LABORATORIUM METROLOGII
Imię nazwisko: Arkadiusz Łój Karol Daniluk |
Grupa ED 4.1 |
---|---|
Data wyk. ćwiczenia 8.03.2010r. |
Ćwiczenie nr 36: Wspomagana komputerowo kalibracja przetworników pomiarowych. |
Zaliczenie | Ocena |
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z najważniejszymi problemami występującymi w procesie kalibracji (wzorcowania) narzędzi pomiarowych, polegającym na eksperymentalnym wyznaczaniu analitycznej postaci ich statycznej charakterystyki przetwarzania.
Układ pomiarowy
Metoda najmniejszych kwadratów wraz z podstawowymi wzorami wykorzystywanymi do obliczeń parametrów prostej regresji.
Pomiar zależności pomiędzy napięciem wejściowym a wyjściowym przetwornika w zakresie od 90V do 40V, przy kroku zmian napięcia wejściowego równym 20V oraz:
Przy liczbie pomiarów w punkcie charakterystyki k=5, n=12
Nr punktu | UWEi | UWYi | UWEi* UWYi | U2WEi | U2WYi |
---|---|---|---|---|---|
1 | 90,8504 | 3,61442 | 328,3715 | 8253,796 | 13,06403 |
2 | 86,309 | 3,437125 | 296,6548 | 7449,243 | 11,81383 |
3 | 80,5888 | 3,204675 | 258,2609 | 6494,555 | 10,26994 |
4 | 75,603 | 3,00816 | 227,4259 | 5715,813 | 9,049027 |
5 | 71,178 | 2,83158 | 201,5462 | 5066,308 | 8,017845 |
6 | 65,7106 | 2,61358 | 171,7399 | 4317,883 | 6,8308 |
7 | 60,4755 | 2,405275 | 145,4602 | 3657,286 | 5,785348 |
8 | 55,4015 | 2,20362 | 122,0839 | 3069,326 | 4,855941 |
9 | 55,445 | 2,20515 | 122,2645 | 3074,148 | 4,862687 |
10 | 50,703 | 2,0164 | 102,2375 | 2570,794 | 4,065869 |
11 | 45,417 | 1,80654 | 82,04763 | 2062,704 | 3,263587 |
12 | 40,5444 | 1,613425 | 65,41535 | 1643,848 | 2,60314 |
778,2262 | 30,95995 | 2123,508 | 53375,7 | 84,48205 |
a1=0,038532V/V
a0=-0,0000368V/V
R=0,999998
S=0,0396996
C=25,18917
=0,04438%
Przy liczbie pomiarów w punkcie charakterystyki k=9, n=10
Nr punktu | UWEi | UWYi | UWEi* UWYi | U2WEi | U2WYi |
---|---|---|---|---|---|
1 | 200,318756 | 7,915133 | 1585,549596 | 40127,60401 | 62,64933041 |
2 | 180,901108 | 7,156525 | 1294,623302 | 32725,21088 | 51,21585008 |
3 | 160,758743 | 6,371689 | 1024,304714 | 25843,37345 | 40,59842071 |
4 | 140,637772 | 5,576162 | 784,219 | 19778,98291 | 31,09358265 |
5 | 120,672501 | 4,795911 | 578,7345749 | 14561,8525 | 23,00076232 |
6 | 100,826332 | 4,019356 | 405,2569225 | 10165,94922 | 16,15522265 |
7 | 80,723 | 3,2095 | 259,0804685 | 6516,202729 | 10,30089025 |
8 | 60,556999 | 2,401675 | 145,4382306 | 3667,150128 | 5,768042806 |
9 | 40,466251 | 1,603167 | 64,87415822 | 1637,51747 | 2,57014443 |
10 | 20,36375 | 0,807924 | 16,45236236 | 414,6823141 | 0,65274119 |
1106,225212 | 43,857042 | 6158,53333 | 155438,5256 | 244,0049875 |
a1=0,039526771V/V
a0=0,013153166V/V
R=0,999988448
S=0,039667584
C=25,20925
=0,00672%
=0,8374665%
Przy liczbie pomiarów w punkcie charakterystyki k=25, n=10
Nr punktu | UWEi | UWYi | UWEi* UWYi | U2WEi | U2WYi |
---|---|---|---|---|---|
1 | 20,390499 | 0,808884 | 16,49354839 | 415,7724495 | 0,654293325 |
2 | 40,384792 | 1,600468 | 64,63456728 | 1630,931425 | 2,561497819 |
3 | 60,215679 | 2,389292 | 143,8728401 | 3625,927997 | 5,708716261 |
4 | 80,72171 | 3,210356 | 259,145426 | 6515,994465 | 10,30638565 |
5 | 100,769997 | 4,017829 | 404,8766163 | 10154,5923 | 16,14294987 |
6 | 119,940804 | 4,764575 | 571,4669562 | 14385,79646 | 22,70117493 |
7 | 140,233994 | 5,56124 | 779,8748968 | 19665,57307 | 30,92739034 |
8 | 160,542404 | 6,354508 | 1020,167991 | 25773,86348 | 40,37977192 |
9 | 180,797195 | 7,145676 | 1291,918177 | 32687,62572 | 51,0606855 |
10 | 200,785004 | 7,922404 | 1590,699919 | 40314,61783 | 62,76448514 |
1104,782078 | 43,775232 | 6143,150938 | 155170,6952 | 243,2073508 |
a1=0,03946515 V/V
a0=0,017484184V/V
R=0,999984444
S=0,039656401
C=25,21661
=0,0155658%
=1,9389988%
Wykaz przyrządów:
Zadajnik napięcia Imax=10mA; Uwyj=0-230V.
Przetwornik napięcia PU-81-A.4.2.0.00.0; nr 0302007; Uwe=0..250V AC; klasa 0.2; Iwy=0..20mA D; Ro=0..500Ω (wykorzystane 500Ω); zasilanie 220V; f=50/60Hz
2 x multimetr Escort 3145A, błąd 0.5%
Komputer PC
Wnioski
Wartość współczynnika korelacji wzajemnej w przybliżeniu równa jest jedności, więc dla liczby pomiarów n=10, na podstawie tabeli korelacji można uznać że jest prawdopodobne że wartości napięć są skorelowane. Wartości współczynników a1 i a0 są porównywalne dla wszystkich trzech charakterystyk, bez względu na liczbę pomiarów w punkcie charakterystyki k i nieznacznie odbiegają od teoretycznych wartości a1=0.04V/V, a0=0V/V. Wartości niepewności współczynników nie przekraczają 2%. Czułość przetwornika oraz jego stała przetwarzania dla wszystkich pomiarów są do siebie zbliżone.