POLITECHNIKA LUBELSKA

KATEDRA METROLOGII ELEKTRYCZNEJ

LABORATORIUM METROLOGII

Ćwiczenie nr. 3

Temat ćwiczenia:

Badanie wieloukładowych mierników magnetoelektrycznych

Wykonał : Krzysztof Waśkowicz

Grupa ED 5.2

Grupa laboratoryjna. 2

Data wykonania ćwiczenia: 1999-10-20

1. Cel ćwiczenia.

Zapoznanie się z metodami sprawdzania mierników magnetoelektrycznych. Wykorzystanie metody wykreślnej do wyznaczania błędów. Zapoznanie się ze sposobami poszerzania zakresów pomiarowych mierników magnetoelektrycznych.

2. Wykonanie ćwiczenia.

Układ pomiarowy:

W - wyłącznik

V_X - Woltomierz badany V_X

kl. 0.5 zakres 60 mV, R=20 Ω

nr PL-P3-234-E6

V_W -woltomierz wzorcowy kl. 0.2 zakres 60 mV nr PL-P3-642/E6

E - zasilacz stabilizowany ,KB-60-01 nr P3-305-E6

R rezystor suwakowy R = 300, I = 0.18A, nr PL-K-02 R_d rezystor dekadowy DR6-16 nr P3-305-E6

W celu wyznaczenia klasy miernika należy wyznaczyć dla kilku lub kilkunastu punktów jego podziałki tzw. błędy miernika . Błędem miernika δ_m nazywamy stosunek błędu bezwzględnego do tzw. wartości charakterystycznej ,którą jest górna granica zakresu pomiarów , lub - jeśli zero jest pośrodku podziałki - suma granic zakresu pomiarów po obu stronach zera .

Wyniki pomiarów i obliczenia notujemy w tabeli.

Tabela

Lp.	Odchylenie wzrastające						Odchylenie malejące
	αx	αw	αw/2	Δα	p	δm(α )	αx	αw	αw/2	Δα	p	δm(α )
	dz	dz	dz	dz	dz		dz	dz	dz	dz	dz
1.	0	0	0	0	0	0,0000	0	0	0	0	0	0,0000
2.	5	10	5	0	0	0,0000	5	10	5	0	0	0,0000
3.	10	21	10,5	-0,5	0,5	-0,0067	10	20	10	0	0	0,0000
4.	15	30	15	0	0	0,0000	15	30	15	0	0	0,0000
5.	20	40	20	0	0	0,0000	20	40	20	0	0	0,0000
6.	25	50	25	0	0	0,0000	25	50	25	0	0	0,0000
7.	30	60	30	0	0	0,0000	30	61	30,5	-0,5	0,5	-0,0067
8.	35	70	35	0	0	0,0000	35	71	35,5	-0,5	0,5	-0,0067
9.	40	80	40	0	0	0,0000	40	81	40,5	-0,5	0,5	-0,0067
10.	45	90	45	0	0	0,0000	45	90,5	45,25	-0,25	0,25	-0,0033
11.	50	100,5	50,25	-0,25	0,25	-0,0033	50	101	50,5	-0,5	0,5	-0,0067
12.	55	111	55,5	-0,5	0,5	-0,0067	55	111	55,5	-0,5	0,5	-0,0067
13.	60	121	60,5	-0,5	0,5	-0,0067	60	121	60,5	-0,5	0,5	-0,0067
14.	65	131	65,5	-0,5	0,5	-0,0067	65	131	65,5	-0,5	0,5	-0,0067
15.	70	141	70,5	-0,5	0,5	-0,0067	70	141	70,5	-0,5	0,5	-0,0067
16.	74	148	74	0	0	0,0000	74	149	74,5	-0,5	0,5	-0,0067

Określamy płynność regulacji napięcia.

Najmniejsza wartość sprawdzanego napięcia:

R_d = 9432Ω, U = 5 mV, R_d' = 7733 Ω, U' 6 mV

Największa wartość sprawdzanego napięcia:

R_d = 817 Ω U = 59 mV R_d' = 715 Ω U' = 60 mV

Przykładowe obliczenia wykonane dla dwunastego pomiaru.

Określimy klasę badanego miernika:

δ_m(α)_max⋅100 = -6,7⋅10^-3⋅100= 0,67

Badany miernik należy do klasy 1, ponieważ jego błąd wynosi δ_m(max) = 0,67

3. Badanie miernika jako miliamperomierza o zakresie 30 mA.

Układ pomiarowy :

Z - zasilacz napięcia stałego KB - 60 - 01

R_d - opornik dekadowy; DR6 - 16

mA_w - miliamperomierz wzorcowy; kl.0,2 30mA

mV_x - miliamperomierz badany; kl.0,5 30mA

Tabela

L.p.	αx	αw	αw/2	Δα	p	δm
	dz	dz	dz	dz	dz	----
1.	0	0	0	0	0	0
2.	74	149	74,5	-0,5	0,5	0,0066

