Łukasz Nykiel, 196394

Czwartek TN, 9.15

ĆWICZENIE nr 4

SPRAWDZENIE I WZORCOWANIE APARATURY POMIAROWEJ

1. Cel ćwiczenia:

-sprawdzenie miernika do pomiaru napięć termoelektrycznych;

-sprawdzenie i wyznaczenie poprawek mierników do pomiarów temperatur dla

termoelementu typu K;

-sprawdzenie i wyznaczenie poprawek termometrów oporowych Pt100 klasy 2.

2. Opis doświadczenia oraz stanowiska pomiarowego.

W doświadczeniu realizowane były podpunkty 4.2 oraz 4.3 z instrukcji.

Stanowisko do ćwiczenia 4.2 składało się z kalibrator, który nadawał temperaturę, oraz dwóch mierników (A i B), za pomocą których mierzono temperaturę kalibratora, z których jeden był urządzeniem skalibrowanym, a drugi nieskalibrowanym. Ćwiczenie polegało nastawieniu kalibratora na kolejne temperatury i odczytaniu temperatur z obu mierników.

Stanowisko do ćwiczenia 4.3 wyglądało jak na schemacie:

Ćwiczenie polegało na odczytywaniu temperatury nagrzewającego się piecyka, oraz dwóch mierników podłączonych do niego, jednego wzorcowego, drugiego wzorcowanego.

Wzorcowanie (kalibracja)-to zbiór operacji ustalających w określonych warunkach relację między wartościami wielkości mierzonej wskazanymi przez przyrząd pomiarowy lub układ pomiarowy albo wartościami reprezentowanymi przez wzorzec miary lub przez materiał odniesienia a odpowiednimi wartościami wielkości realizowanymi przez wzorce „jednostki miary”. Zgodnie z tą definicją wynik wzorcowania pozwala na przypisanie wskazaniom odpowiednich wartości wielkości mierzonej lub na wyznaczenie poprawek do wskazań.

3. Wyniki pomiarów oraz wyników obliczeń.

Dla ćwiczenia 4.2

Lp.	Temperatura nastawiona [ºC]	Temperatura A [ºC]	Temperatura B [ºC]	Błąd systematyczny Δst [ºC]	Poprawka Pt [ºC]
1.	100	100	100	0	0
2.	200	200	180	-20	20
3.	300	300	260	-40	40
4.	400	400	360	-40	40
5.	500	500	440	-60	60
6.	600	600	540	-60	60
7.	700	700	640	-60	60
8.	800	800	720	-80	80
9.	900	900	800	-100	100
10.	1000	1000	900	-100	100
11.	1100	1100	980	-120	120
12.	1200	1200	1080	-120	120

Wykres zależności poprawki od temperatury na kalibratorze

Dla ćwiczenia 4.3

Lp.	Temperatura piecyka tp [ºC]	Tempratura wzorcowa t1 [ºC]	Temperatura wzorcowana t2 [ºC]	Błąd systematyczny Δst2 [ºC]	Poprawka Pt2 [ºC]
1.	50,8	52	77	25	-25
2.	60,1	60	85	25	-25
3.	70,0	70	95	25	-25
4.	80,5	80	105	25	-25
5.	90	89	115	26	-26
6.	100	100	124	24	-24
7.	110	110	134	24	-24
8.	120,5	120	145	25	-25
9.	130,4	130	155	25	-25
10.	140,2	140	165	25	-25
11.	150,1	150	175	25	-25
12.	160,7	160	186	26	-26
13.	170	170	195	25	-25
14.	180	180	206	26	-26
15.	190,5	190	216	26	-26
16.	200,3	200	225	25	-25
17.	210,1	210	235	25	-25
18.	220,3	220	245	25	-25
19.	230,1	230	256	26	-26
20.	240,4	240	266	26	-26
21.	250,2	251	277	26	-26

wykres zależności P _t2= f(t₁)

4. Przykładowe obliczenia:

Wzór na błąd systematyczny: Δ_st  =  t_B  −  t_A

Δ_st = 1080 − 1200 = −120

Poprawka: P_t =   − Δ_st  

 P_t = −(−120) = 120

5.Wnioski

W ćwiczeniu 4.2 można zauważyć, że wraz ze wzrostem temperatury kalibratora, rośnie błąd systematyczny, z czym wiąże się wzrost poprawki. Przyjmując, że krzywa kalibracji miernika jest linią prostą, można wyznaczyć jej równanie analityczne. W postaci kierunkowej wygląda ono następująco: y = 1, 125x − 12, 5.

W ćwiczeniu 4.3 nie powtarza się zależność zauważona w ćwiczeniu 4.2. Poprawka błąd systematyczny oraz poprawka utrzymują się na podobnym poziomie, mimo wzrostu temperatury piecyka.