezwzględny bład graniczny:
|gEx| = |(En * R1x * δEn) / (R1n * 100)| + |(En * (R1x - R1n) * 2 * δR) / (R1n * 100)|
* względny błąd graniczny:
|δgEx| = |δEn| + 2 * |((R1x - R1n) * δR) / R1n|
Wnioski.
Całkowita niedokładność wyników uzyskanych w metodzie kompensacyjnej pomiaru SEM
wynikła z błędu nieczułości, niedokładności źródła napięcia wzorcowego oraz błędów wykonania oporników kompensacyjnych. Pomiary wyszły na miarę naszych oczekiwań. Podczas pomiarów
założyliśmy wartość Δα=0.5 dz.(niedokładność odczytu zera na galwanometrze).
Metoda kompensacji podwójnej różni się od pojedynczej tym, że w iloczynie prądu i oporności wielkością regulowaną jest oporność natomiast prąd pomocniczy posiada ściśle założoną wartość stałą. Przy włączeniu ogniwa normalnego En sprowadza się układ do stanu równowagi za pomocą oporników R3 i R4. Następnie przełączyliśmy układ na mierzoną Ex i równoważyliśmy go przez regulację oporności R1 i R2 przy spełnieniu warunków R1+R2=const.
R1
A
G
R2
RN
Up
Ex
Rd
I1
I2
U1
U2
Ip
IG
R1
R3
R2
Up
Rd
EN
G
Ex