ĆWICZENIA AUDYTORYJNE Z MIERNICTWA ELEKTRONICZNEGO
Temat 2 Błąd pomiaru bezpośredniego- zapis wyniku; błąd wyniku pomiaru
pośredniego .
1. W pomiarze częstotliwości sygnału elektrycznego uzyskano wynik fx=93456,7 Hz, błąd
graniczny względny pomiaru oszacowano na 0,001%. Podać wartość błędu bezwzględnego
pomiaru częstotliwości fx. Obliczyć okres mierzonego sygnału i podać względną i
bezwzględną niepewność (błąd graniczny).obliczonej wartości okresu.
2. Podać wartość rezystancji Rx oraz jej niepewność (błąd graniczny) wynikającą z niepewności
określenia wartości napięcia i prądu, jeśli napięcie na oporniku Rx (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 RN= 10 Ω klasy 0,01 dołączono równolegle rezystor Rd=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 R2 = 100 Ω klasy 0,02%.
Obliczyć dopuszczalny błąd graniczny rezystora R1 =900 Ω.
6. Zmierzono metodą różnicową napięcie Ux (rys. 4) .W pomiarze zastosowano wzorzec
napięcia Ew=10V±0,001%, oraz woltomierz analogowy o zakresie 300mV klasy 0,5. Podaj
wynik pomiaru napięcia Ux jeżeli woltomierz wskazał 120,5mV.
7. Wyprowadzić wyrażenie określające graniczny błąd bezwzględny i względny napięcia UAB
(rys 5) jeśli stabilizator prądu (źródło prądowe)wytwarza prąd IN =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 IN regulowanego źródła prądowego wyznaczonoze spadku napięcia na
oporniku RN =100 Ω kl 0,01 w odniesieniu do napięcia wzorcowego Ew=1V±0,001%. (rys. 5) Z
jakim błędem granicznym wyznaczono IN? Przyjąć, że błąd zrównania spadku napięcia na
oporniku RN z napięciem wzorca Ew (błąd pobudliwości, czułości układu porównania) jest pomijalnie mały.
9. Pojemność kondensatora płaskiego o kwadratowym kształcie elektrod jest określona wzorem ε ⋅ ε
⋅ a 2
C
0
=
, w którym a- długość boku elektrody, d- odległość między
d
elektrodami, ε -8,8561 *10-12 F/m, ε =9,2±0,1; przy czym a=100mm,d=1mm. Obliczyć, z
0
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(x1, x 2,……xn) pośredniego na podstawie znajomości
błędów granicznych wielkości mierzonych bezpośrednio (x1±∆x1, x2 ±∆x2, …xn±∆xn),
- Definicja klasy opornika wzorcowego,
- Błąd graniczny przyrządu analogowego.