Politechnika Lubelska		Laboratorium Metrologii
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 4
Nazwisko: Szymanek	Imię: Mariusz		Semestr V	Grupa ED 5.3	Rok akad. 1998/99
Temat ćwiczenia: Wyznaczanie błędów dodatkowych mierników elektromagnetycznych.				Data wykonania 26.10.98	Ocena

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z konstrukcjami mierników elektromagnetycznych, jak też wyznaczenie błędów dodatkowych związanych z pracą tych przyrządów.

1. Wyznaczenie błędów temperaturowych.

1. schemat połączeń:

Oznaczenia:

Ax-amperomierz sprawdzany kl. 0,5 zakres 5A PL-P3-231-E6

Aw-amperomierz wzorcowy kl. 0,5 zakres 5A PL-P3-72-E6

V-woltomierz kl. 0,5 zakres 150V WSInż-ż-43-3/223M

b) tabela wyników pomiarów:

U	t	Aw	Ax	δA
V	°C	dz	dz	%
0	22	100	99	0
0	22	60	60,08	0
120	36	100	99,5	0,5
120	36	60	60,2	0,32

Przykładowe obliczenia:

p=A
-A
=100-99=1dz A
=A
-p=100-1=99 dz

δ
=

2. Wyznaczanie błędów częstotliwościowych

a) schemat połączeń:

spis przyrządów:

Uw-woltomierz termoelektryczny kl. 0,5 PL-P3-356-E6

Ux- woltomierz elektromagnetyczny kl. 0,5 PL-P3-220-E6

Generator PL-P3-528-E6

Wyznaczenia błędów dokonujemy dla punktu podziałki 40V, w zakresie częstotliwości 20 -500 Hz.

a) tabela pomiarowa

f	Uw	Ux	δU
Hz	V	V	%
20	40	38,2	0,79
30	40	38,2	0,79
40	40	38,2	0,79
50	40	37,9	0
60	40	38	0,26
80	40	37,9	0
100	40	37,8	-0,26
200	40	37,5	-1,05
300	40	36,5	-3,6
400	40	34,5	-8,9
500	40	33,7	-11,08

p=U
-U
=40-37,9=2,1V

U
=U
-2,1=40-2,1=37.9 V

δ
=

Wykres przedstawiający wpływ częstotliwości na dokładność pomiaru:

3. Próba ustawienia

a) tabela pomiarowa

wychylenie	Uw	Ux	δU
-	V	V	%
poziomo	40	40	0
5° w lewo	40	39,5	-1,25
5° w prawo	40	39,9	-0,25
5° do góry	40	39,9	-0,25
5° do dołu	40	39,5	-1,25

p=Uw-Ux=0 Uwn=Uw

δ
=
100%=
100%=-0,25%

4. Sprawdzanie wpływu zewnętrznego pola magnetycznego.

Natężenie pola w środku cewki Helmholza oblicza się ze wzoru: H=0.7165*I*z/rd = 400 A/m

Stąd mamy I = 5.3A

Na wstępie próby wyznacza się najniekorzystniejszy kierunek pola

1. 
   schemat połączeń

2. tabela pomiarowa

H	Uw	Ux	δU
A/cm	dz	dz	%
4	25	25,5	0,2
4	40	39,5	-0,5
4	55	54,9	-0,1

p=U
-U
=55-54,5=0,5

U
=U
-p=54,5

δ_U =

Przy braku oddziaływania pola wskazania obydwu mierników były takie same.

VI. Wnioski.

W punkcie nr 1 wyznaczaliśmy błędy temperaturowe miernika. Z klasy dokładności wynika, że maksymalny błąd temperaturowy nie może przekroczyć wartości ΔI = kl*Izakr/100 = 0.5*5A/100 co wynosi 0.025A, otrzymany podczas pomiarów błąd wynosi 0.5A i jest znacznie większy od błędu wynikającego z klasy, czyli temperatura 36°C nie jest w przedziale użytkowym danego miernika.

W punkcie nr 2 sprawdzaliśmy poprawność pracy miernika w zakresie częstotliwości od 20-500Hz. Wykres błędów w funkcji częstotliwości przedstawia charakterystyka umieszczona w sprawozdaniu. Błąd wynikający z klasy dokładności wynosi δU=0.5*60V/100=0.3V stąd możemy powiedzieć (nie uwzględniając błędu systematycznego związanego z odczytem), że zakres użytkowy częstotliwości wynosi od 20-100Hz.

W punkcie nr 3 można zauważyć, że błąd wychylenia zależy od kierunku pochylenia miernika. W czasie pomiarów powinno się ustawiać miernik w jego optymalnym położeniu.

Wpływ pola magnetycznego na wskazania badanego miernika jest różny w zależności od wartości mierzonej Ważna jest odległość od źródła pola (wartość natężenia), jak i kąt pod jakim pole oddziaływuje na cewki ustroju.. Na podstawie wykonanego ćwiczenia można stwierdzić, że dokonując pomiarów należy brać pod uwagę wpływ warunków zewnętrznych. W najbardziej niekorzystnym przypadku błędy te mogą się sumować ,co jest przyczyną dużych różnic pomiędzy wartością wskazywaną a rzeczywistą. W warunkach laboratoryjnych trzeba zadbać o to aby ustrój był ekranowany przed wpływem pól zewnętrznych, pracował w położeniu dla niego przeznaczonym oraz aby nie zostały przekroczone dopuszczalne parametry sygnału mierzonego (np. częstotliwość)

R_C

V_X

Atr

~ 220V

R₁

~ 24V

K.T.

V

A_x

A_w

V_W

A

R₂

R₁

At

∼220V

W

R

V_x

V_w

Atr

~ 220V

V_w

V_x

G

---