Sprawozdanie

z

Pracowni

Elektrycznej

nr 3.

Zespół Szkół Elektronicznych

Rzeszów

ZSE w Rzeszowie	Pracownia elektryczna	1996/97
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 4.		kl. II a	GD/II/4
Data wykonania ćwiczenia 11.10.1996 r.	Badanie wpływów parametrów miernika na dokładność pomiarów.	Data wykonania sprawozdania 14.10.1996 r.	Ocena

I. Przepisy BHP.

Wykonując ćwiczenia należy zachować jak najdalej idące środki ostrożności zabezpieczające przed porażeniem lub innym wypadkiem. Chwila nieuwagi lub lekkomyślny żart może spowodować śmierć lub kalectwo.

W szczególności nie należy:

1. Dotykać przewodów przyrządów a zwłaszcza nieizolowanych ich części po włączeniu pod

napięcie.

2. Dotykać bez istotnej potrzeby części uziemiającej urządzeń wodociągowych, urządzeń CO,

oraz opierać się o nie w czasie wykonywania ćwiczenia.

3. Zbliżać się do wirujących części maszyn.

Obwód pomiarowy należy budować w ten sposób aby między zestawem przyrządów a źródłem prądu zawsze znajdował się wyłącznik umożliwiający szybkie wyłączenie obwodu. W czasie ćwiczenia jeden z ćwiczących uczniów powinien zajmować miejsce w pobliżu wyłącznika wyłączającego cały układ. Przed wykonaniem jakichkolwiek czynności przy urządzeniach elektrycznych zastanowić się dokładnie co należy uczynić by zapewnić bezpieczeństwo pracy dla siebie i kolegów. Nie wykonywać żadnych manipulacji bez dokładnego rozeznania układu elektrycznego i zgody nauczyciela. Zwiększyć ostrożność w dni deszczowe i dżdżyste. Uczniowie którzy nie dostosują się do powyższego regulaminu w zależności od stopnia przewinienia zostaną odpowiednio ukarani aż do wydalenia ze szkoły włącznie, oraz pokrycia kosztów uszkodzenia urządzeń pracowni.

II. Spis przyrządów.

1. Woltomierz, wielozakresowy, magnetoelektryczny z ruchomą cewką służący do pomiaru

napięcia prądu stałego pracujący w położeniu poziomym, sprawdzany napięciem

probierczym izolacji o napięciu 3 kV, klasie dokładności 0,5 i rezystancji 1000 /V.

2. Miliamperomierz elektromagnetyczny do pomiaru prądu stałego o klasie dokładności 1, oraz

do pomiaru prądu przemiennego 0,5 i częstotliwości prądu od 15 do 500 Hz, pracujący w

położeniu poziomym o napięciu probierczym izolacji 2 kV i zakresach 75; 150 mA.

3. Opornik dekadowy 295/E.

4. Opornik dekadowy 135/E.

5. Multimetr typ VC - 10T 232/E.

6. Zasilacz stabilizowany od 0 do 30 V PE.

III. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest sprawdzenie (badanie) wpływów parametrów miernika na dokładność ich pomiaru.

IV. Przebieg ćwiczenia.

1. Pomiar napięcia.

Pomiar napięcia w tym punkcie wykonujemy za pomocą woltomierza magnetoelektrycznego na wielu zakresach i woltomierza cyfrowego na wyjściu rezystorowego dzielnika napięcia. Wskazanie miernika cyfrowego przyjmujemy za poprawne.

Wyznaczanie błędu bezwzględnego ze wzoru:

_U = U_A - U_C

i błędu względnego ze wzoru:

δ = _U  U_C  100 %

Schemat układu.

+

R₁

R_P

R₂ V_A U_C V_C

_

UC	UA1	UA2	UA3	U1	U2	U3	δU1	δU2	δU3
V	V	V	V	V	V	V	%	%	%
2,955	2,95	2,92	2,85	-0,005	-0,035	-0,105	0,169	1,184	3,55
1,95	1,93	1,9	1,8	-0,02	-0,05	-0,15	1,026	2,564	7,692
1	0,97	0,925	0,825	-0,03	-0,075	0,175	2	7,5	17,5

2. Pośredni pomiar napięcia z zastosowaniem dodatkowego rezystora szeregowego.

Schemat układu.

