Politechnika Lubelska	Laboratorium metrologii elektrycznej i elektronicznej
w Lublinie	Ćwiczenie nr 3
Skład grupy: Lasota Wojciech Kukiełka Rafał Bogusz Albert	Semestr V	Grupa ED 5.1 Zespół nr.3	Rok akademicki 1999/2000
Temat ćwiczenia: Sprawdzanie wieloukładowych mierników magnetoelektrycznych.		Data wykonania	Ocena:

Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się ze sposobami, metodami badania mierników magnetoelektrycznych poznanie błędów dodatkowych tych mierników oraz metody wyznaczania tych błędów.

1.Sprawdzenie płynności regulacji i badanego woltomierza.

Rys. Schemat do badania płynności regulacji i błędów woltomierza magnetoelektrycznego.

Przyrządy użyte w pnk.1 ćwiczenia:

Vx - Woltomierz badany : nr. 1111807, kl.0,5 ,liczba działek 75

Vw - Woltomierz wzorcowy: PL-p3 652/E6 kl.0,2, liczba działek 150

Rd - rezystor dekadowy

R - rezystor suwakowy R=2170Ω I=0,18A

Ponieważ klasa miernika wynosiła 0.5 pomiary przeprowadziliśmy dla każdej z ocyfrowanych działek jak również dla kresek leżących pośrodku między ocyfrowanymi kreskami podziałki woltomierza przy wzrastającym i malejącym odchyleniu.

Lp	αx	αw	Δα	Ux	Uw	p	δm
-	dz	dz	dz	mV	mV	dz	%
1	5,00	9,90	0,05	4,00	3,96	-0,05	0,07
2	10,00	21,90	-0,95	8,00	8,76	0,95	-1,27
3	15,00	31,50	-0,75	12,00	12,60	0,75	-1,00
4	20,00	41,50	-0,75	16,00	16,60	0,75	-1,00
5	25,00	51,20	-0,60	20,00	20,48	0,60	-0,80
6	30,00	61,90	-0,95	24,00	24,76	0,95	-1,27
7	35,00	72,00	-1,00	28,00	28,80	1,00	-1,33
8	40,00	82,00	-1,00	32,00	32,80	1,00	-1,33
9	45,00	92,00	-1,00	36,00	36,80	1,00	-1,33
10	50,00	102,00	-1,00	40,00	40,80	1,00	-1,33
11	55,00	112,40	-1,20	44,00	44,96	1,20	-1,60
12	60,00	122,40	-1,20	48,00	48,96	1,20	-1,60
13	65,00	132,50	-1,25	52,00	53,00	1,25	-1,67
14	70,00	142,50	-1,25	56,00	57,00	1,25	-1,67
15	75,00	151,00	-0,50	60,00	60,50	0,50	-0,67

Rys. Tabela pomiarów przy wskazaniach rosnących.

Lp	αx	αw	Δα	Ux	Uw	p	δm
-	dz	dz	dz	mV	mV	dz	%
1	70,00	142,70	-1,35	56,00	57,80	1,35	-1,80
2	65,00	132,70	-1,35	52,00	53,80	1,35	-1,80
3	60,00	122,90	-1,45	48,00	49,16	1,45	-1,93
4	55,00	112,40	-1,20	44,00	44,96	1,20	-1,60
5	50,00	102,20	-1,10	40,00	40,88	1,10	-1,47
6	45,00	91,90	-0,95	36,00	36,76	0,95	-1,27
7	40,00	81,80	-0,90	32,00	32,72	0,90	-1,20
8	35,00	72,10	-1,05	28,00	28,84	1,05	-1,40
9	30,00	62,00	-1,00	24,00	24,80	1,00	-1,33
10	25,00	51,90	-0,95	20,00	20,76	0,95	-1,27
11	20,00	42,10	-1,05	16,00	16,84	1,05	-1,40
12	15,00	32,00	-1,00	12,00	12,80	1,00	-1,33
13	10,00	21,90	-0,95	8,00	8,76	0,95	-1,27
14	5,00	12,00	-1,00	4,00	4,80	1,00	-1,33
15	0,00	2,20	-1,00	0,00	0,88	1,00	-1,33

Rys. Tabela pomiarów przy wskazaniach malejących.

Sprawdzenie płynności regulacji.

R1=900Ω , α1=5dz

R2=750Ω , α2=6dz

ΔRmin=0,1Ω , Δα=1dz

Płynność regulacji jest zachowana wówczas gdy spełniony jest warunek:

W przeprowadzonym ćwiczeniu , z pomiarów wynika, że płynność regulacji jest zachowana.

Przykładowe obliczenia dla wskazań rosnących dla pnk.3 tabelki:

Ponieważ poprawka jest równa błędowi ze znakiem przeciwnym, to:

2. Sprawdzenie badanego miliwoltomierza jako amperomierza po dołączeniu

bocznika.

Rys. Schemat do badania miliwoltomierza jako amperomierza po dołączeniu boxcznika

Przyrządy użyte w pnk.2 ćwiczenia:

U - napięcie stałe z zasilacza KB-60-01 nr.P3-425-E6

Ax - miernik badany woltomierz magnetoelektryczny kl.05, 60mV, R=20 (z bocznikiem )

nr.PL-P3-234-E6

Aw- miernik wzorcowy ;amperomierz magnetoelektryczny kl.0.2 zakres 30mA nr.PL-P3-

642/E6

Rd - rezystor dekadowy DR6-16 nr.P3-305-E6

Bocznik zewnętrzny 30 mA kl.0.5

Tabela pomiarowa:

αw	αx	Δα	Iw	Ix	δm	p
dz	Dz	dz	mA	mA	%	dz
150,5	75	-0,25	30,1	30	-0,33	0,25

Przykładowe obliczenia:

3. Sprawdzanie miernika przy poszerzeniu zakresu z 3V na 15V .

Rys. Schemat układu do badania woltomierza przy zwiększonym zakresie.

