LABORATORIUM METROLOGII ELEKTRYCZNEJ I ELEKTRONICZNEJ

Politechnika Lubelska w Lublinie		Laboratorium Metrologii
Nazwisko:	Imię: Mariusz		Semestr V	Grupa ED. 5.3	Rok akad. 1998/99
Temat ćwiczenia: Sprawdzanie wieloukładowych mierników magnetoelektrycznych			Nr ćwiczenia: 3	Data wykonania 19.10.98	Ocena

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową i zasadą działania oraz metodami wyznaczania klasy mierników magnetoelektrycznych.

1. Sprawdzanie woltomierza magnetoelektrycznego na zakresie 60mV:

Schemat układu pomiarowego:

Przyrządy użyte do pomiaru:

Z - zasilacz napięcia stałego KB-611B PL-T-4147-EZ-M;

R_d - opornik dekadowy; DR6-16 nr PL-P3-305-E6;

R - opornik suwakowy o rezystancji 2170Ω 0,18A PL-K025/E6;

mV_w - miliwoltomierz wzorcowy; ; kl. 0,2; nr PL-P3-642/E6; zakres 60 mV;

mV_x - miliwoltomierz badany; ; kl. 0,5; nr PL-P3-233-E6; zakres 60 mV.

Wyniki pomiarów:

Uw [mV]		α [dz]	α [dz]	w[dz]	x[dz]	αw [dz]	αx [dz]	Ux [mV]
rosnąco	malejąco	rosnąco	malejąco	rosnąco	Rosnąco	malejąco	malejąco	rosnąco	malejąco
6	60	-3	-0,3	15	7,2	150	72	5,76	57,6
12	52	-2,1	-1	30	14	130	62,9	11,2	50,32
18	46	-2,3	-0,6	45	21,9	115	55,2	17,52	44,16
24	40	-1,5	-1,1	60	28,9	100	48,5	23,12	38,8
30	34	-1,4	-1,3	75	36,2	85	41,1	28,96	32,88
36	28	-1,1	-0,75	90	44,25	70	33,9	35,4	27,12
42	22	0	-1,5	105	51	55	27,5	40,8	26,8
48	16	-1,9	-2	120	58	40	18,1	46,4	15,28
54	12	-0.5	-2,3	135	65,2	30	14,5	52,16	11,6
60	6	-0,4	-2,5	150	72,5	15	7,1	58	5,68
	2	-0,3				5	2,2		1,76

Przykłady obliczeń;

Wyznaczenie płynności regulacji:

Sprawdzenie płynności regulacji polega na zmianie rezystancji o taką wartość, aby napięcie zmieniło się o wartość minimalną α=1dz . Dla początku skali zmiana rezystancji przy zmianie napięcia o 1dz jest bardzo duża

a) dla małego napięcia zasilającego

początek skali: zmiana rezystancji przy zmianę napięcia o 1 dz. jest bardzo duża;

koniec skali: 75 dz. -35,1Ω;

74 dz. - 35,7 Ω;

błąd dopuszczalny wynikający z klasy użytego przyrządu wynosi:

p =

b) dla dużego napięcia zasilającego

początek skali: zmiana rezystancji przy zmianie napięcia o 1 dz. jest bardzo duża;

koniec skali: 75 dz. - 250,2 Ω; ΔR_d = 0,1 Ω

74 dz. - 253,8 Ω;

płynność =

Na podstawie otrzymanych pomiarów przy wzrastającym i malejącym odchyleniu wykreśliłem charakterystykę

Na wykresie Δα=f(α) przedstawione zostały błędy dla ocyfrowanych podziałek miernika dla zakresu 60mV otrzymane przy wzrastającym i malejącym odchyleniu. Osie wyskalowane są w działkach(dz)

3. Sprawdzenie badanego miliwoltomierza jako miliamperomierza na zkresie30mA przez dołączenie bocznika.

Schemat pomiarowy:

Przyrządy użyte do pomiaru:

Z - zasilacz napięcia stałego; nr PL-P3-100-E6;

R_d - opornik dekadowy; nr PL-P3-305-E6;

mA_w - miliamperomierz wzorcowy; ; kl. 0,2; nr PL-P3-642-E6; zakres 30 mA;

mA_x - miliamperomierz badany; ; kl. 0,5; nr PL-P3-233-E6; zakres 30 mA.

