Sprawko adamu rob, Materiały PWR elektryczny, semestr 3, Miernictwo 1, Sprawka


0x01 graphic

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

FILIA W JELENIEJ GÓRZE

Adam Chmura

Łukasz Minałto

Dorota Surynt

Wydział: Elektryczny

Rok: II

Grupa:3

Rok Akademicki: 2002/2003

LABORATORIUM MIERNICTWA ELEKTRYCZNEGO

Data wykonania ćwiczenia:

14.01.2003r.

Temat:

POMIAR NAPIĘĆ STAŁYCH

Ocena:

Nr ćwiczenia: 1

Podpis:

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodami obliczania i eliminowania błędów pomiaru, wynikających ze zmiany wartości mierzonej wskutek włączenia przyrządu pomiarowego, oraz możliwościami zastosowania woltomierzy i amperomierzy prądu stałego do pomiarów sygnału zmiennego ze składową stałą. W celu dokładniejszego obliczenia błędów wynikających z klasy dokładności użytych mierników, pomiarów dokonywaliśmy raz podłączając woltomierze pojedynczo, a następnie wszystkie jednocześnie.

2) Opis ćwiczenia:

W bezpośrednich metodach pomiarowych wartość wielkości mierzonej otrzymuje się bezpośrednio z przyrządu pomiarowego. Wówczas z urządzenia wskazującego przyrządu odczytuje się wynik pomiaru. Ze względu na sposób przekazywania informacji obserwatorowi przez przyrząd można podzielić przyrządy na cyfrowe i analogowe.

W przyrządach analogowych wartość wielkości mierzonej wyznacza się z położenia wskazówki względem wskazów. Przyrządy cyfrowe podają wynik bezpośrednio w cyfrach. Przyrząd pomiarowy pozwala, zatem na określenie przedziału, w jakim mieści się wartość wielkości występującej w chwili pomiaru na zaciskach danego przyrządu. Klasą przyrządu magnetoelektrycznego jest taka liczba ai­ z złożonego szeregu wartości klas, które spełnia następujący warunek

ai=min{a1, a2 ,... an}≥ kl = 0x01 graphic
.

Graniczny błąd względny wskazań przyrządu, którego klasa równa jest a dla dowolnego wychylenia α wynosi, zatem:

0x01 graphic
.

Wykonywaliśmy kolejno pomiary spadków napięć na trzech różnych rezystancjach podłączając trzy woltomierze. Żeby móc obliczyć niedokładność wskazań użytych woltomierzy przeprowadziliśmy także pomiary przy podłączonych trzech miernikach jednocześnie. Następnie wybraliśmy rezystancję, przy której był najmniejszy rozrzut wyników pomiarów spadków napięć na wszystkich trzech woltomierzach. Dla tej rezystancji przeprowadziliśmy dodatkowe pomiary:

jedno połówkowo

jednopołówkowo, dodatkowo wygładzony przez kondensator

3) Schemat układu pomiarowego:

0x08 graphic

Przyrządy pomiarowe:

- (V1) multimetr cyfrowy typ V543 Rw=100kΩ dla 10V

- (V2)woltomierz analogowy typ V640 F2/IVA-471 Rw=100MΩ kl=1,5

- (V3)woltomierz analogowy typ V635 F2/IVh-270 Rw=5kΩ kl=0,5

Tabele pomiarowe:

I- rezystancja bez filtra jedno połówkowa

II- rezystancja bez filtra dwu połówkowa

III-rezystancja z filtrem dwu połówkowa

Tab.1 wyniki pomiarów

Rezystancje

Lp.R

Woltomierze połączone

Pojedynczo

Woltomierze połączone jednocześnie

V1

V2

V3

V1

V2

V3

U

[dz]

[c]

U

[dz]

[c]

U

U

[dz]

[c]

U

[dz]

[c]

U

I

1

3,162

35,00

0,1

3,50

6,2

0,5

3

1,265

34,1

0,1

3,41

5,9

0,5

2,95

2

3,095

34,20

0,1

3,42

14,4

0,5

7,2

3,026

36,0

0,1

3,6

14,4

0,5

7,2

3

3,156

34,90

0,1

3,49

13,9

0,5

6,95

2,907

35,9

0,1

3,59

13,8

0,5

6,9

4

6,320

39,20

0,1

3,92

30,2

0,5

15,1

6,296

39,2

0,1

3,92

29,9

0,5

14,95

II

1

5,816

38,70

0,1

3,87

11,2

0,5

5,6

2,327

35,2

0,1

3,52

11,2

0,5

5,6

2

5,693

38,50

0,1

3,85

26,9

0,5

13,45

5,593

38,6

0,1

3,86

26,8

0,5

13,4

3

5,796

38,70

0,1

3,87

25,6

0,5

12,8

5,346

38,2

0,1

3,82

25,7

0,5

12,85

4

11,595

44,7

0,1

4,47

22,3

0,2

4,46

11,571

44,4

0,1

4,44

23,4

0,2

4,68

III

1

5,847

38,9

0,1

3,89

11,2

0,5

5,6

2,340

35,2

0,1

3,52

11,2

0,5

5,6

2

5,723

38,7

0,1

3,87

27,1

0,5

13,55

5,625

38,6

0,1

3,86

27,1

0,5

13,55

3

5,827

38,9

0,1

3,89

25,8

0,5

12,75

5,378

38,4

0,1

3,84

25,7

0,5

12,85

4

11,658

44,9

0,1

4,49

23,5

0,2

4,7

11,643

38,9

0,1

3,89

23,5

0,2

4,7

Tab.2 Błędy poszczególnych mierników

Woltomierze

Pomiar napięć

av

dz

cv

V/dz

Uv±ΔUmet

V

δmet

[%]

(Uv±ΔUmet)±ΔUkl

V

V1

3,162

-

3,162±0,003

0,0005

3,165±0x01 graphic

V2

35,00

0,1

3,50±0,03

0,026

3,53±0,9*100x01 graphic

V3

6,2

0,5

3,1±0,48

10,7

3,58±0,33

Przykładowe obliczenia:

0x01 graphic

U=c*dz= 0,1*35,0=3,5V0x01 graphic

ΔU =0x01 graphic

kl - klasa przyrządu;

UN - zakres

UV -wartość zmierzona

0x01 graphic

Uv=0,5%Uv+0,01%Un=0,5%*3,5+0,01%*10=0,003

0x01 graphic
0x01 graphic
%

ΔUmet=0x01 graphic
[V]

  1. Wnioski

Porównując wyniki odczytów z miernika analogowego z wynikami miernika cyfrowego ( najbardziej dokładnego), zauważamy, iż różnica między nimi maleje wraz ze wzrostem mierzonego napięcia. Jest to związane z własnościami miernika magneto-elektrycznego, tzn. odczyt z tego miernika jest dokładniejszy dopiero pod koniec zakresu.

Najmniejszy błąd popełnia cyfrowy woltomierz, gdyż ma on jednocześnie niską klasę i bardzo dużą rezystancję.

Wartości wyników pomiaru napięcia sinusoidalnego miernikami napięcia stałego zależą od kształtu sygnału, gdyż odczytują one jedynie jego wartość średnią.



Wyszukiwarka