POLITECHNIKA RADOMSKA Wydz. Transportu
|
LABORATORIUM MIERNICTWA
|
Data:
|
||||
Imię i nazwisko: |
|
Grupa:
|
Zespół:
|
Rok akademicki: 1997 / 98
|
||
Nr ćwiczenia: 2
|
Temat: Błąd metody.
|
Ocena:
|
1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z błędami metody, sposobami ich identyfikacji, ograniczania oraz obliczania. Wykonamy w tym celu pomiary spadku napięcia, pomiaru prądu oraz rezystancji metodą techniczną, zwracając szczególną uwagę na błędy związane z nieidealnością przyrządów.
2. Układy pomiarowe:
a) układ przeznaczony do pomiaru spadku napięcia:
Z.S. - zasilacz prądu stałego ze stabilizacją napięcia wyjściowego regulowanego skokowo w zakresie 0.1 - 100 V co 0.1 V, typu IZS - 5/71;
V - woltomierz magnetoelektryczny typu UM - 3B.
b) układ przeznaczony do pomiaru natężenia prądu:Z.S. - zasilacz prądu stałego tak jak na rysunku a);
A - amperomierz magnetoelektryczny typu UM - 3B;
R - rezystor dekadowy.
c) układ przeznaczony do pomiaru rezystancji (z poprawnie mierzonym napięciem):
Z.S. - zasilacz prądu stałego tak jak na rysunku a);
A,V - amperomierz i woltomierz typu UM - 3B.
d) układ przeznaczony do pomiaru rezystancji (z poprawnie mierzonym prądem):
Z.S. - zasilacz prądu stałego tak jak na rysunku a);
A,V - amperomierz i woltomierz typu UM - 3B.
3. Tabele pomiarowe
a)
Tabela pomiarowa i obliczeniowa dla pomiaru spadku napięcia |
|||||||||||
Podzielnia = 30 [dz] |
R1 = 176,7 kΩ |
R2 = 303,9 kΩ |
|||||||||
Lp |
Zakres |
RV |
α |
Cm |
Um |
δm |
p |
Ums |
δm |
p |
U1s |
|
[V] |
[kΩ] |
[dz] |
[V/dz] |
[V] |
[-] |
[V] |
[V] |
[-] |
[V] |
[V] |
1 |
600 |
3000 |
1,5 |
20 |
30 |
-0,036 |
-1,12 |
28,88 |
-0,042 |
1,306 |
31,308 |
2 |
300 |
1500 |
2,5 |
10 |
25 |
-0,069 |
-1,85 |
23,15 |
-0,069 |
1,850 |
26,800 |
3 |
150 |
750 |
4,5 |
5 |
22,5 |
-0,130 |
-2,96 |
19,54 |
-0,124 |
3,172 |
25,672 |
4 |
60 |
300 |
9,5 |
2 |
19 |
-0,271 |
-7,06 |
11,94 |
-0,261 |
6,708 |
25,708 |
5 |
30 |
150 |
15 |
1 |
15 |
-0,427 |
-11,18 |
3,82 |
-1,967 |
16,667 |
31,667 |
6 |
15 |
75 |
21,5 |
0,5 |
10,75 |
-0,598 |
-15,99 |
-5,24 |
-1,525 |
19,743 |
30,493 |
7 |
6 |
30 |
28,5 |
0,2 |
5,7 |
-0,788 |
-21,19 |
-15,49 |
-1,222 |
25,650 |
31,35 |
8 |
1.5 |
7,5 |
34 |
0,05 |
1,7 |
-0,937 |
-25,28 |
-23,38 |
-1,057 |
29,606 |
31,306 |
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
B |
|
Wzory:
A)
B)
b)
Tabela pomiarowa i obliczeniowa dla pomiaru natężenia prądu |
|||||||||||||
Lp |
UZ |
R |
Zakres |
RA |
Cm |
α |
Im |
δm |
p. |
Ims |
δm |
p. |
Ims |
|
[V] |
[Ω] |
[A] |
[Ω] |
[A/dz] |
[dz] |
[mA] |
[-] |
[mA] |
[mA] |
[-] |
[mA] |
[mA] |
1 |
|
|
6 |
0,05 |
0,2 |
0,5 |
100 |
-0,004 |
0,39 |
100,39 |
0,008 |
0,8 |
100,8 |
2 |
1 |
11.2 |
1.5 |
0,2 |
0,05 |
1,6 |
80 |
-0,017 |
7,97 |
87,97 |
-0,019 |
1,45 |
81,45 |
3 |
|
|
0.15 |
2 |
0,005 |
13,8 |
69 |
-0,151 |
13,5 |
82,5 |
-0,318 |
