Strona główna

Ćwiczenie 3 Temat: Oznaczenia mierników, sposób podłączania i obliczanie błędów Cel ćwiczenia


Pobieranie 46.33 Kb.
Data19.06.2016
Rozmiar46.33 Kb.
Ćwiczenie 3

Temat: Oznaczenia mierników, sposób podłączania i obliczanie błędów

Cel ćwiczenia

Zaznajomienie się z oznaczeniami umieszczonymi na przyrządach i obliczaniem błędów pomiarowych. Obsługa przyrządów pomiarowych i badanie urządzeń elektronicznych, w oparciu o przedstawione schematy układów pomiarowych. Obliczanie błędów pomiarowych. Przestrzeganie przepisów bhp podczas ćwiczenia.

INSTRUKCJA DO WYKONANIA ZADANIA

Oznaczenia umieszczane na elektrycznych przyrządach pomiarowych według PN - 92/E - 06501101





Sposoby włączania mierników w obwód elektryczny

Według najnowszych norm schematy elektryczne dzielimy na cztery grupy: podstawowe (strukturalne i funkcjonalne), wyjaśniające (zasadnicze i zastępcze), wykonawcze (połą­czeń wewnętrznych, połączeń zewnętrznych i przyłączeń) i plany (rozmieszczenia instalacji, sieci oraz linii elektrycz­nych). Najczęściej w laboratorium będziemy korzystali ze schematów zasadniczych (ideowych) i wykonawczych (mon­tażowych). Na rysunkach pokazano najprostsze schematy elektryczne układów pomiarowych, w których zastosowane są najczęściej używane mierniki: woltomierz i amperomierz.

Schemat układu pomiarowego do regulacji natężenia prądu stałego

Schemat układu pomiarowego do regulacji napięcia stałego

Schemat zasadniczy Schemat wykonawczy



Wyboru miernika dokonujemy ze względu na: rodzaj mie­rzonej wielkości elektrycznej (np. napięcie - woltomierz, natężenie prądu - amperomierz, moc elektryczna - wato­mierz itp.), rodzaj obwodu elektrycznego (prądu stałego lub zmiennego), ustrój pomiarowy (ME, EM, ED itp.), mak­symalną wartość mierzoną (zakres pomiarowy), dokładność pomiaru (klasa dokładności mierników).

Dokładność pomiarów

Dokładność jest podstawową cechą narzędzi pomiarowych i wyników pomiarów. Dokładność charakteryzuje się pośred­nio, podając właściwość przeciwną: niezgodność (chybienie) albo niepewność (niedokładność).

Elementarną miarą liczbową niezgodności jest błąd bez­względny, wyznaczany jako różnica między wynikiem po­miaru a wartością rzeczywistą:

∆= Wp - Wrz lub ∆= Wb - Ww

gdzie: Wp - wartość pomiaru, badana (Wb),

Wrz - wartość rzeczywista, wzorcowa (Ww)'

W praktyce obliczamy poprawkę: p = - ∆ więc wartość rze­czywistą obliczamy według wzoru: Wrz = Wp + p.

Do wyrażenia niepewności stosowana jest również skala względna. Błąd względny - stosunek błędu bezwzględnego do wartości pomiaru.



Przykład Napięcia mierzone woltomierzami:
wzorcowym Uw i bada­nym Ub wyniosły odpowiednio:
Uw = 24 V, Ub = 23,9 V.

Uchyb bezwzględny = Ub - Uw = 23,9 V - 24 V = - 0,1 V.

Poprawka p = - ∆ = 0,1 V.

Uchyb względny w naszym przykładzie: ∆=0,1



Oprócz podziału błędów na bezwzględne i względne ist­nieje podział na: systematyczne i przypadkowe oraz omyłki. Błędy systematyczne - zależne od warunków pomiaru - po­wstają z nie prawidłowego sposobu pomiaru lub z wady na­rzędzia pomiarowego. Błędy przypadkowe zmieniają się w sposób nieprzewidziany; ich pochodzenie i wartość nie są znane mierzącemu. Zbiór wyników pomiarów przedstawia rozkład liczb według krzywej Gaussa.

