POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE

LABORATORIUM MIERNICTWA ELEKTRYCZNEGO

ĆWICZENIE nr 4

TEMAT: WYZNACZANIE BŁĘDÓW DODATKOWYCH MIERNIKÓW

ELEKTROMAGNETYCZNYCH

GRUPA: ED 5.3 a ZESPÓŁ nr 4 w składzie: Kowalik Grzegorz

Kurnicki Adam

SPRAWOZDANIE WYKONAŁ : ADAM KURNICKI

DATA WYKONANIA ĆWICZENIA : 1996.10.07 OCENA :

Podczas przeprowadzanych pomiarów w warunkach różniących się od warunków znamionowych dla danego przyrządu pomiarowego ( miernika )

występowaniu błędów podstawowych towarzyszą błędy dodatkowe. Wykonane

ćwiczenie ma na celu poznanie tych błędów , metody ich wyznaczania oraz

przyczyn ich występowania w miernikach z przetwornikiem elektromagnetycznym

1. Sprawdzanie wpływu temperatury otoczenia .

Tr R

220 V A_w

W A_x

Kt.

G

At

V

220 V

Spis aparatury :

1. A_w - amperomierz wzorcowy - ; ; 2 ; kl. 0,5 ; 5,10 ; Nr 01010

2. A_x - amperomierz badany - ; ; 2 ; kl. 0,5 ; 5,10 ; Nr 01088

3. V - woltomierz - ; ; 2 ; kl. 0,5 ; Nr 11175

4. R - opornik suwakowy - 3,6 Ω ; I_max = 10,2 A

5. At. - autotransformator - 220 / 0 : 250 V

6. Tr - transformator - 220 / 24 V

6. G - grzejnik

7. Kt. - komora termiczna

		IAx =9,9 A	IAx =5 A
Lp.	t	IW	IW
	C	A	A
1	23,5	9,98	5,07
2	38,5	9,92	5,05

Opracowanie wyników pomiarów :

Różnica temperatur: Δt' = t₂ - t₁ = 38,5 C - 23,5 C = 15 C

Błąd dodatkowy bezwzględny: ΔI_{15 C} = I_w1 - I_w2

dla punktu podziałki 9,9 A ΔI_{15 C} =9,98 A - 9,92 A = 0,06A

dla punktu podziałki 5 A ΔI_{15 C} = 5,07 A - 5,05 A = 0,02A

Błąd dodatkowy względny (odniesiony do wartości charakterystycznej I_z =10 A ) :

dla punktu podziałki 9,9 A

dla punktu podziałki 5 A

Błąd dodatkowy względny (przeliczony na Δt =10 C ) :

dla punktu podziałki 9,9 A

dla punktu podziałki 5 A

Wnioski :

Otrzymane w wyniku pomiarów temperaturowe błędy dodatkowe dla krańców

zakresu użytkowego temperatur są mniejsze niż klasa dokładności miernika

co odpowiada założeniom normy.

Główną przyczyną występowania tego błędu w amperomierzu elektromagnet.

jest zmiana wartości współczynnika sprężystości sprężynek zwrotnych co powinno pociągać za sobą błąd ok. 0,2 % . Otrzymane błędy dodatkowe różnią

się od tego teoretycznie przewidywanego błędu na skutek niedokładności pomiarów ( błąd odczytu oraz niedotrzymanie ze względów organizacyjnych pewnych warunków pomiaru jak np. odpowiedni czas nagrzewania komory termicznej ).

Temperaturowy błąd dodatkowy jest błędem dodatnim co oznacza , że miernik

wraz ze wzrostem temperatury będzie wskazywał wartości większe niż rzeczywiste

2. Sprawdzanie wpływu częstotliwości .

G V_w V_x

Spis aparatury :

1. V_w - woltomierz wzorcowy - ; ; 2 ; kl. 1,5 ; 60 ; Nr 917271

2. V_x - woltomierz badany - ; ; 2 ; kl. 0,5 ; 30,60 ; Nr 07017

3. G - generator mocy o reg. częstotl. - typ PO - 27

Ux = 40 V	f	Uw	ΔU	δU
Lp.	Hz	V	V	%
1	20	41,75	0	0
2	50	41,75	-	-
3	100	41,90	-0,15	-0,25
4	150	42,40	-0,65	-1,08
5	200	43,10	-1,35	-2,25
6	250	43,50	-1,75	-2,92
7	300	44,00	-2,25	-3,75
8	340	44,60	-2,85	-4,75
9	400	45,50	-3,75	-6,25
10	440	46,50	-4,75	-7,92
11	500	47,50	-5,75	-9,58