2,41 |
71,41 |
4 |
|
|
0.06 |
5 |
0,002 |
28 |
56 |
-0,308 |
030 |
86 |
-0,444 |
44,8 |
100,8 |
5 |
|
|
0.06 |
5 |
0,002 |
1,5 |
3 |
-0,091 |
0,0096 |
3,0096 |
-0,03 |
0,001 |
3,001 |
6 |
|
|
0.015 |
19,9 |
0,0005 |
4,5 |
2,25 |
-0,074 |
0,177 |
2,427 |
-0,069 |
0,166 |
2,416 |
7 |
0.6 |
250 |
0.006 |
49 |
0,0002 |
10,5 |
2,1 |
-0,164 |
0,39 |
2,49 |
-0,334 |
1,05 |
3,59 |
8 |
|
|
0.0015 |
184 |
0,00005 |
28,7 |
1,435 |
-0,424 |
1 |
2,435 |
-0.536 |
1,66 |
3,095 |
9 |
|
|
0.0002 |
- |
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
B |
|
Wzory:
A)
B)
c)
Tabela pomiarowa dla pomiaru rezystancji (z poprawnie mierzonym napięciem) |
|||||||||||||||||
RX1 = 42,0 [Ω] RX2 = 49,0 [kΩ] |
|||||||||||||||||
|
UZ |
Za-kres |
RV |
CV |
αV |
UV |
Za-kres |
CA |
αA |
IA |
Rxm |
p |
δm |
Rxms |
p |
δm. |
Rxms |
|
[V] |
[V] |
[kΩ] |
V/dz |
[dz] |
[V] |
[A] |
A/dz |
[dz] |
[A] |
[Ω] |
[Ω] |
[-] |
[Ω] |
[Ω] |
[-] |
[Ω] |
RX1 |
5 |
6 |
30 |
0,2 |
24 |
4,8 |
0,15 |
0,005 |
24 |
0,12 |
40 |
0,059 |
0,0014 |
40,059 |
0,053 |
-0,0013 |
40,053 |
RX2 |
60 |
60 |
300 |
2 |
29,5 |
59 |
0,0015 |
0,00005 |
29,5 |
0,00147 |
40136 |
6880 |
0,140 |
40824 |
6199 |
0,1333 |
46335 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
B |
|
Wzory:
A)
B)
d)
Tabela pomiarowa dla pomiaru rezystancji (z poprawnie mierzonym prądem) |
|||||||||||||||||
RX1 = 42,0 [Ω] RX2 = 49,0 [kΩ] |
|||||||||||||||||
|
UZ |
Za-kres |
RA |
CA |
αA |
IA |
Rxm |
Za-kres |
CV |
αV |
UV |
p |
δm |
Rxms |
p |
δm |
Rxms |
|
[V] |
[A] |
[Ω] |
A/dz |
[dz] |
[A] |
[Ω] |
[V] |
V/dz |
[dz] |
[V] |
[Ω] |
[-] |
[Ω] |
[Ω] |
[-] |
[Ω] |
RX1 |
5 |
0,15 |
2 |
0,005 |
23,5 |
0,1175 |
43,4 |
6 |
0,2 |
25,5 |
5,1 |
-2 |
0,048 |
41,4 |
-2 |
0,048 |
41,4 |
RX2 |
60 |
0,0015 |
184 |
0,00005 |
25,5 |
0,001275 |
46274 |
60 |
2 |
29,5 |
59 |
-184 |
0,0037 |
46090 |
-184 |
0,007 |
46090 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
B |
|
Wzory:
A)
B)
Wnioski:
Po przeanalizowaniu wyników z części A i B pomiaru spadku napięcia dochodzimy do wniosku, że metoda B jest dużo dokładniejsza. Jako drugi pomiar w tej metodzie przyjęliśmy wynik najbardziej odbiegający od pomiaru podstawowego ponieważ wtedy można dostatecznie dokładnie określić wartość poprawki oraz wartość błędu względnego metody za pomocą wzorów będących funkcjami znanych wielkości Rv1 , Rv2 , U1 i U2 .
Przy pomiarze prądów , analogicznie jak dla pomiaru napięcia , dokładniejszą okazała się metoda B.
Układ do pomiaru rezystancji metodą techniczną z poprawnie mierzonym napięciem daje dokładniejszy pomiar małych rezystancji (tzn. rezystancja mierzona powinna być dużo mniejsza od rezystancji wewnętrznej woltomierza) .
Układ do pomiaru rezystancji z poprawnie mierzonym prądem jest lepszy dla pomiaru dużych rezystancji (tj. Rezystancji dużo większych od rezystancji wewnętrznej amperomierza) .
1