Politechnika Lubelska		Laboratorium Metrologii
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 4
Nazwisko: Dańczuk	Imię: Paweł		Semestr V	Grupa ED 5.3	Rok akad. 1997/98
Temat ćwiczenia: Sprawdzanie wieloukładowych mierników magnetoelektrycznych.				Data wykonania 20.11.98	Ocena

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z konstrukcjami mierników elektromagnetycznych, jak też wyznaczenie błędów dodatkowych związanych z pracą tych przyrządów.

Spis przyrządów użytych w ćwiczeniu:

- komora cieplna Pn = 700W, PL-P3-500-E6

- autotransformator laboratoryjny PL-P3-331/E6,

- transformator separacyjny 220V/220V,

- transformator 220V/24V,

- rezystor R1, 9, 6.2A, PL-K-017/E6,

- rezystor R2, 41, 8A, PL-P3-90/E6,

- amperomierz elektromagnetyczny Aw kl=0.5, PL-P3-72-E6,

- amperomierz elektromagnetyczny Ax kl=0.5, PL-P3-71-E6,

- woltomierz elektromagnetyczny V kl=0.5, PL-P3-75-E6,

- woltomierz elektromagnetyczny V kl=0.5, PL-P3-219-E6,

- woltomierz V kl=0.5, PL-P3-356-E6,

- wyłącznik 15A, 380V,

- generator PL-P3-1899-E2-M

2. Wyznaczenie błędów temperaturowych.

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa:

Lp.	IW	Ix	T	δ
	[działki]	[działki]	[°C]	[%]
1	60	60	24,5	0
2	90	90	24,5	0
3	59,8	60	33	0,34
4	89,6	90	33	0,45

Obliczenia:

δ = [ (I_x - I_w) / I_w ] * 100 %

δ = [ (90-89,6) / 89,6] * 100 % = 0,45 %

3. Wyznaczenie błędów częstotliwościowych.

Wyznaczenia błędów dokonujemy dla punktu podziałki 20V, w zakresie częstotliwości 20 -400 Hz.

Schemat pomiarowy:

Wyznaczamy poprawkę dla miernika termoelektrycznego przy f=50Hz, U=40V mamy U=41.75V-40V=1.75V czyli p=1.75V

Tabela pomiarowa: ( w tabeli przedstawiono wyniki z uwzględnieniem poprawki )

Lp.	f	Ux	Uw	p	Uw - p	ΔU	δU
	[Hz]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[%]
1	20		41.75		40	0	0
2	50		41.75		40	0	0
3	80		41.75		40	0	0
4	110		42		40.25	0.25	-0.625
5	140		42.25		40.5	0.5	-1.25
6	170		42.5		40.75	0.75	-1.875
7	200		43		41.25	1.25	-3.125
8	230	40	43.5	1.75	41.75	1.75	-4.375
9	260		43.75		42	2	-5
10	290		44.25		42.5	2.5	-6.25
11	320		44.4		42.65	2.65	-6.625
12	360		45		43.25	3.25	-8.125
13	400		45.75		44	4	-10
14	440		46.75		45	5	-12.5
15	480		47.5		45.75	5.75	-14.375
16	500		48		46.25	6.25	-15.625

δ_U =

Otrzymane wyniki pozwalają stwierdzić, że miernik ten może mierzyć napięcie dla przebiegów o częstotliwości do około 100 Hz.

Rys. 1. Wykres błędów częstotliwościowych δ_U = f ( f ) .

4. Wyznaczanie wpływu ustawienia miernika.

Próbę przeprowadza się dla zakresu 60V, korzystając z podstawki o nachyleniu 5 stopni.

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa:

	początek podziałki			środek podziałki
sposób ustawienia	Ux [V]	Uw [V]	Ux [V]	Uw [V]
w przód	10	10.1	40	39.9
prawo	10.1	10.1	40.1	39.9
tył	10	10.1	40	39.9
lewo	10.1	10.1	40.1	39.9

Otrzymane wyniki wskazują na niewielki wpływ położenia miernika na otrzymywane wyniki a ponadto we wpływie tym trudno zauważyć konkretne prawidłowości w tym wpływie.

5. Wpływ zewnętrznych pól magnetycznych.

Natężenie pola w środku cewki Helmholza oblicza się ze wzoru: H=0.7165*I*z/rd = 400 A/m

Więc prąd który powinien płynąć w cewkach to I = 5.3A.

Na początku pomiarów wyznacza się najniekorzystniejszy kierunek pola.

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa:

Lp.	Ux	Uw	Ic	δ
	[V]	[V]	[A]	[%]
1	40,5	40	5,3	1,25
2	40,2	40	5,3	0,5
3	40,5	40	5,3	1,25

6. Wnioski.

W ćwiczeniu sprawdzaliśmy w jakim stopniu zewnętrzne czynniki takie jak : temperatura, częstotliwość wielkości badanych, położenie miernika i zewnętrzne pole magnetyczne wpływają na odczyty na mierniku magnetoelektrycznym. Wpływ ten zwany błędami dodatkowymi w różnym stopniu wpływał na odczyty w zależności od jego rodzaju. Największe różnice zaobserwowaliśmy podczas badania miernika na wpływ częstotliwości przebiegów dostarczonych na jego zaciski. Po przekroczeniu częstotliwości około 110 Hz błędy związane z pomiarem napięcia były na tyle duże, że miernik ten w tym zakresie częstotliwości nie mógł by być wykorzystywany do pomiarów bez uwzględnia obliczonych wielkości błędów dodatkowych. Najtrudniej było obiektywnie określić wpływ położenia miernika i wpływ pola magnetycznego. Było to spowodowane niewielkim wpływem tych wielkości na odczyty a także pewnym brakiem powtarzalności pomiarów dokonanych w tych zadaniach.

f [ Hz ]

δ_U [ % ]

---