WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

POLITECHNIKI LUBELSKIEJ

Studia dzienne ,semestr 5

Zespół nr 2 Data wykonania

Grzegorz Królik 29.10.99

ED 5.1

LABORATORIUM METROLOGII

ELEKTRYCZNEJ I ELEKTRONICZNEJ

Ćwiczenie nr 4

Temat: Wyznaczanie błędów dodatkowych mierników elektromagnetycznych.

Ocena:

1. Wyznaczanie błędów temperaturowych.

Układ pomiarowy:

Spis przyrządów:

Ax - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5, zakres 5;10, PL-P3-72-E6

Aw - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 zakres 5;10, PL-P3-231-E6

V - woltomierz elektromagnetyczny kl 0.5 zakres 7,5;150 PL-P3-22-E6

G - grzejnik

A_t - autotransformator

R - opornik suwakowy 9Ω, 6.2A PL-K-017/E6

R - opornik suwakowy 3,6Ω,10,2A,PL-K -019-E6

zakres pomia- rowy	T = 20°C				T = 35°C
	Iw	Ix	ΔI	δI	Iw	Ix	ΔI	δI
	A	A	A	%	A	A	A	%
5A	2,525	2,5	-0,025	-1,0	2,50	2,5	0	0
	4,950	5,0	0,050	1,0	4,95	5,0	0,05	1,0
10A	5,000	5,0	0	0	5,05	5,0	-0,05	-1,0
	9,900	10,0	0,100	1,0	9,95	10,0	0,05	0,5

Znając wartości błędów dla temperatury 20C oraz dla 35C możemy wyznaczyć błędy dla temperatur określonych w wymaganiach, czyli 10C i 30C. Ponieważ zakładamy liniowość rozkładu błędu w funkcji temperatury możemy zapisać równanie prostej. Z naszych pomiarów wynika, że dla każdego zakresu oraz dla wskazań w połowie i na końcu zakresu równanie będzie inne. Do analizy bierzemy mniej korzystną próbę. Przykładowo dla zakresu 10A i wskazania z końca podziałki równanie wygląda następująco: y = -- 0,033*x + 1,667 gdzie: y - błąd względny x - temperatura

Możemy więc wyliczyć, że dla 10C błąd będzie wynosił
δI = -- 0,033*10 + 1,667 = 1,33%

natomiast dla 35C błąd będzie wynosił
δI = -- 0,033*30 + 1,667 = 0,67%

Po wykonaniu analogicznych obliczeń dla pozostałych zakresów i wskazań otrzymujemy:

Dla 5A w połowie zakresu: y = 0,067*x - 2,333 10C : -- 1,67% 30C : -- 0,33%

Dla 5A na końcu zakresu: y = 1,000 10C : 1,00% 30C : 1,00%

Dla 10A w połowie zakresu: y = -- 0,067*x + 1,333 10C : 0,67% 30C : -- 0,67%

2.Wyznaczenie błędów częstotliwościowych.

Układ pomiarowy:

Generator nr PL-P3-528-E6

V_x - woltomierz elektromagnetyczny kl 0.5, zakres 30;60, PL-P3-219-E6

V_w - woltomierz termoelektryczny kl 1.5 PL-P3-356-E6

Vx	Vw	f	ΔU	δU
V	V	Hz	V	%
40	41,4	20	-1,4	-3,50
	41,5	30	-1,5	-3,75
	41,4	40	-1,4	-3,50
	41,4	50	-1,4	-3,50
	41,5	60	-1,5	-3,75
	41,5	70	-1,5	-3,75
	41,7	100	-1,7	-4,25
	42,0	120	-2,0	-5,00
	42,4	150	-2,4	-6,00
	42,5	180	-2,5	-6,25
	42,6	200	-2,6	-6,50
	42,8	230	-2,8	-7,00
	43,5	260	-3,5	-8,75
	44,0	300	-4,0	-10,00
	44,7	340	-4,7	-11,75
	45,3	380	-5,3	-13,25
	46,0	420	-6,0	-15,00
	47,0	460	-7,0	-17,50
	47,9	500	-7,9	-19,75

przechylenie 5°	Vx	Vw	ΔU	δU
	V	V	V	%
w dół	30	30,2	-0,2	-0,7
	5	5,0	0	0
w górę	30	30,2	-0,2	-0,7
	5	5,0	0	0
w prawo	30	30	0	0
	5	5,0	0	0
w lewo	30	30,1	-0,1	-0,3
	5	5,0	0	0

4.Wyznaczanie wpływu pól magnetycznych.

Układ pomiarowy:

At - Autotransformator

R₁ - opornik suwakowy 9 6.2A PL-K-017/E6

R₂ - opornik suwakowy 3,6 10,2A PL-K-019-E6

W - Wyłącznik

V_x - woltomierz elektromagnetyczny kl 0.5 PL-P3-220-E6 zakr 60V

V_w - woltomierz elektromagnetyczny kl 0.5 PL-P3-219-E6 zakr 60V

Tr - Transformator 220/24 V

Cewka: I_max=8A, c_w=74,7
, z=42, D_śr=80cm,PL-P3-501-E6

W naszym przypadku natężenie pola magnetycznego w cewce wynosi:

Ic=5,33 A

	Vx	Vw	ΔU	δU
	V	V	V	%
bez pola	30	30,0	0	0
z polem	30	30,0	0	0
bez pola	40	40,5	-0,5	-1,3
z polem	40	40,5	-0,5	-1,3

Wnioski:

W punkcie 1 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. 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.

W punkcie 2 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, że w pomiarach wystąpił błąd lub zostały one niewłaściwie wykonane, gdyż cały zakres pomiarów nie mieści się w graniccah błędu.

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 większego wpływu na poprawność pomiaru.

W punkcie nr 5 określiliśmy, że pole magnetyczne, któremu poddaliśmy nasz miernik nie ma wpływu na jego wskazania i działanie. W rzeczywistości tak nie jest. Błąd naszego eksperymentu polegał na niewłaściwym ukierunkowaniu pola magnetycznego w stosunku do pola magnetycznego ustroju miernika. Ustawienie jakie zrealizowaliśmy polegało na tym ,że oba te pola były ustawione prostopadle względem siebie. Dlatego właśnie w doświadczeniu okazało się, że zewnętrzne pole magnetyczne nie ma wpływu na wskazanie miernika.

---