Politechnika Lubelska |
Laboratorium Metrologii |
||||
w Lublinie |
Ćwiczenie Nr 4 |
||||
Nazwiska: Drabik,Janiec,Janusz |
Imiona: Leszek,Piotr,Robert |
Semestr V |
Grupa ED 5.3 |
Rok akad. 1996/97 |
|
Temat ćwiczenia: Wyznaczanie błędów dodatkowych mierników elektromagnetycznych. |
Data wykonania 05.11.96 |
Ocena
|
|||
I Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia było poznanie błędów dodatkowych mierników elektromagnetycznych oraz metod ich wyznaczania.
II Wykonanie ćwiczenia.
1. Pomiar temperaturowych błędów dodatkowych.
Układ pomiarowy:
Przyrządy pomiarowe:
1.Ax-amperomierz elektromagnetyczny,kl.=0.5,zakres=5A,liczba dz.=100 ,nr.PL-P3-73/E6
2.Aw-amperomierz elektromagnetyczny,kl.=0.5,zakres=5A,liczba dz.=100 ,nr.PL-P3-73/E6
3.V-woltomierz elektromagnetyczny,zakres=150V,licz._dz.=75,kl=0.5,nr.PL-P3-73/E6
4.At-autotransformator,nr.PL-P3-686-E6
5.R1-rezystor suwakowy,36Ω,10.2A
Tabela pomiarowa:
Lp. |
Iw |
Ix |
T |
δI |
|
[A] |
[A] |
[°C] |
[%] |
1 |
3 |
3 |
20,5 |
0 |
2 |
5 |
4,975 |
20,5 |
-0,5 |
3 |
3 |
2,95 |
33 |
-1,67 |
4 |
4,95 |
5 |
33 |
1,01 |
δI = (Ix-Iw)/Iw*100%=(4.975-5)/5*100%=-0.5%
Wartości błędów na krańcach przedziału użytkowego dla prądu I=3A
dla t=20.5°C δI=0%
dla t=33°C δI= -1.67%
prosta: δI= -0.1336*t + 2.7388 stąd dla t=10°C δI=1.40% i dla t=30°C δI= -1.27%
Dla prądu I=5A
prosta: δI= 0.12*t -2. 95 stąd dla t=10°C δI= -1.75% i dla t=30°C δI= 0.65%
2. Wyznaczanie błędów częstotliwościowych.
Układ pomiarowy:
Przyrządy pomiarowe:
1.G-generator,nr. PL-P3--529/E6
2.Vx-woltomierz elektromagnetyczny,kl.=0.5,liczba_dz.=60,zakres 60V,nr.PL-P3-219-E6
3.Vw- woltomierz termoelektryczny,kl.=1.5,liczba_dz.=60,zakres 60V,nr.PL-P3-219-E6
Tabela pomiarowa:
Lp. |
f |
Ux |
Uw |
p |
Uwp |
ΔU |
δU |
|
[Hz] |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
[%] |
1 |
20 |
|
41.5 |
|
40 |
0 |
0 |
2 |
50 |
|
41.5 |
|
40 |
0 |
0 |
3 |
100 |
|
41.8 |
|
40.3 |
- 0.3 |
0.75 |
4 |
150 |
|
42.3 |
|
40.8 |
- 0.8 |
2 |
5 |
200 |
40 |
42.8 |
1.5 |
41.3 |
- 1.3 |
3.25 |
6 |
250 |
|
43.6 |
|
42.1 |
- 2.1 |
5.25 |
7 |
300 |
|
44.3 |
|
42.8 |
- 2.8 |
7 |
8 |
350 |
|
44.9 |
|
43.4 |
- 3.4 |
8.5 |
9 |
400 |
|
45.8 |
|
44.3 |
- 4.3 |
10.75 |
10 |
500 |
|
48.2 |
|
46.7 |
- 6.7 |
16.75 |
δU =(Ux-Uwp )/Ux*100%=0.75%
δu [ % ]
Rys. 1. Wykresbłędów częstotliwościowych δU = f ( f ) .
