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.