Tabela pomiarowa:

				p		Kl. dokł	Iw	Ix
		[dz]	[mA]	[mA]	[%]	[%]	[mA]	[mA]
7,5	7	-0,5	0,2	-0,2	6,66	0,266	3	2,8
15	14,5	-0.5	0,2	-0,2	3,4	0,266	6	5,8
22,5	21,8	-0,7	0,24	-0,24	2,7	0,32	9	8,76
30	29,1	-0,9	0,36	-0,36	3	0,48	12	11,64
37,5	36,7	-0,9	0,32	-0,32	2,1	0,42	15	14,68
45	44	-1	0,4	-0,4	2,27	0,53	18	17,6
52,5	51,2	-1,3	0,52	-0.52	2,5	0,69	21	20,48
60	58,3	-1,7	0,68	-0,68	2,9	0,9	24	23,32
67,5	66	-1,5	0,6	-0,6	2,2	0,8	27	26,4
75	73	-2	0,8	-0,8	2,7	1,06	30	29,2

Przykłady obliczeń:

7dz-7,5dz=-0,5dz

3mA-2,8mA=0,2mA

p=-

Wykres przedstawiający zależność Δα=f(α).Przedstawia on błędy dla zakresu 30mA. Do pomiaru użyto

woltomierza zbocznikowanego bocznikiem Izn=30mV. Osie wykresu wyskalowane są w działkach(dz)

4. . Wyznaczanie rezystancji opornika dodatkowego, potrzebnego do poszerzenia zakresu z 3V do 15V

Schemat pomiarowy:

Użyte przyrządy:

Zasilacz stabilizowany KB-611B PL-T-4147-EZ-M

Rezystor dekadowy DR6-16 PL-P3-305-E6

Woltomierz wzorcowy kl. 0,2 PL-P3-233-E6, 150dz-15V

Woltomierz badany kl. 0,5 PL-P3-642/E6, 75dz-3V

Wartość rezystancji ustawiona na rezystorze dekadowym wynosi:

Rd=Rp(m-1) , gdzie m- mnożnik zakresu m=
Rp=1500Ω

Rd=1500*(5-1)=6000Ω

Tabela pomiarowa:

		Δα [dz]	ΔUx[V]	P[V]	δUx[%]	klasa	Uw[V]	Ux[V]
15	7	-0,5	0,2	-0,2	6,6	0,26	3	2,8
30	14,5	-0,5	0,2	-0,2	3,3	0,26	6	5,8
45	21,9	-0,6	0,24	-0,24	2,6	0,32	9	8,76
60	29,1	-0,9	0,36	-0,36	3	0,48	12	11,64
75	36,7	-0,8	0,32	-0,32	2,1	0,42	15	14,68
90	44	-1	0,4	-0,4	2,2	0,53	18	17,6
105	51,2	-1,3	0,42	-0,42	2	0,56	21	20,48
120	58,3	-1,7	0,68	-0,68	2,8	0,9	24	23,32
135	66	-1	0,6	-0,6	2,2	0,78	27	26,4
150	73	-2	0,8	-0,8	2,6	1,06	30	29,2

Δα=αx-αw/2=

Na podstawie otrzymanych pomiarów wykreśliłem krzywą błędów;

5. Wnioski.

Błąd dopuszczalny miernika wynosi: 75dz * 0,5(kl. dokł.) = 0,375 dz. Płynność regulacji nie może przekraczać 0,2 błędu dopuszczalnego miernika, zatem płynność ≤ 0,2 * 0,375dz = 0,075dz. Określenie płynności wykonuje się dla początku i końca skali. Na początku skali zmiana rezystancji przy zmianie napięcia o 1dz jest bardzo duża i warunek płynności regulacji jest spełniony z nadmiarem. Dla końca podziałki sprawdzenie jest już dużo dokładniejsze. Obliczona płynność wynosi 0,167dz i jest większa od wynikającej z klasy dokładności. Zatem warunki do pomiaru nie były spełnione. Po zwiększeniu napięcia zasilania otrzymujemy płynność, która spełnia wymogi stawiane przez płynność wynikającą z klasy dokładności. Obliczona płynność wynosi 0,028dz i jest mniejsza od dopuszczalnej.

Na wykresie Δα = f(α) przedstawiono błędy dla ocyfrowanych podziałek miernika dla zakresu 60mV, dla końcowego punktu podziałki miernika dla zakresu 30mA oraz wykreślne wyznaczenie błędów dla pozostałych ocyfrowanych punktów podziałki miernika dla zakresu 30mA.

Drugi wykres Δα_3V = f(α) przedstawia błędy miernika dla zakresu 3V poszerzonego do 15V. Wykres ten różni się od wykresu Δα = f(α) ze względu na zastosowanie opornika dodatkowego. Opornik ten zmniejszył, i to znacznie, błąd miernika, co można uznać za pewnego rodzaju kompensację.

mV_w

R_d

Z

R

mV_x

W

~

~

mA_w

mA_x

R_d

Z

W

R

R_d

Z

V_x

W

~

V_w

---