POLITECHNIKA POZNAC
SKA
Wydział Elektryczny
Laboratorium Metrologii
2. Pomiar pojemności metodą techniczną
Rok akademicki: Wykonawcy: Data
2015/2016 1.
Wykonania Oddania
Kierunek: Elektrotechnika
ćwiczenia sprawozdania
Studia: Stacjonarne
4.04.2016r.
Semestr: IV
Ocena:
Uwagi:
1. Pomiar pojemności kabla multimetrami:
" Obiektem badanym był przedłużacz z 4 gniazdami.
Układ pomiarowy:
" Pomiaru dokonano trzema multimetrami, HD2105, CHY41R, CHY24CS. Wyniki pomiarów
przedstawiono w tabeli poniżej.
Multimetr HD2105 24CS 41R
Pomiar 1 0,393 nF 0,357 nF 0,3726 nF
Pomiar 2 0,394 nF 0,356 nF 0,3724 nF
Pomiar 3 0,394 nF 0,357 nF 0,3730 nF
Pomiar 4 0,393 nF 0,358 nF 0,3728 nF
Åšrednia 393,5 pF 357 pF 372,7 pF
" Dla każdego z multimetrów obliczono błąd pomiaru oraz określono przedział wartości w którym
znajduje się wartość rzeczywista.
Błąd bezwzględny
Multimetr HD 2105
"= 1% + 3c c = 1pF
"= 1% " 393,5 pF + 3 " 1pF = 6,94pF
Multimetr 23CS
"= 0,2% + 10c c = 1pF
"= 0,2% " 357pF + 5 " 1pF = 5,714pF
Multimetr 41R
"= 0,7% + 5c c = 0,1pF
"= 0,7% " 372,7pF + 5 " 0,1pF = 3,1089pF
Przedział ufności
C - | | | |
"C d" C d" C + "C
Multimetr HD 2105
386,56pF d" C d" 400,44pF
Multimetr 23CS
354,286pF d" C d" 359,714pF
Multimetr 41R
359,5911pF d" C d" 375,8089pF
2. Demonstracja fałszywej identyfikacji przewodu fazowego za pomocą próbnika
neonowego w kablu sieciowym, którego przewód neutralny uległ przerwaniu:
" Badany układ:
Badanie ma na celu zwrócenie uwagi na przypadki błędnej interpretacji wskazań próbnika neonowego
które mogą zaistnieć, gdy przewód neutralny kabla sieciowego uległ przerwaniu.
3. Pomiar pojemności kabla metodą techniczną
" Schemat układu:
" Wyniki pomiarów i obliczeń zamieszczono w poniższej tabeli
miernik
U I f C "C C
obl
´C
[V] [mA] [Hz] [pF] [pF] [pF]
[%]
BM 859CF 233 0,025 341,71 15,48% 52,92 341,71 Ä… 52,92
50
HD 2105 233 0,03 50 410,05 12,48% 51,21 410,05 Ä… 51,21
UT51 233 0,031 50 423,72 12,97% 54,96 423,72 Ä… 54,96
" Przykładowe obliczenia dla UT51:
X = C = É = 2Ä„f C = ´C = ´I + ´U
"U = 1,2% + 3 " 1V = 0,012 " 233 + 3 = 5,796V
"I = 1% + 3 " 1mA = 0,01 " 0,031 + 3 " 10 = 0,00325mA
"U
´ = " 100% = 2,5%
U
"I
´
´ = " 100% = 11%
"C = " 423,72pF = 54,96pF
I
100%
´ = ´ + ´ = 13,5%
C = 423,72 Ä… 54,96 pF
4. Wnioski
" Pierwszym etapem ćwiczenia był pomiar pojemności przedłużacza. Pomiar wykonany był
czterokrotnie, ze względu na ilość gniazd, oraz przez 3 mierniki. Wyniki podane w tabeli są
wynikami końcowymi, uzyskanymi po odjęciu pojemności przewodów pomiarowych. Końcowa
wartość pojemności jest trudna do oszacowania, ze względu na niepokrywające się przedziały
wyników obarczonych błędem bezwzględnym.
" Drugim etapem było badanie oraz analiza błędnego wskazania próbnika neonowego. W sytuacji
przerwania przewodu neutralnego, pomiędzy przewodem neutralnym a fazowym odkłada się
Å‚adunek. A
adunek ten, w normalnych warunkach miałby swoje ujście do sieci. Przez to zjawisko
próbnik neonowy wskazuje fazę w obu przewodach zasilających. A
adunek na przewodzie
neutralnym jest mniejszy niż w przewodzie fazowym, co można próbować zauważyć w jasności
próbnika, jednak jest to bardzo trudne.
" Trzecim, ostatnim etapem ćwiczenia był pomiar pojemności metodą techniczną. Wyniki z tej serii
pomiarów obarczone są większym błędem niż wyniki bezpośrednie. Wynika to z zastosowania
dwóch mierników  błąd pomiaru pojemności jest sumą błędów pomiarów napięcia i prądu. W tym
przypadku częścią wspólną przedziałów jest ( 368,76 ; 394,64 ), tak więc prawidłowy wynik
powinien znajdować się w tym przedziale.
" Dodatkowo mierzyliśmy pojemność przedłużacza w zależności od ułożenia oraz od tego czy ktoś go
trzyma. Można na tej podstawie ocenić:
o dla rozwiniętego przewodu nie ma dużej różnicy w pojemności gdy jest
trzymany/nietrzymany (mały wpływ na trzymanie ze względu na mały udział powierzchni
trzymanej w caÅ‚kowitej powierzchni) oraz gdy jest uÅ‚ożony pod kÄ…tem 0°, 90° i 180°.
o dla przewodu zwiniętego bądz
zgniecionego (nieuporządkowany w małej przestrzeni)
pojawia się widoczny wzrost pojemności,
o jeszcze większy wzrost pojemności wywołuje trzymanie kabla zwiniętego.