Obliczenia:

Błędy odczytane z wykresów

odchylenie wzrastające			odchylenie malejące
αx	Δαodcz	δm (α)	αx	Δαodcz	δm(α)
dz	dz	----	dz	dz	-----
0	0	0,00000	0	0	0,00000
5	0,05	0,00053	5	0,04	0,00053
10	0,06	0,00100	10	0,09	0,00107
15	0,11	0,00133	15	0,11	0,00133
20	0,14	0,00187	20	0,15	0,00187
25	0,19	0,00240	25	0,16	0,00213
30	0,2	0,00267	30	0,7	0,00933
35	0,41	0,00533	35	0,73	0,00987
40	0,27	0,00373	40	0,79	0,01040
45	0,3	0,00400	45	0,56	0,00733
50	0,58	0,00787	50	0,85	0,01120
55	0,89	0,01173	55	0,87	0,01173
60	0,91	0,01200	60	0,91	0,01200
65	0,95	0,01253	65	0,95	0,01253
70	0,97	0,01307	70	0,97	0,01307
75	0,5	0,00667	74	1	0,01333

4. Wyznaczanie rezystancji opornika dodatkowego, potrzebnego do poszerzenia zakresu z 3V do 15V. Badanie miernika na zakresie 15V.

Schemat pomiarowy.

Oznaczenia:

V_x - miernik badany, woltomierz magnetoelektryczny, kl. 0,5, zakres 3 V, R=1500 Ω,

V_W - miernik wzorcowy, woltomierz elektrodynamiczny, kl. 0,2, zakres 15 V, R=30 Ω,

R_d - opornik dekadowy DR6-16,

Z - źródło prądu stałego, zasilacz KB-60-01 nr P3-425-E6

Obliczenie wartości rezystancji opornika dodatkowego R_d

m - mnożnik zwiększenia zakresu

R_p - rezystancja przyrządu na niższym zakresie

Tabela pomiarowa

Odchylenie rosnące						Odchylenie malejące
x	w	w/2		p	δm	x	w	w/2		p	δm
dz	dz	dz	dz	dz	----	dz	dz	dz	dz	dz	----
0	0	0	0	0	0,0000	0	0	0	0	0	0,0000
15	30	15	0	0	0,0000	15	30	15	0	0	0,0000
20	40	20	0	0	0,0000	20	40	20	0	0	0,0000
25	49,5	24,75	0,25	-0,25	0,0033	25	50	25	0	0	0,0000
30	60	30	0	0	0,0000	30	60	30	0	0	0,0000
35	70	35	0	0	0,0000	35	69,5	34,75	0,25	-0,25	0,0033
40	80	40	0	0	0,0000	40	80	40	0	0	0,0000
45	89,5	44,75	0,25	-0,25	0,0033	45	90	45	0	0	0,0000
50	99	49,5	0,5	-0,5	0,0067	50	99	49,5	0,5	-0,5	0,0067
55	109	54,5	0,5	-0,5	0,0067	55	110,5	55,25	0,25	0,25	0,0033
60	119,5	59,75	0,25	-0,25	0,0033	60	119,5	59,75	0,25	-0,25	0,0033
65	129	64,5	0,5	-0,5	0,0067	65	129	64,5	0,5	-0,5	0,0067
70	139	69,5	0,5	-0,5	0,0067	70	139,5	69,75	0,25	-0,25	0,0033
75	148,5	74,25	0,75	-0,75	0,0100	75	148,5	74,25	0,75	-0,75	0,0100

Przykładowe obliczenia dla _x =50

Wnioski:

Przeprowadzone badania mierników pozwalają stwierdzić ,czy podana przez producenta klasa dokładności jest zgodna ze stanem faktycznym.

Badając miliwoltomierz magnetoelektryczny stwierdziliśmy , że nie spełnia on warunków miernika klasy 0,5. Wyznaczony względny błąd wynoszący 0,67 pozwala zakwalifikować go do klasy 1.

Wyznaczając błędy miliamperomierza (w pkt.4 ) stwierdzamy, że miernik ten należy zakwalifikować do klasy 1. Zastosowanie bocznika pozwoliło nam na pomiar prądu za pomocą miliamperomierza.

Dla odchylenia rosnącego i malejącego krzywe błędów są zbliżone.

Wyznaczanie rezystancji opornika dodatkowego (pkt.5) pozwoliło nam na rozszerzenie zakresu pomiarowego woltomierza z 3 V do 15 V.

Wyznaczone z pomiarów błędy są większe od zadeklarowanych przez producenta. Przyczyny tego zjawiska mogą wynikać z częstej pracy miernika w warunkach innych niż znamionowe , lub wyeksploatowanie miernika.

1

6

R_d

E

R

V_X

V_W

W

mA_x

mA_w

Δα[dz]

α[dz]

Z

V_x

V_w

Δα[dz]

α[dz]

---