Politechnika Lubelska		Laboratorium Metrologii
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 3
Nazwisko: Mróz	Imię: Marcin		Semestr V	Grupa ED 5.2	Rok akad. 1998/99
Temat ćwiczenia: Sprawdzanie wieloukładowych mierników magnetoelektrycznych				Data wykonania: 4.11.1998	Ocena:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z układami mierników o ustroju magnetoelektrycznym

1. Określenie płynności regulacji.

Schemat pomiarowy do 1 punktu ćwiczenia :

Przyrządy użyte do pomiarów:

Z - zasilacz napięcia stałego; KB-6118

R_d - opornik dekadowy; DR6-16 klasa 0,05

R - opornik suwakowy o rezystancji 2170 Ω;

mV_w - miliwoltomierz wzorcowy; kl. 0,2; Typ PsLL6370650

mV_x - miliwoltomierz badany; kl. 0,5; TLME-2 zakres 60 mV.

mA -miliamperomierz ; kl.0,5 LM-3

mA_w -miliamperomierz wzorcowy; kl.02 LDA-1

przybór pomiarowy do miernika badanego OWBL-1

Wyniki pomiarów:

a) dla małego napięcia zasilającego

R₁₀=3811Ω

ΔR=0,1Ω

R₉=4207Ω

płynność = Δα/[(R_9dz - R_10dz )/ ΔR_d]=1dz./[(4207Ω - 3811Ω)/0,1Ω]=0,00025 dz

- początek skali: zmiana rezystancji przy zmainie napięcia o 1 dz. jest b. duża

b) dla dużego napięcia zasilającego

R₇₀=520Ω

ΔR=0,1Ω

R₇₁=513Ω

płynność = Δα/[(R_70dz - R_71dz )/ ΔR_d]=1dz./[(520Ω - 513Ω)/0,1Ω]=0,014 dz

- koniec skali: zmiana rezystancji przy zmianie napięcia o 1 dz. jest bardzo mała

2. Sprawdzenie badanego miliwoltomierza.

Schemat pomiarowy i użyte przyrządy takie same jak w punkcie 1.

Tabela pomiarowa:

						αw		αx	Uw	Ux	Δα
												[dz]		[dz]	[mV]	[mV]	[dz]
						dla rosnących						19,3		10	7,72	8	0,35
												40,2		20	16,08	16	-0,1
												60,5		30	24,2	24	-0,25
												81,3		40	32,52	32	-0,65
												102		50	40,8	40	-1
												122,7		60	49,08	48	-1,35
												144,9		70	57,96	56	-2,45
												150		73,1	60	58,48	-1,9
						dla malejących						143,9		70	57,56	56	-1,95
												122,8		60	49,12	48	-1,4
												101,7		50	40,68	40	-0,85
												81		40	32,4	32	-0,5
												60,3		30	24,12	24	-0,15
												39,9		20	15,96	16	0,05
												19		10	7,6	8	0,5

C_w = 60mV/150dz=0,4mV/dz U_w = C_w • α_w

C_x = 60mV/75dz=0,8mV/dz U_x = C_x • α_x

- dla drugiego pomiaru U_w=0,4*40,2=16,08mV U_x=0,8*20=16mV

Wykres przedstawiający zależność Δα=f(α_x) dla rosnących pomiarów

Wykres przedstawiający zależność Δα=f(α_x) dla pomiarów malejących.

= x - w/2 = 20-40,2/2 = - 0,1dz

Błąd bezwzględny

U
=
16 - 15,96=0,04 mV

Poprawka

p= -
U
= -0,04mV

Błąd względny

Klasa dokładności

3. Sprawdzenie badanego miliwoltomierza jako miliamperomierza przez dołączenie bocznika.

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa:

				p		Kl. dokł	I	Ix
		[dz]	[mA]	[mA]	[%]	-	[mA]	[mA]
150	73,7	1,3	0,52	-0,52	1,76	0,02	30	29,48

C_w = 30mA/150dz=0,2mA/dz I_w = C_w • α_w

C_x = 30mA/75dz=0.4mA/dz I_x = C_x • α_x

- przykład obliczeń I_w=0,2*150=30mA I_x=0,4*73,7=29,48mA

=73,7 -
= 1,3dz

= 30 - 29,48 = 0,52mA

p= -
= - 0,52mA

Dla miliwoltomierza mamy kl = 0.5, dla użytego bocznika mamy kl = 0.2.

Błąd wynikający z klasy przyrządu ( uwzględniając błąd użytego bocznika ) wynosi:

4. Sprawdzenie miernika przy poszerzeniu zakresu z 3V do 15V.

Wartość rezystora dodatkowego wynosi:

R_d = (m - 1) * R_v = [(15V/3V)-1] • 1500 Ω = 4 • 1500 Ω = 6000 Ω

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa:

		Δα [dz]	ΔU [V]	p[V]	δU [%]	Klasa	U [V]	U [V]
40	20	0	0	0	0	0	4	4
60,2	30	-0,1	-0,02	0,02	-0,33	-0,026	6,02	6
79,9	40	0,05	0,01	-0,01	0,125	0,013	7,99	8
99,8	50	0,1	0,02	-0,02	0,2	0,026	9,98	10
120,2	60	-0,1	0	0	0	0	12	12
140	70	0	0	0	0	0	14	14
150	74,9	-0,1	0,02	-0,02	-0,133	0,026	15	14,98

C_w = 15V/150dz=0,1V/dz U_w = C_w • α_w

C_x = 3V/75dz=0,4V/dz U_x = C_x • α_x

przykłady obliczeń dla drugiego pomiaru U_w=0,1* 140 = 6,02V

U_x=0,4 * 30 = 6 V

Błąd bezwzględny

U
=
6 - 6,02 = -0,02 mV

Poprawka

p= -
U
= 0,02 mV

Błąd względny

Klasa dokładności

Wykres przedstawiający zależności Δα_(3V)=f(α_x) błędów miernika dla zakresu 3V poszerzonego

do 15V

5. Wnioski.

- W żadnym z realizowanych punktów pomiarowych nie były spełnione warunki przedstawione

w PN, tzn. nie były spełnione wymagania dotyczące klas stosowanych przyrządów - nie zachodzi

klb3*klw bo jak wiemy było 3*0.2>0.5 ,

- Błąd dopuszczalny miernika wynosi: 75dz * 0,5(kl. dokł.) = 0,375 dz.

- Płynność regulacji nie może przekraczać 0,2 błędu dopuszczalnego miernika,

zatem płynność ≤ 0,2 * 0,375dz = 0,075dz.

- Na początku skali płynności regulacji jest spełniony

- Dla końca skali sprawdzenie jest już dużo dokładniejsze. Warunki do pomiaru były spełnione

ponieważ obliczona płynność wynosi 0,0025dz i mieści się w klasie dokładności.

- Po zwiększeniu napięcia zasilania obliczona płynność wynosi 0,014dz i jest również mniejsza

od dopuszczalnej.

- zastosowanie opornika dodatkowego przy poszerzeniu zakresu z 3V do 15V zmniejszyło znacznie

błąd miernika

- Warto zauważyć, że korzystniej byłoby użyć lepszego miernika wzorcowego który posiadał by

także gęściejszą podziałkę i znamionowa liczba działek miernika badanego

i wzorcowego byłyby równe co pozwala uniknąć błędu związanego z przeliczaniem wskazań

_x[dz]

[dz]

_x[dz]

[dz]

~

mA_w

mA_x

R_d

Z

W

R

R_d

Z

V_x

W

~

V_w

Δα[dz]

α_x[dz]

---