Politechnika Lubelska |
Laboratorium metrologii elektrycznej i elektronicznej |
||
W Lublinie |
Ćwiczenie nr 4 |
||
Skład grupy: Lasota Wojciech Kukiełka Rafał Bogusz Albert |
Semestr V |
Grupa ED 5.1 Zespół nr.3 |
Rok akademicki 1999/2000 |
Temat ćwiczenia: Wyznaczanie błędów dodatkowych mierników elektromagnetycznych. |
Data wykonania
|
Ocena: |
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z błędami dodatkowymi mierników
elektromagnetycznych oraz metod ich wyznaczania.
1.Wyznaczanie błędów temperaturowych.
Rys. Schemat do wyznaczania błędów temperaturowych.
Spis przyrządów pomiarowych użytych w punkcie 1 badań:
V - woltomierz : kl.0.5 zak. 150 , nr. 08067
Aw - amperomierz wzorcowy: kl.0.5, nr. 307175
Ax - amperomierz badany kl.0.5, nr.01088
R1- rezystor suwakowy R=9Ω, I=6,2A ; R=36Ω, I=10,2A
Atr- autotransformator nr. PL-P3-351-E6
G -komora temperaturowa Pn=700W, Un=220,
Uzaś=50V ϑ=24°C
Uzaś=100V ϑ=33°C ,
Uzaś=150V ϑ=50°C
Tabela pomiarowa 1:
Lp |
Iw |
Ik |
T |
δI |
ΔI |
|
[A] |
[A] |
[°C] |
[%] |
[A] |
1 |
1,99 |
2 |
23 |
0,50 |
0,01 |
2 |
4,72 |
4,75 |
23 |
0,63 |
0,03 |
3 |
2,02 |
2,02 |
31 |
0,00 |
0,00 |
4 |
4,75 |
4,75 |
31 |
0,00 |
0,00 |
Błąd bezwzględny pomiaru: ΔI = Ix - Iw = 0.33A
2.Wyznaczanie błędów częstotliwościowych:
Schemat pomiarowy:
Spis przyrządów pomiarowych użytych w punkcie 2 badań:
G - generator nr.PL-P3-529-E6
Vw- woltomierz wzorcowy termoelektryczny kl=1.5 nr.PL-P356-E6
Vx- woltomierz badany kl. 0.5 PL-P3-219-E6
Tabela pomiarowa 2:
LP |
F |
Vw |
Vx |
ΔU |
P |
Vw-p |
δu |
- |
[Hz] |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
[%] |
1 |
20 |
41,90 |
|
-1,90 |
|
39,90 |
0,25 |
2 |
30 |
41,90 |
|
-1,90 |
|
39,90 |
0,25 |
3 |
40 |
42,00 |
|
-2,00 |
|
40,00 |
0,00 |
4 |
50 |
42,00 |
|
-2,00 |
|
40,00 |
0,00 |
5 |
60 |
42,10 |
|
-2,10 |
|
40,10 |
-0,25 |
6 |
70 |
42,20 |
40 |
-2,20 |
2 |
40,20 |
-0,50 |
7 |
80 |
42,20 |
|
-2,20 |
|
40,20 |
-0,50 |
8 |
100 |
42,30 |
|
-2,30 |
|
40,30 |
-0,75 |
9 |
120 |
42,50 |
|
-2,50 |
|
40,50 |
-1,25 |
10 |
140 |
42,60 |
|
-2,60 |
|
40,60 |
-1,50 |
11 |
160 |
42,70 |
|
-2,70 |
|
40,70 |
-1,75 |
12 |
180 |
42,90 |
|
-2,90 |
|
42,90 |
-2,25 |
13 |
200 |
42,90 |
|
-2,90 |
|
40,90 |
-2,25 |
Ze względu na różnicę klas zastosowanych woltomierzy wyznaczamy poprawkę dla woltomierza termoelektrycznego przy f=50Hz i Uw=42V mamy: ΔU=Ux-Uw = -2V
skąd wynika, że poprawka p=2V.
Przykładowe obliczenia dla 7 pomiaru
U=Ux-Uw=40-42,2=-2,2V
p=Uw-Ux=42-40=2,2V
3.Wyznaczanie wpływu ustawienia miernika.
Schemat pomiarowy:
Rys. Układ pomiarowy do badania wpływu kąta ustawienia miernika na jego wskazania.
Vx- woltomierz badany kl.0.5 PL-P3-219-E6
Vw- woltomierz wzorcowy kl.05 PL-P3-220-E6
Atr - auttransformator
Podstawka o pochyle równym 5°
Tabela pomiarowa 3:
Ustawie- nie |
Początek podziałki |
Środek podziałki |
Koniec podziałki |
|||
|
Ux [V] |
Uw [V] |
Ux [V] |
Uw [V] |
Ux [V] |
Uw [V] |
w przód |
0,10 |
0,00 |
30,10 |
30,00 |
59,90 |
60,00 |
w prawo |
0,10 |
0,00 |
30,10 |
30,00 |
60,10 |
60,00 |
w tył |
0,10 |
0,00 |
30,10 |
30,00 |
60,10 |
60,00 |
w lewo |
0,00 |
0,00 |
30,20 |
30,00 |
59,90 |
60,00 |
4. Wnioski i spostrzeżenia.
Ponieważ brak czasu spowodował niewykonanie części laboratorium pt. „Wyznaczanie wpływu zewnętrznych pól magnetycznych na wskazania miernika „ nie zostało ono umieszczone w sprawozdaniu.
Zauważyliśmy, że pomiary przeprowadzone tymi samymi miernikami w jednakowej temperaturze t=23°C różnią się o pewną wartość. Wartość ta równa 0,63% jest błędem wskazań . W przeprowadzonym ćwiczeniu maksymalny błąd temperaturowy wynosi 0,03 i jest on większy od błędu wynikającego z klasy dokładności miernika. Z klasy tej wynika , że maksymalny błąd temperaturowy nie może przekraczać wartości :
Przy sprawdzaniu poprawności pracy miernika w zakresie częstotliwości od 20Hz do 200Hz,
punkt drugi laboratorium, stwierdziliśmy istnienie błędów wskazań. Zależność tych błędów od częstotliwości przedstawiona jest na wykresie a). Błąd bezwzględny wynikający z klasy dokładności miernika wynosi :
Wynika stąd , że zakres użytkowy częstotliwości mieści się w granicach od 20Hz do 70Hz .
Powyżej tej granicy błędy mają znaczne wartości.
Podczas badania miernika przy użyciu podstawki o kącie nachylenia 5° stwierdziliśmy ,że zmiana kąta ustawienia miernika wiąże się z niewielką zmianę wskazań wartości mierzonych (tabelka nr.3).
Rys.Wykres błędów częstotliwościowych miernika elektro.magn w zależności od
Częstotliwości δu=f(f).
Rys. Charakterystyka zależności ΔU=f(f) miernika magnetoelektrycznego( dla błędów
bezwzględnych).
1
1
f [Hz] [Hz]
δu[%]
ΔU[V]
f[Hz]
R
Vx
Vw
Atr
~ 220V
Vw
Vx
G
Błąd względny pomiaru: