I. Cel ćwiczenia.

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

II. Wyznaczenie błędów temperaturowych.

Schemat pomiarowy:

Spis przyrządów:

- 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,

- amperomierz elektromagnetyczny Aw kl=0.5, PL-P3-231/E6,

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

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

- wyłącznik 15A, 380V,

Tabela pomiarowa:

	t=18.5C	t=36.5C	I
Ix=2.5A	Iw=2.5A	Iw=2.45A	0.05A
Ix=3A	Iw=3A	Iw=2.95A	0.05A

Przykładowe obliczenia:

I=Im-Ip=2.5A-2.45A=0.05A

III. Wyznaczenie błędów częstotliwościowych.

Wyznaczenia błędów dokonujemy dla punktu podziałki 40V, w zakresie częstotliwości 20 -500 Hz.

Schemat pomiarowy:

Spis przyrządów:

- generator mocy PL-P3-529-E6,

- woltomierz elektromagnetyczny Vx kl=0.5, PL-P3-220-E6,

- woltomierz termoelektryczny Vw kl=1.5, PL-P3-356-E6,

Ze względu na różnicę klas zastosowanych woltomierzy wyznaczyliśmy poprawkę dla woltomierza termoelektrycznego:

przy f=50Hz, U=40V mamy U=42V-40V=2V czyli p=-2V

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

f	U	Uw	Ux
Hz	V	V	V
20	0	40	40
30	0	40
40	0	40
50	0	40
70	0	40
100	-0.25	40.25
130	-0.5	40.5
170	-0.75	40.75
200	-1	41
250	-1.25	41.25
300	-2	42
340	-2.75	42.75
400	-3.75	43.75
460	-4.75	44.75
500	-5.5	45.5

Przykładowe obliczenia:

U=Ux-Uw=40V-41V=-1V Błędy w zależności od częstotliwości przedstawia charakterystyka.

IV. Próba ustawienia.

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

Schemat pomiarowy:

Spis przyrządów:

- woltomierz Vx kl=0.5, PL-P3-220-E6,

- woltomierz Vw kl=0.5 PL-P3-219-E6,

- rezystor R1,

- autotransformator laboratoryjny j.w.,

- podstawka,

Tabela pomiarowa:

	początek podziałki			środek podziałki
sposób ustawienia	Ux [V]	Uw [V]	Ux [V]	Uw [V]
w przód	20	20	50	50
prawo		20		50
tył		20		50
lewo		20		50

V. Wpływ zewnętrznych pól magnetycznych.

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

Stąd mamy I = 5.3A

Na wstępie próby wyznacza się najniekorzystniejszy kierunek pola

Schemat pomiarowy:

Spis przyrządów:

- cewka powietrzna Cw = 74.7 A/m/A , Imax=8A PL-P3-501-E6,

- autotransformator j.w.,

- transformator 220V/24V j.w.,

- woltomierze j.w.,

- generator j.w.,

- amperomierz PL-P3-231-E6 kl=0.5 ,

- rezystor suwakowy PL-K-019-E6,

w polu	brak pola
Uw	U- x	U=Ux-Uw
25V	25V	0V

VI. Wnioski.

W punkcie nr. 2 wyznaczaliśmy błędy temperaturowe miernika. Z klasy dokładności wynika, że maksymalny błąd temperaturowy nie może przekroczyć wartości I = kl*Izakr/100 = 0.5*5A/100 co wynosi 0.025A, otrzymany podczas pomiarów błąd wynosi 0.05A i jest dwukrotnie większy od błędu wynikającego z klasy czyli temperatura 36.5C nie jest w przedziale użytkowym danego miernika. Warto jednak zwrócić uwagę na fakt, iż ponieważ 1działka na podziałce to 0.05V, więc za błąd odczytu można przyjąć 0.025V co nasuwa wniosek, że wcale nie musi być prawdą nasze wcześniejsze twierdzenie, gdyż przy każdym pomiarze popełniamy błąd systematyczny 0.025V co (biorąc jeszcze pod uwagę, że popełniamy go przy dwóch odczytach) może być argumentem, że temperatura w jakiej odbywał się drugi pomiar mieści się w przedziale użytkowym miernika.

W punkcie nr. 3 sprawdzaliśmy poprawność pracy miernika w zakresie częstotliwości od 20-500Hz. Wykres błędów w funkcji częstotliwości przedstawia charakterystyka umieszczona w sprawozdaniu. Błąd wynikający z klasy dokładności wynosi U=0.5*60V/100=0.3V stąd możemy powiedzieć (nie uwzględniając błędu systematycznego związanego z odczytem), że zakres użytkowy częstotliwości wynosi od 20-100Hz.

W punkcie nr. 4 określaliśmy wpływ ustawienia miernika na jego wskazania, jak widać z otrzymanych wyników zmiana ustawienia przy użyciu podstawki o nachyleniu 5 nie ma wpływu na poprawność pomiaru.

W punkcie nr. 5 określiliśmy, że pole magnetyczne, któremu poddaliśmy nasz miernik (zgodnie z Polską Normą) nie ma wpływu na poprawność jego wskazań co świadczy o prawidłowym ekranowaniu miernika.

---