Sliwa bledy0001

Zadania (5)

5.1 Cyfiowym miernikiem impedancji typu E317 wykonano, w nieregularnych odstępach . /.isu, szereg pomiarów rezystancji wzorcowego rezystora o wartości nominalnej 1000, klasy 0.05, uzyskując następującą serię wyników (wartości wyrażone w omach):

99.48, 99.49, 99.49, 99.49, 99.48, 99.48, 99.49, 99.48, 99.49, 99.48 ...

a) Scharakteryzować rozdzielczość, powtarzalność, odtwarzalność, precyzję i dokładność wykonanego pomiaru.

Ir) Oszacować błąd systematyczny, bezwzględny i względny, jaki występuje tu przy pomiarze rezystancji.

5 .’ 1’omiai rezystancji pewnego rezystora wykonano dwukrotnie, posługując się dwoma rożnymi mostkami pomiarowymi. Błąd graniczny każdego z pomiarów, wynikający z dokładności mostków gwarantowanej przez producenta, był nie większy niż ±ttl%. Uzyskano następujące wyniki: R’ = 102.5Q, R" = 102.80. Określić: a) wartość poprawną (postulowaną) mierzonej rezystancji,

Ir) przedział (minimalny), w którym zawarta jest prawdziwa wartość rezystancji R.

5.3 Określić, jakie przyczyny mogą powodować powstawanie błędów w układzie do pomiaru temperatury opisanym w zadaniu 1.6. Wymienić rodzaje błędów, zgodnie ze znanym systemem klasyfikacji błędów pomiarowych. Wskazać możliwe sposoby ograniczenia tych błędów.

^R9

V4 Prąd zwarcia źródła (rys. 5.1) zmierzono przy pomocy mili-.imperomierza klasy 0.5 o rezystancji wewnętrznej R„=5fl, na zakresie lOmA, uzyskując wynik I_s=9.95mA. Określić, w ^E lakiin przedziale zawarta jest prawdziwa wartość siły elektromotorycznej E, jeśli R_g = 10000, a błąd obydwu podanych r_VSi 5.1 rezystancji jest do pominięcia.

5 5 Uczystancję wewnętrzną R_g i siłę elektromotoryczną E źródła o schemacie zastępczym |.tk na rys. 5.1 wyznaczono na podstawie pomiaru napięcia na zaciskach rozwartych i piądu w warunkach zbliżonych do zwarcia. Pomiar napięcia wykonano woltomierzem klasy I, o rezystancji wewnętrznej R_v=20k0, na zakresie 2V, uzyskując wskazanie U ł.78V. Pomiar prądu wykonano amperomierzem klasy 1, o rezystancji wewnętrz-ni'l U, 200, na zakresie ImA, uzyskując wskazanie I=0.99mA. Wartości rezystancji wewnętrznych przyrządów są określone z dokładnością ±5%. Wyznaczyć, w jakim przedziale zawarte są prawdziwe wartości E i R_g.

o Moc wydzielana w rezystancji obciążenia generatora jest mierzona przy pomocy watomierza, którego niedokładność (błąd graniczny) wynosi 5_gP=4%. Watomierz wskazuje wartość P=2W. Rezystancja obciążenia o wartości nominalnej R_L=50O jest dana z dokładnością ±5%. Określić przedział, w którym zawarta jest prawdziwa wartość skuteczna napięcia na obciążeniu.

5.7 Prąd 1 jest mierzony poprzez pomiar spadku napięcia U na rezystancji R_N, w układzie przedstawionym na rys.

v tvi i

Rys. 5.2

5.2. Zastosowano woltomierz cyfrowy V-541 na zakresie U_z=100mV i rezystor wzorcowy R_N klasy 0.05 o rezystancji nominalnej lOfi. Błąd graniczny woltomierza jest dany zależnością A_gU = 10⁴U+2-10'⁴U_z, a jego rezystancja wejściowa jest nie mniejsza niż 10⁸fi. W jakim zakresie prądu I można zmier/.yd jego wartość z dokładnością nie gorszą niż 0.1%?

R,(y) fu

Rys. 5.3

5.8 Wartość siły elektromotorycznej źródła E w układzie na rys. 5.3 wyznaczono na podstawie pomiaru napięcia U₂ na rezystancji R₂, przy znanych wartościach rezystancji R_b R₂ i rezystancji wewnętrznej woltomierza R_v. W jakim przedziale zawarta jest prawdziwa wartość E, jeżeli woltomierz klasy 0.5 o napięciu

zakresowym 3V wskazuje U₂=1.5V, a rezystancje układu mają wartości nominalni' Ri=24kfi, R₂=40kQ, R_v=60kft i są określone z tolerancją ±1%.

Rys. 5.4

5.9 Wartość prądu źródła I_G w układzie na rys. 5.4 wyznaczono na podstawie pomiaru prądu I₂ płynącego przez rezystancję R₂, przy znanych wartościach rezystancji R,, R₂ i rezystancji wewnętrznej amperomierza R_a. W jakim przedziale zawarta jest prawdziwa wartość I_G, jeżeli miliamperomierz klasy 0.5 o prądzie zakresowym 5mA wskazuje I₂ = 1.25mA, a rezystancje układu mają wartości nominalne R^SOft, R₂=20Q, R„=5Q i są określone z tolerancją ±1%.

5.10 Wyniki 25 pomiarów napięcia, wykonanych w układzie znajdującym się pod działaniem zakłóceń, są przedstawione w tablicy poniżej. Charakter sygnałów zakłócającego uzasadnia hipotezę, że rozkład statystyczny wyników jest normalny (gaussowski). Błąd graniczny woltomierza wynosi A_gU=2-10'³U + lmV.

U[V] I	1.159	1.031	1.001	0.933	1.085	1.066	0.885	0.998
1.127	1.121	1.003	0.952	0.963	0.905	1.091	1.101	0.946
1.059	0.907	0.916	1.103	1.043	1.054	1.003	0.891

a)    Obliczyć estymatory wartości oczekiwanej i odchylenia standardowego wyniku pomiaru.

b)    Określić w jakim przedziale znajdzie się, z prawdopodobieństwem >99%, wynik kolejnego, 26-go pomiaru napięcia.

c)    Określić w jakim przedziale znajdzie się, z prawdopodobieństwem >99%, wartość średnia następnej serii 25 pomiarów.