Podsumowując, rozróżniamy błędy pomiarów: bez­względne i względne; systematyczne i przypadkowe; nad­mierne (omyłki). Klasę dokładności przyrządu określa do­puszczalny względny błąd miernika wyrażony w procentach.

Liczby wyrażające ten błąd należą do znormalizowanego

szeregu: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 5.

Dokładność wskazań przyrządów określa względna przy­rządowa niepewność pomiaru:



gdzie: W max - maksymalna wartość zakresu pomiarowego,



W m - wartość mierzona (wynik pomiaru),

δm - klasa dokładności zastosowanego przyrządu.

Natomiast bezwzględną przyrządową niepewność po­miaru obliczamy według zależności:




Przykład Woltomierz o zakresie 30 V, klasie dokładności 0,5 wskazy­wał 20 V w temperaturze pokojowej. Oszacować niepew­ność pomiaru napięcia.

Bezwzględna przyrządowa niepewność pomiaru napięcia ma wartość:

∆U = 0,5/100*30 = 0,15V

Względna przyrządowa niepewność pomiaru napięcia ma wartość:



Mierzone napięcie wynosi:

U= 20 ± 0, 15 V, =19,85 lub 20,15

U = 20 ± O, 75%* 20 V. =19,7925 lub 20,2075




Zespół Szkół Mechanicznych

w Namysłowie

Pomiary elektryczne i elektroniczne


Imię i nazwisko

Temat ćwiczenia:

Oznaczenia mierników, sposób podłączania i obliczanie błędów pomiarowych.

Nr ćw

3

Klasa

1TEZ


Grupa

Zespół

Data

wykonania



OCENY

Samoocena

Wykonanie

Ogólna










Cel ćwiczenia;

Zaznajomienie się z oznaczeniami umieszczonymi na przyrządach i obliczaniem błędów pomiarowych. Obsługa przyrządów pomiarowych i badanie urządzeń elektronicznych, w oparciu o przedstawione schematy układów pomiarowych. Obliczanie błędów pomiarowych. Przestrzeganie przepisów bhp podczas ćwiczenia.

PLAN DZIAŁANIA

Wykaz głównych czynności prowadzących do wykonania zadania:



  1. Przestrzeganie zasad BHP.

  2. Zorganizuj stanowisko pracy: pobierz z miejsca magazynowania potrzebne materiały, narzędzia i sprzęt oraz aparaturę kontrolno - pomiarową.

  3. Sprawdź stan techniczny materiałów, narzędzi i sprzętu oraz aparatury kontrolno-pomiarowej.

  4. Jak włączysz woltomierz do obwodu elektrycznego.

  5. Jak podłączysz amperomierz do obwodu elektrycznego.

  6. Oblicz błąd bezwzględny i względny woltomierzy ME przy wskazaniu napięcia 20V , zakresie pomiarowym 30 i klasie dokładności δm 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 5. Wyniki wpisz do tabelki.

  7. Odczytaj oznaczenia mierników i wpisz do wniosków.

    • Woltomierza

    • Amperomierza

    • Watomierza

  8. Zgłoś gotowość do prezentacji wykonanego zadania.

  9. Uporządkuj miejsce pracy po jej zakończeniu: oczyść narzędzia i sprzęt, odnieś je wraz z aparaturą kontrolno-pomiarową na miejsce składowania, odpady zgromadź w wyznaczonym miejscu.

Wykaz materiałów

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

Wykaz narzędzi i sprzętu

……………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………..

Wykaz aparatury kontrolno-pomiarowej.

………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………..

OBLICZENIA
Z=30V Ux=20V temperatura pokojowa.

LP.

Klasa dokładności δm

0,1

0,2

0,5

1

1,5

2,5

5

1

∆U Błąd względny

od

do


od

do


od

do


od

do


od

do


od

do


od

do


2

δU Błąd bezwzględny

od

do


od

do


od

do


od

do


od

do


od

do


od

do


3

Napięcie przy błędzie ∆U

od

do


od

do


od

do


od

do


od

do


od

do


od

do


4

Napięcie przy błędzie δU

od

do


od

do


od

do


od

do


od

do


od

do


od

do



Wnioski i spostrzeżenia

Woltomierz


Amperomierz
Watomierz



©snauka.pl 2016
wyślij wiadomość