Opracowanie wyników pomiarów :

Błąd dodatkowy bezwzględny: ΔU = U_{w 50Hz} - U_w

dla lp. 4 ΔU = 41,75 V - 42,4 V = -0,65 V

Błąd dodatkowy względny (odniesiony do wartości charakterystycznej U_z =60 V ):

dla lp. 4

Wykres δU = f( f ) :

Wnioski :

Otrzymana charakterystyka zależności błędu dodatkowego od częstotliwości

odzwierciedla założenia normy co do mniejszej wartości błędu dodatkowego

w przedziale użytkowym częstotliwości: 50 + 5 Hz od klasy dokładności miernika

Częstotliwościowy błąd dodatkowy w przedziale powyżej 50 Hz przyjmuje wartości mniejsze od zera co oznacza ,że miernik wraz ze wzrostem częstotli -

-wości będzie wskazywał wartości mniejsze niż rzeczywiste .

Wzrost wartości bezwzględnej tego błędu wraz ze wzrostem częstotliwości

napięcia mierzonego wynika z faktu osłabiania pola magnetycznego wytwarza-

-nego w cewce ustroju przez pole pochodzące od prądów wirowych indukowa

-nych w częściach metalowych ustroju oraz z faktu wzrostu impedancji cewki .

3. Sprawdzanie wpływu ustawienia .

G V_w V_x

Spis aparatury :

1. V_w - woltomierz wzorcowy - ; ; 2 ; kl. 0,5 ; 30,60 ; Nr 07017

2. V_x - woltomierz badany - ; ; 2 ; kl. 0,5 ; 30,60 ; Nr 07002

3. G - generator mocy o reg. częstotl. - typ Po - 27

		Początek podz.UX=10V			Środek podz. UX=35V			Punkt podz. UX=43V
	Położenie	UW	ΔU	δU	UW	ΔU	δU	UW	ΔU	δU
Lp.	do dołu	V	V	%	V	V	%	V	V	%
1	przód	10	0	0	34,9	0	0	42,9	0	0
2	tył	10	0	0	34,9	0	0	42,9	0	0
3	lewy	10,1	- 0,1	- 0,17	34,9	0	0	42,9	0	0
4	prawy	9,9	0,1	0,17	34,9	0	0	42,8	0,1	0,17
5	prawy-przód	10	0	0	34,9	0	0	42,8	0,1	0,17
6	lewy-tył	10	0	0	34,9	0	0	42,9	0	0
7	prawy-tył	9,9	0,1	0,17	34,9	0	0	42,9	0	0
8	lewy-przód	10,1	- 0,1	- 0,17	34,9	0	0	42,9	0	0

Opracowanie wyników pomiarów :

Błąd dodatkowy bezwzględny: ΔU = U_{w 0} - U_{w 5}

dla lp. 4 ΔU = 10 V - 9,9 V = 0,1 V

Błąd dodatkowy względny (odniesiony do wartości charakterystycznej U_z =60 V ):

dla lp. 4

Wnioski:

Otrzymane w wyniku pomiarów błędu dodatkowego ustawienia dla wychylenia

5° ( wychylenie końcowe zakresu użytkowego ) od położenia znamionowego

( poziomego ) miernika są mniejsze niż klasa dokładności miernika a więc jest

to zgodne z założeniami normy.

Błędy te powstają w wyniku zaburzenia równowagi wyważenia organu rucho-

-mego poprzez wychylenie go z położenia poziomego , dla którego był on wyważany fabrycznie .

Znak i wartość błędu dodatkowego ustawienia zależy od kąta odchylenia oraz

wartości jaką miernik wskazuje ( punktu podziałki ) .W niektórych położeniach miernika na pochylni 5° (odpowiednie położenia po przekątnej miernika ) można dostrzec częściową kompensacje błędu poprzez odpowiedni dobór pochylenia oraz punktu na podziałce miernika ).

4. Sprawdzanie wpływu zewnętrznych pól magnetycznych .

At R₁ R_c

V_w V_x O

220 V

Tr

R₂

A

Spis aparatury :

1. V_w - woltomierz wzorcowy -

2. V_x - woltomierz badany -

3 A -amperomierz -

4. R₁ - rezystor suwakowy -

5. R₂ - rezystor suwakowy -

6. At - autotransformator -

7. Tr. - transformator -

8. R_c - cewka powietrzna -

Uwaga :

Pomiary błędów dodatkowych pochodzących od zewnętrznych pól magnetycz-

-nych nie odbyły się ze względów organizacyjnych ( zbyt krótki czas jaki pozostał na wykonanie tego punktu ćwiczenia ).

---