+

U_C V_C R_S

U_A V_A R_V

_

Wyznaczamy współczynnik korekcji ze wzoru:

p = -_U

a także błąd względny:

_U = U_A - U_C

i bezwzględny:

δ = _U / U_C  100 % = R_S / (R_S+R_V)  100 %

U_C = 5 V R_V = 7500  (1000 /V)

RS	UA	p	U	δ	RS / RV
	V	V	V	%	----
7500	2,3	2,7	-2,7	54	1
7000	2,5	2,5	-2,5	50	0,933
6500	2,625	2,375	-2,375	47,5	0,866
6000	2,725	2,275	-2,275	45,5	0,8
5500	3	2	-2	40	0,733
5000	3,125	1,875	-1,875	37,5	0,666
4000	3,25	1,75	-1,75	35	0,533
3000	3,5	1,5	-1,5	30	0,4
2000	3,875	1,125	-1,125	22,5	0,266
1000	4,375	0,625	-0,625	12,5	0,133
500	4,625	0,375	-0,375	7,5	0,066
100	4,875	0,125	-0,125	2,5	0,013

3. Pośredni pomiar napięcia z zastosowaniem dodatkowego rezystora równoległego.

Schemat układu.

+

U R_P V_C V_A R_V R_r

_

Obliczamy współczynniki korekcji ze wzoru:

p = U_C - U_A

oraz błąd względny i bezwzględny:

δ = _U / U_C  100 % , _U = -p

R_r od R_V = R_r do R_V >> R_r R_V = 7,5 kW (1000 /V)

Rr	UC	UA	p	U	δ	Rr / RU
	V	V	V	V	%	----
7500	5	4,7	0,3	-0,3	6	1
6500	5	4,75	0,25	-0,25	5	0,866
5500	5	4,75	0,25	-0,25	5	0,733
4500	5	7,8	0,2	-0,2	4	0,6
3500	5	4,8	0,2	-0,2	4	0,466
2500	5	4,85	0,15	-0,15	3	0,333
1500	5	4,85	0,15	-0,15	3	0,2
1000	5	4,9	0,1	-0,1	2	0,133
500	5	4,9	0,1	-0,1	2	0,066
200	5	4,9	0,1	-0,1	2	0,026

4. Badanie wpływu rezystancji amperomierza magnetoelektrycznego na błąd pomiaru natężenia

prądu.

Pomiary należy wykonywać dla R₀ zawartego w granicach od R₀ = R_A do R₀ >> R_A. Obliczyć błąd bezwzględny _I = I_A - I_P , I_P = U_C / R_W (poz. 1)

I_A - prąd w pozycji 2 przełącznika.

Schemat układu.

+

A

R₀

V_C

_

R_W

RA = 19 
R0	RA / R0	UC	IP	IA	I
	----	V	A	A	A
100	0,16	1,67	0,034	0,026	-0,008
80	0,2375	1,9	0,038	0,031	-0,007
60	0,316	2,1	0,042	0,034	-0,008
40	0,475	2,4	0,048	0,038	-0,01
20	0,95	3	0,07	0,042	-0,027
10	1,9	4,2	0,084	0,052	-0,032

V. Wnioski.

1. Błąd względny procentowy na woltomierzu maleje wraz ze wzrostem napięcia.

2. Przy pośrednim pomiarze napięcia z zastosowaniem dodatkowego rezystora szeregowego

wraz ze wzrostem napięcia maleje błąd względny.

3. Rezystancja amperomierza ma wpływ na błąd pomiaru natężenia prądu i jest on większy im

rezystancja obwodu jest mniejsza.

4. Przy pośrednim pomiarze napięcia z udziałem rezystora równoległego ze wzrostem

rezystancji błąd względny zmienia się w niewielkim stopniu.

Do wykonania sprawozdania użyto programów:

- MS WORD 6.0 dla WINDOWS 95,

- MS EXCEL 5.0 dla WINDOWS 95.

---