Politechnika Lubelska w Lublinie		Laboratorium Metrologii
Nazwisko: Sajdłowski	Imię: Sławomir		Semestr V	Grupa ED. 5.3	Rok akad. 1998/99
Temat ćwiczenia: Sprawdzanie wieloukładowych mierników magnetoelektrycznych			Seria K	Data wykonania 27.10.98	Ocena

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

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;

1111,1Ω

klasa 0,05

R - opornik suwakowy PL-K025/E6

0,18A

2170Ω

mV_w - miliwoltomierz wzorcowy; ; nr PL-P3-642/E6

zakres 60 mV;

klasa 0,2

mV_x - miliwoltomierz badany; nr PL-P3-233-E6;

zakres 60 mV.

klasa 0,5

1.Wyznaczanie 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

R
=1441Ω

R
=1386.8Ω

R
=0,1Ω

=1dz

Dla małego napięcia

P=
=

=
=1,85
dz

Dla dużego napięcia

P=
=

=1,84
dz

Błąd dopuszczalny

=
=
=0,3mV

=
=
=0,375dz

Płynność regulacji nie może przekroczyć 0,2
=0,2
0,375dz=0,075dz. Jak widać jest spełniony warunek, że 1,84
dz<0.075dz a więc została zachowana płynność regulacji.

2. Sprawdzanie woltomierza magnetoelektrycznego na zakresie 60mV:

Schemat pomiarowy i użyte przyrządy są takie same jak w punkcie poprzednim.

Tabala pomiarowa :

Wskazania rosnące

αw	αx	Δα	Uw	Ux	U	p
[dz]	[dz]	[dz]	[mV]	[mV]	[dz]	[mV]	[%]
12,5	6,5	0,25	5	5,2	5,2	0,2	-4
25	13	0,5	10	10,4	10,4	0,4	-3,8
30	15	0	12	12	12	0	0
50	24,7	-0,3	20	20	19,76	-0,24	1,2
70	34,3	-0,7	28	28	27,44	-0,56	2
90	44	-1	36	36	35,2	-0,8	2,3
110	53,5	-1,5	44	44	42,8	-1,2	2,8
120	57,1	-2,9	48	48	45,68	-2,32	5

Wskazania malejące

αw	αx	Δα	Uw	Ux	U	p
[dz]	[dz]	[dz]	[mV]	[mV]	[dz]	[mV]	[%]
100	48,9	-1,1	40	39,1	0,9	-0,9	2,3
80	39	-1	32	31,2	0,8	-0,8	2,6
60	29,4	-0,6	24	23,52	0,48	-0,48	2
40	19,8	-0,2	16	15,84	0,16	-0,16	1
20	10	0	8	8	0	0	0
10	5,1	0,1	4	4,08	-0.08	0,08	-2

Przykłady obliczeń:

Błąd bezwzględny

U
=
5 - 5,2 =-0,2mA

Poprawka

p= -
U
= 0,2mV

Błąd względny

Klasa dokładności

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.

Osie wyskalowane są w działkach(dz)

3. Sprawdzenie badanego miliwoltomierza jako miliamperomierza na zakresie 30mA 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
--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	I	Ix
		[dz]	[mA]	[mA]	[%]	-	[mA]	[mA]
75	73,5	1,5	0,6	-0,6	2	0,02	30	29,4

Przykłady obliczeń:

=73,5 -
= 0,75dz

= 30 - 29,4 = 0,6mA

p= -
= - 0,6mA

Dla miliwoltomierz mamy kl = 0.5, dla użytego bocznika mamy kl = 0.2.

Błąd wynikający z klasy przyrządu ( uwzględniając błąd użytego bocznika ) wynosi:

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

1111,1Ω

klasa 0,05

Woltomierz wzorcowy PL-P3-233-E6

150dz-15V

klasa 0,2

Woltomierz badany PL-P3-642/E6

75dz-3V

klasa 0,5

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]	ΔU [V]	p[V]	δU [%]	Klasa	U [V]	U [V]
150,1	75	-0,05	0,01	-0,01	0,06	0,06	15,1	15
140,2	70	-0,1	0,2	-0,2	1,42	1,25	14,2	14
120	60	0	0	0	0	0	12	12
99,8	50	0,1	-0,2	0,2	0,2	0,1	9,98	10
80,1	40	-0,05	0	0	0	0	8	8
60,2	30	-0,1	0,2	-0,2	0,83	0,3	6,05	6
40	20	0	0	0	0	0	4	4

Przykłady obliczeń:

Błąd bezwzględny

U
=
15,01 - 15 =-0,01mV

Poprawka

p= -
U
= 0,01mV

Błąd względny

Klasa dokładności

5. Wnioski.

Analizując sposób prowadzenia pomiarów we wszystkich punktach pomiarowych należy stwierdzić, że:

a) W żadnym z realizowanych punktów pomiarowych nie były spełnione warunki przedstawione w PN, tzn. nie były spełnione wymagania dotyczące klas stosowanych przyrządów - nie zachodzi klb3*klw bo jak wiemy było 3*0.2>0.5 ( dot. pkt. 1, 2, 3 );

b) Krzywa wskazówka miernika wzorcowego utrudniała prawidłowy odczyt (dot. pkt.1 i 2);

c) Podczas odczytywania wyników zmieniały się osoby odczytujące wskazania (dot. pkt.1);

d) Znaczenie ma sposób patrzenia na podziałkę miernika przy użyciu lupy tj. widać różne ustawienia wskazówki w zależności od tego czy patrzymy dwoma oczyma ( widać dwa obrazy odbicia wskazówki od lusterka gdyż są dwa różnie położone punkty obserwacji ), czy dokonujemy obserwacji jednym okiem ( drugie zasłonięte ) i co ważne zawsze tym samym okiem w czasie jednej serii pomiarów ( dot. pkt. 1 i 2 );

Warto zauważyć, że korzystniej byłoby użyć lepszego miernika wzorcowego (patrz pkt. a), który posiadał by także gęściejszą podziałkę i znamionowa liczba działek miernika badanego i wzorcowego byłyby równe co pozwala uniknąć błędu związanego z przeliczaniem wskazań

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.. Po zwiększeniu napięcia zasilania otrzymujemy płynność, która spełnia wymogi stawiane przez płynność wynikającą z klasy dokładności. Obliczona płynność wynosi 1,85
dz 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

---