Przyrządy użyte w pnk.3 ćwiczenia:

Vx - Woltomierz magn.elektr badany : nr. 1111807, kl.0,5 ,zakres 3V, licz.dzialek 75

Vw - Woltomierz wzorcowy elektrodyn.: PL-p3 652/E6 kl.0,2, zak.15V liczba działek 150

R - rezystor suwakowy R=2170Ω I=0,18A

Rd - rezystor dodatkowy

Z - zasilacz stabilizowany KB-60-01

Podłączony opornik dodatkowy ,do woltomierza, poszerzający zakres ma wartość

Rd=Rp(m-1) , gdzie m=15/3=5 , Rp=1500

Rd=1500Ω(5-1)=6000Ω

Lp. -	αw dz	αx dz	Δα dz	Uw mA	Ux mA	δm dz	p dz
1	20,00	10,00	0,00	2	2,00	0,00	0,00
2	39,50	20,00	0,25	3,95	4,00	0,33	-0,25
3	59,90	30,00	0,05	5,99	6,00	0,07	-0,05
4	79,60	40,00	0,20	7,96	8,00	0,27	-0,2
5	99,50	50,00	0,25	9,95	10,00	0,33	-0,25
6	120,10	60,00	-0,05	12,01	12,00	0,07	0,05
7	139,80	70,00	0,05	13,98	14,00	0,07	-0,05
8	149,60	75,00	0,2	14,96	15,00	0,27	-0,20

Przykładowe oblizenia dla pomiaru nr.3:

Odchylenie wzrastające				Odchylenie malejące
Lp	αx	Δα odcz	δm	αx	Δα odcz	δm
		[dz]	[dz]	-[x0,001]	[dz]	[dz]	-[x0,001]
1	5	0	0	70	1,57	20,90
2	10	0,97	12,90	65	1,57	20,90
3	15	0,77	10,20	60	1,65	22,00
4	20	0,78	10,40	55	1,40	18,60
5	25	0,64	8,50	50	1,38	18,40
6	30	1,05	14,00	45	1,12	14,90
7	35	1,11	14,80	40	1,02	13,60
8	40	1,12	14,90	35	1,11	14,80
9	45	1,15	15,30	30	1,05	14,00
10	50	1,18	15,70	25	1,04	13,80
11	55	1,40	18,60	20	1,11	14,80
12	60	1,40	18,60	15	1,05	14,00
13	65	1,41	18,80	10	0,92	12,20
14	70	1,50	20,00	5	1,01	13,40
15	75	0,75	10,00	0	1,00	13,30

Rys.Tabela do odczytu błędów z wykresów.

Obliczenia dla pomiaru nr. 5:

δm=Δα/75=0,64/75=0,0085

4. Wnioski.

Płynność regulacji określa się dla początku i końca skali.Nie może ona przekraczać 0,2 błędu dopuszczalnego miernika. W przeprowadzonym ćwiczeniu płynność regulacji była zachowana ponieważ spełniony był warunek:

Na początku skali przy zmianie napięcia 0 1dz zmiana rezystancji jest bardzo duża a warunek płynności regulacji jest spełniony . Dla końca skali płynność regulacji jest również zachowana.

W punkcie trzecim dokonywaliśmy badania miernika przy poszerzaniu zakresu przez dołączenie opornika dodatkowego. Okazało się, że błędy miernika były większe od tych które gwarantowała klasa dokładności 0,5 miernika. Badany miernik zakwalifikowaliśmy do klasy 1. Wzorcowym miernikiem był woltomierz elektrodynamiczny o rezystancji wewnętrznej 15Ω przy zakresie 7,5V. Przy porównaniu krzywych błędów badanego miernika z otrzymanymi stwierdzamy, że błędy bezwzględne różnią się znakiem a wartość bezwzględna błędu względnego δm nie przekracza wartości 0,03. Badany miernik może służyć jako miliwoltomierz o zakresie 60mV. Wykresy błędów zostały wykonane przy użyciu komputera i programu EXCEL.

Rys. Krzywa błędów Δα=f(αx) dla wychylenia rosnącego.

a-krzywa błędów miliwoltomierza na zakresie 60mV

b-krzywa odniesienia badanego miernika na zakresie 30mA

Δα [dz]

Rys. Krzywe błędów Δα=f(α) dla wychyleń malejących.

• a-krzywa błędów miliwoltomierza na zakresie 60mV

b-krzywa odniesienia badanego miernika na zakresie 30mV

Rys. Wykres błędów dla woltomierza magn.elektr. przy poszerzeniu zakresu z 3V

do 15 V.

1

7

V_W

R

V_X

U

R_d

A_W

Ax

U

Rd

, Iw=Cw*αw=0,2*150,5=30,1mA

, Ix=Cx*αx=0,4*75=30mA

Dołączając do badanego woltomierza o zakresie 60mV bocznik mogliśmy badać miernik

wykorzystując go jako miliamperomierz o zakresie 30mA. Pomiary zostały wykonane dla

wartości znamionowej prądu.

V_w

~

W

V_x

Z

R

Rd

b

-błąd miernika (woltomierza)

,

Uw=Cw*αx=0,1*59,9=59,9V

Ux=Cx*αx=0,2*30=6V

a

b

a

Δα [dz]

αx[dz]

αx[dz]

α[dz]

Δα[dz]

---