Politechnika Świętokrzyska
Laboratorium Metrologii
Ćwiczenie nr: 2	Temat ćwiczenia: Pomiar siły elektromotorycznej metodą kompensacyjną.	Zespół nr 2: 1. Jantura Jarosław 2. Iwon Konrad 3. Jaworski Łukasz 4. Iwan Michał
Data wykonania ćwiczenia: 4.10.2000	Ocena:	Wydział : EAiI Gr. 23a ED

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest pomiar siły elektromotorycznej metodą kompensacji pojedynczej oraz podwójnej.

2. Spis przyrządów

R_N Opornik wzorcowy (100 Ω, klasy 0.01) typ RN-1

R_1-3,d Oporniki dekadowe (DR6-16, DR5B-16, D04) kl.2

G Galwanometr GW1 (zastąpiony mikroamperomierzem).

A Miliamperomierz elektromagnetyczny LM-1, klasy 0.5.

U_p Zasilacz stabilizowany KP 16102 (+5V).

E_x Źródło napięcia mierzonego.

E_n Źródło napięcia wzorcowego (ogniwo kadmowe 1,01895 ± 5 mV) typ OH-62

3. Schematy układów pomiarowych

3.1. Pomiar siły elektromotorycznej metodą kompensacji pojedynczej.

1. Pomiar siły elektromotorycznej metodą kompensacji podwójnej.

Uwaga : W trakcie rzeczywistych ( laboratoryjnych ) pomiarów galwanometr zastąpiony został mikroamperomierzem. Natomiast szeregowo połączone oporniki R₃ i R₄ zastąpiono

jednym opornikiem.

4. Tabele zawierające zestawienie pomiarów.

4.1. Kompensacja pojedyncza.

		Ip		RN	Ex ± ΔgEx	σ	δgEx	δcEx	Uwagi
Lp.	α	CA	mA	Ω	V	^dz/mV	%	%	-
1	15	0.001	15	100	1.5±0.0333	1	2.01	0.167	(*)

4.2. Kompensacja podwójna.

	Ipn	En	R1 + R2	R1n ,R1x	R2n ,R2x	Ex ± ΔgEx	σ	δgEx	Uwagi
Lp.	mA	V	Ω	Ω	Ω	V	^dz/mV	%	-
1	1	1.01895	4500	1018,1537	3482,2963	1.5±0.0282	0.1	1.88	-

(*) W trakcie wykonywania pomiarów zauważalna była niestabilność napięcia badanego,

co w pewnym stopniu mogło wpłynąć na poprawność pomiarów.

( po stosunkowo krótkim okresie czasu napięcie generowane przez baterię ulegało

zmniejszeniu. )

5. Wzory wykorzystane w trakcie obliczeń.

5.1. Kompensacja pojedyncza.

- wartość mierzonej SEM:

E_x = I_p ⋅ R_N

- graniczny błąd systematyczny względny:

|δ_gE_x| = |δ_gI_p| + |δ_gR_N|

- graniczny błąd systematyczny bezwzględny:

Δ_gE_x = E_x ⋅ (δ_gE_x / 100)

- graniczny błąd amperomierza względny:

|δ_gI_p| = (α_max / α_p) ⋅ kl_A

- uchyb czułości:

δ_cE_x = ± Δα / (σ ⋅ E_x)

5.2. Kompensacja podwójna.

- wartość mierzonej SEM:

E_x = I_pn ⋅ R_1x

- bezwzględny bład graniczny:

|Δ_gE_x| = |(E_n ⋅ R_1x ⋅ δE_n) / (R_1n ⋅ 100)| + |(E_n ⋅ (R_1x - R_1n) ⋅ 2 ⋅ δR) / (R_1n ⋅ 100)|

- względny błąd graniczny:

|δ_gE_x| = |δE_n| + 2 ⋅ |((R_1x - R_1n) ⋅ δR) / R_1n|

6. Wnioski.

W przypadku pomiarów metodą kompensacji pojedynczej największy wpływ na błędy miała klasa amperomierza. Uznać więc można dużą wartość δ_gI_p za główną wadę tej metody.

W trakcie wykonywania pomiarów zauważalna była również niestabilność napięcia badanej

SEM. Spowodowało to niewielkie trudności w odczytaniu prawidłowych wyników.

Obydwie metody zarówno kompensacji pojedynczej jak i podwójnej obarczone są

błędami nieczułości, niedokładności źródła napięcia wzorcowego oraz błędów wykonania oporników kompensacyjnych.

Metodę kompensacji podwójnej uznaje się za dokładniejszą. Wartość Δ_gE_x dla obydwu

przypadków różniła się o 0.051V na korzyść metody kompensacji podwójnej.

1

1

R₁

A

G

R₂

R_N

U_p

E_x

R_d

I₁

I₂

U₁

U₂

I_p

I_g

G

R₄

R₃

R₂

R₁

U_p

R_d

E_N

E_X

---