AKADEMIA GÓRNICZO - HUTNICZA

im. Stanisława Staszica w Krakowie

Katedra Automatyzacji Procesów

Laboratorium nr 1

Temat:

Zastosowanie elektrycznych mierników analogowych.

Piotr Rawiak

Konrad Ryś

Michał Rapta Andrzej Rehmann

gr. 31 IMiR III

2009/2010

1. Cel ćwiczenia

Nabycie umiejętności wykorzystywania możliwości metrologicznych mierników

pomiarowych, wyznaczanie błędów pomiarowych bezpośrednich, pośrednich oraz poznanie zasadniczych rodzajów mierników elektrycznych.

1. Spis przyrządów

-woltomierz prądu stałego o ustroju magnetoelektrycznym, klasie izolacji 2, klasie dokładności 0.5, zakresach pomiarowych 15, 30, 75 [V], podziałce 30 i 75 działek.

- amperomierz prądu stałego o ustroju magnetoelektrycznym, kasie izolacji 3, klasie dokładności 0.5, zakresach pomiarowych 75, 150, 300 [mA], podziałce 75 i 300 działek.

-watomierz prądu stałego i zmiennego o ustroju ferrodynamicznym, klasie izolacji 2, klasie dokładności 0.5, zakresie pomiarowym cewki napięciowej 100, 200, 400 [V], zakresie pomiarowym cewki prądowej 1, 2 [A], podziałce 100 działek.

2. Wyznaczenie stałej podziałki dla kilku zakresów amperomierza

		75 działek			100 działek
Amperomierz	Zakres [mA]	75	150	300	75	150	300
		Cp [mA/dz]	1	2	4	1,25	2,5	5
	Woltomierz	Zakres [V]	15	30	75	15	30	75
		Cp [V/dz]	0,2	0,4	1	0,25	0,5	1,25
		100 działek
Watomierz	Cewka prądowa	100V*1A	200V*1A	400V*1A	100V*2A	200V*2A	400V*2A
		Cp [W/dz]	1	2	4	2	4	8

3. Wyznaczenie czułości omomierza magnetoelektrycznego

Czułość:


gdzie:
- przyrost kąta w stopniach odpowiadający



- przyrost oporności w [Ω] na skali pomiędzy opisaną działką omomierza a najbliższą poprzednią działką nieopisaną




	Podziałki opisane		Podziałki nieopisane
Lp	x	α	x	α			S
		[Ω]	[^o]	[Ω]	[^o]	[Ω]	[^o]	[^o/Ω]
1	940	7,5	1170	9,75	230	2,25	0,009783
2	2070	15	2300	16,5	230	1,5	0,006522
3	5170	30	5770	31,5	600	1,5	0,0025
4	10370	45	11070	46,5	700	1,5	0,002143
5	21070	60	23300	61,5	2230	1,5	0,000673
6	32300	67,5	37030	69,75	4730	2,25	0,000476
7	53330	75	64000	77,15	10670	2,15	0,000201







4. Pomiar napięcia stałego woltomierzem magnetoelektrycznym





- największy błąd bezwzględny pomiaru



- dokładność pomiaru

Klasa	Zakres		U
[-]	[V]	[V]	[V]	[%]
0,5	15	0,075	0,6	12,5
0,5	15	0,075	3	2,5
0,5	15	0,075	6	1,25
0,5	15	0,075	8	0,9375
0,5	15	0,075	11	0,681
0,5	15	0,075	13	0,577

5. Pomiar pośredni rezystancji metodą techniczną.




Wartość oporności wyznacza się z zależności:




U - wskazanie woltomierza

I - wskazanie amperomierza

Obarczona ona jest błędem systematycznym, wynikającym z niedokładności metody

pomiarowej. Przy wyznaczaniu rezystancji należy ten błąd wyeliminować. Rzeczywista wartość rezystancji mierzonego opornika wynosi:




Można ja obliczyć ze wskazań przyrządów, według zależności:




R_V - oporność wewnętrzna woltomierza

R_V = 5000Ω

Maksymalny błąd podstawowy:





- klasa przyrządu


- zakres

Klasa amperomierza: 0,5

Klasa woltomierza: 0,5






Na podstawie wzoru:




Obliczam
:







Rzeczywista rezystancja wynosi R = R_x ± ΔR_x.

Lp	U	I
		[V]	[A]	[Ω]	[Ω]	[Ω]
1	1	0,00375	266,6667	281,6901	46,66667
2	2	0,008	250	263,1579	21,09375
3	3	0,012	250	263,1579	14,0625
4	4	0,016	250	263,1579	10,54688
5	5	0,0195	256,4103	270,2703	8,77712
6	6	0,024	250	263,1579	7,03125
7	7	0,0275	254,5455	268,1992	6,198347
8	8	0,0315	253,9683	267,5585	5,404384
9	9	0,035	257,1429	271,0843	4,897959
10	10	0,039	256,4103	270,2703	4,38856
11	11	0,043	255,814	269,6078	3,975122
12	12	0,047	255,3191	269,0583	3,632866
13	13	0,051	254,902	268,595	3,344867
14	14	0,055	254,5455	268,1992	3,099174
15	15	0,0585	256,4103	270,2703	2,925707

Wnioski:

Wraz ze zmianą zakresu miernika zmienia się stała podziałki.

Ze wzrostem rezystancji kąt wychylenia wskazówki omomierza rośnie logarytmicznie, a czułość spada. Oznacza to, że dla małych wartości oporu można go odczytać z większą dokładnością.

Podczas pomiaru woltomierzem zwiększanie napięcia mierzonego w danym zakresie pomiarowym powoduje zmniejszenie błędu względnego pomiaru.

Pomiar rezystancji można przeprowadzić pośrednio, korzystając z prawa Ohma. Można wykonać pomiary z poprawnym napięciem lub prądem, w zależności od wartości badanego oporu.







---