105


Po przeprowadzonych pomiarach można zauważyć, że wprowadzenie przyrządu pomiarowego do układu badanego powoduje powstanie błędu metody. Sytuacja taka nie miałaby miejsca jedynie dla idealnych mierników, np. dla woltomierza o nieskończonej rezystancji. W podpunkcie 4.1.1 widać wyraźny wpływ rezystancji wewnętrznej woltomierza na wynik pomiaru ( LM-3) stąd też rosnące w miarę zbliżania się rezystancji wewnętrznej przyrządu do rezystancji wejściowej wzmacniacza pomiarowego błędy względne metody. W przypadku miernika cyfrowego błędy metody są nie wielkie (duże Rwe=10MΩ).Błędy podstawowe obliczono z klasy przyrządów.

Przy pomiarze napięcia stałego na wyjściu zasilacza napięciowego zauważyć, można, że w przyrządach analogowych wraz ze wzrostem rezystancji źródła zmniejsza się wskazanie woltomierza. Większe zmiany wskazań występują na mierniku elektromagnetycznym. Wpływ rezystancji wewnętrznej na wartość wskazania można wytłumaczyć korzystając z prostych zależności napięciowo prądowych.

Patrząc na schemat zauważamy, że gdy rezystancja wewnętrzna źródła jest duża to część napięcia źródłowego odkłada się na tej rezystancji, powodując zmniejszenie wartości napięcia. Im wartość RWE jest większa tym napięcie na woltomierzu też będzie malało. Duży wpływ na wartość mierzonej wielkości ma, więc rezystancja miernika, ponieważ błąd pomiaru jest tym mniejszy, im większa jest rezystancja woltomierza w stosunku do rezystancji źródła. Najwyraźniej można się o tym przekonać dokonując porównania wyników pomiarów mierników analogowych z cyfrowymi. Wskazania na mierniku cyfrowym praktycznie nie zależą od rezystancji źródła. Dzieje się tak, dlatego, że mierniki cyfrowe posiadają rezystancje wewnętrzne dochodzące do GΩ. Prąd I w obwodzie jest wtedy bardzo mały powodując małe spadki na rezystancjach wewnętrznych, przez co wskazania są dokładniejsze. Na podstawie tych obserwacji stwierdzić należy, że mierniki elektromagnetyczne nie powinny być używane do pomiaru napięć o dużych rezystancjach wewnętrznych źródła, gdyż błąd wskazań jest wtedy bardzo duży. Należy, więc dobierać tak, aby ich rezystancja była możliwie duża względem obiektu badanego, ponieważ przy zbyt dużym obciążeniu układu pomiarowego przez woltomierz pomiar może być bez sensowny lub nawet niemożliwy do wykonania.

Dokonaliśmy także pomiaru napięcia na wyjściu dzielnika napięciowego. Dzielnik jest układem, który pozwala mierzyć wyższe napięcia na miernikach o np. dekadę niższych zakresach pomiarowych. Wadą dzielnika jest to, że wprowadza on dodatkowe błędy pomiaru, wynikające z jego klasy związanej z niedoskonałością jego rezystorów. Zastosowanie miernika cyfrowego do badania właściwości dzielników pozwoliło na pominięcie w rozważaniach skończonej rezystancji RV. Mniejsza rezystancja wejściowa dzielnika powoduje mniejsze błędy pomiaru. Przy pomiarze napięcia na wyjściu dzielnika można zauważyć, że napięcie wskazywane przez woltomierz jest mniejsze niż napięcie obliczone. Wynika to ze skończonej rezystancji wejściowej dzielnika (1M) oraz z istnieniem rezystancji wyjściowej dzielnika.

Przy pomiarze natężenia prądu błąd metody jest tym mniejszy im mniejsza jest rezystancja amperomierza idealny amperomierz powinien, więc mieć zerową rezystancję. Podobnie jak w poprzednim punkcie wyniki przemawiały na korzyść mierników cyfrowych, przy pomiarze natężenia prądu jest na odwrót. Także różnice pomiędzy błędami metody przy pomiarze przyrządami cyfrowymi i analogowymi są większe niż przy pomiarach napięcia. Na wynik pomiaru prądu stałego metodą bezpośrednią duży wpływ ma rezystancja wewnętrzna amperomierza (np. dla LM-3 R=23/I[mA]+0,004), która jest odwrotnie proporcjonalna do prądu, jaki przepływa przez amperomierz. Amperomierz wskazuje prąd niższy niż ten, który rzeczywiście przepływa przez gałąź, w którą jest włączony, więc w przypadku pomiaru natężenia prądu RA powinno być jak najmniejsze gdyż powoduje zmianę wartości prądu płynącego w obwodzie i powoduje powstanie błędu metody. Błąd ten jest tym większy im, RA jest bardziej zbliżona do R0 obwodu. Przy pomiarze prądu metodą pośrednią, na końcowy błąd wpływa wiele czynników. Przede wszystkim sam fakt włączenia w obwód rezystancji wzorcowej powoduje spadek natężenia prądu płynącego w obwodzie. Poza tym, rezystor wzorcowy jest również wykonany z pewną dokładnością, napięcie mierzone jest przez woltomierz z pewną dokładnością i ostatecznie błędy te należy dodać do siebie, co nie wpływa korzystnie na końcowy wynik. Jedynie na korzyść tej metody przemawia fakt, że znając wartość rezystancji wzorcowej można obliczyć błąd metody.

Na podstawie pomiarów wykonanych możemy stwierdzić, że znaczącą rolę w pomiarach odgrywa odpowiednie dobranie zakresu. Dotyczy to w szczególności przyrządów analogowych. Ponieważ błędy zależą proporcjonalnie od zakresu, więc mogą się one zmniejszyć nawet wielokrotnie, a ponadto zbyt duży zakres zmniejsza pole odczytowe.

Pomiar różnymi woltomierzami tego samego napięcia źródłowego dał zbliżone rezultaty, obarczone podobnym błędem pomiaru wynikającym raczej z niedokładności nastawy napięcia zasilania niż z niedoskonałości konstrukcji przyrządów pomiarowych.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
105 polecenie RD
105 Łuk swobodnie podparty obciążony prostopadle do swojej płaszczyzny
highwaycode pol c20 sygnaly policjii innych (str 104,105)
105 15 Czynniki cyrkulacyjne ks Nieznany (2)
105 - Kod ramki, RAMKI NA CHOMIKA, Miłego dnia
105
105 106 (2)
105(1)
093 105 07 Mlynek
105
105 106
86 105
2010 01 02, str 100 105
J 105 Uniwersalny sygnalizator do samochodu
1 (105)
Dz.U.2009.105 poz.870 Rozp. ws. ustalania okoliczności i przyczyn wypadków przy pracy, BHP, Akty pra
Dz.U.2009.105.873 zm.NDS, BHP, Akty prawne
105 (41)
105

więcej podobnych podstron