3. Wyznaczenie wpływu ustawienia miernika.
Układ pomiarowy:
Przyrządy pomiarowe:
1. V-woltomierz elektromagnetyczny,kl.=0.5,zakres=60V,liczba dz.=60 ,nr.PL-P3-220-E6
2. V-woltomierz elektromagnetyczny,kl.=0.5, zakres=60V,liczba dz.=60 ,nr.PL-P3-220-E6
3.At-autotransformator
4.R1-rezystor suwakowy ,3.6Ω,IMAX=10.2A,nr. PL-K-019-E6
5. R2-rezystor suwakowy ,9Ω,IMAX=6.2A,nr. PL-K-019-E6
Tabela pomiarowa:
Położenie |
Ux |
Uw |
Ux |
Uw |
Ux |
Uw |
miernika |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
góra |
30 |
30 |
60 |
59.5 |
10 |
10 |
dół |
30 |
30.2 |
60 |
59.2 |
10 |
10 |
lewa |
30 |
30 |
60 |
59.5 |
10 |
10 |
prawa |
30 |
30.2 |
60 |
59.4 |
10 |
10 |
gór.-prawo |
30 |
30.2 |
60 |
59.4 |
10 |
10 |
gór.-lewo |
30 |
30.1 |
60 |
59.6 |
10 |
10 |
dół-prawo |
30 |
30 |
60 |
59.4 |
10 |
10 |
dół-lewo |
30 |
30 |
60 |
59.3 |
10 |
10 |
normalne |
30 |
30.2 |
60 |
59.5 |
10 |
10 |
4. Wyznaczanie wpływu zewnętrznych pól magnetycznych.
Układ pomiarowy:
Przyrządy pomiarowe:
1.Ax-amperomierz elektromagnetyczny,kl.=0.5,zakres=10A,liczba dz.=100 ,nr.PL-P3-71/E6
2.Vx-woltomierz elektromagnetyczny,kl.=0.5,liczba_dz.=60,zakres 60V,nr.PL-P3-220-E6
3.Vw- woltomierz elektromagnetyczny,kl.=0.5,liczba_dz.=60,zakres 60V,nr.PL-P3-220-E6
4.Cewka:Cw=74.7(A/m)/A nr.PL-P4-501-E6,IMAX=8A
Tabela pomiarowa:
Lp. |
Ic |
UX |
UV |
δU |
|
[A] |
[V] |
[V] |
[%] |
1 |
5.3 |
41 |
40 |
2.5 |
2 |
5.3 |
60 |
59.5 |
0.8 |
3 |
5.3 |
20 |
20 |
0 |
δU =(Ux-Uw)/Uw*100%=(41-40)/40*100%=2.5%
III. Wnioski.
Jak widać z pomiarów miernika zmiana temperatury , położenia miernika , częstotliwości mierzonego prądu od warunków znamionowych powoduje błędy dodatkowe mierników.
Pomiary dokonane jednakowymi miernikami w jednakowej temperaturze różnią się o błąd (0.5%) .
Przy wyznaczaniu błędu temperaturowego zmierzono dwukrotnie wartość prądu: raz przy temperaturze otoczenia (20.5oC), drugi raz przy temperaturze większej od otoczenia (33°C). Zgodnie polską normą błąd temperaturowy miernika w zakresie temperatur 20°C*10°C nie powinien przekroczyć wartości związanej z klasą miernika.Przyjmując zależność δI=f (t) za liniową obliczono wartość błędu temperaturowego dla temperatury t=10°C i t=30°C.Oczywiście wystąpił błąd i to niedopuszczalny ze względu na klasę miernika (kl. miernika - 0,5).
Przy wyznaczaniu błędu częstotliwościowego porównano wskazania miernika termoelektrycznego (nieczułego na zmianę częstotliwości) ze wskazaniami badanego miernika przy zmianie częstotliwości. Wskazania obu mierników znacznie się różniły,przy czym błąd wyraźnie wzrasta wraz ze wzrostem częstotliwości. Do sprawozdania dołączono wykres δf = f (f).
Aw
Ax
V
K.T.
~ 24V
R1
~ 220V
Atr
G
Vx
Vw
f [ Hz ]
~ 220V
Atr
Vw
Vx
R
W
220V
At
R1
R2
A
VW
VX
RC