Laboratorium Metrologii I Nr ćwicz. Ocena dokładności przyrządów pomiarowych 3

Transkrypt

1 Laboratorium Metrologii Elektrycznej i Elektronicznej Politechnika Rzeszowska Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych Laboratorium Metrologii I Grupa Nr ćwicz. Ocena dokładności przyrządów pomiarowych kierownik Data Ocena I. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie zasad sprawdzania dokładności wskazań użytkowych przyrządów pomiarowych analogowych i cyfrowych oraz praktyczne wykonanie oceny dokładności analogowego (wskazówkowego) miliamperomierza oraz cyfrowego woltomierza tablicowego na wybranych zakresach. II. Zagadnienia 1. Zasada działania mierników analogowych i cyfrowych (porównanie). 2. Określanie maksymalnych błędów dopuszczalnych mierników analogowych i cyfrowych, deklarowanych przez ich producentów. 3. Zasady doboru mierników i przyrządów kontrolnych przeznaczonych do sprawdzania poprawności wskazań mierników użytkowych. 4. Praktyczne sprawdzenie dokładności wskazań jednozakresowych tablicowych przyrządów pomiarowych oraz uniwersalnych cyfrowych przyrządów pomiarowych III. Program ćwiczenia 1. Zapisanie danych ogólnych przyrządów pomiarowych używanych w ćwiczeniu. 2. Zapisanie właściwości metrologicznych oraz zestawienie układu pomiarowego przedstawionego na rysunku Wykonanie sprawdzenia dokładności wskazań tablicowego miliamperomierza wskazówkowego 4. Zapisanie właściwości metrologicznych oraz zestawienie układu pomiarowego przedstawionego na rysunku Wykonanie sprawdzenie poprawności wskazań tablicowego woltomierza cyfrowego na wybranym zakresie. 6. Opracowanie wyników sprawdzania dokładności obydwu przyrządów oraz wniosków końcowych. IV. Przebieg ćwiczenia 1. Zapis ogólnych danych technicznych przyrządów pomiarowych używanych w ćwiczeniu Rodzaj przyrządu Nazwa i Typ Producent Nr fabr. Stablne żródło napięć i prądów stałych (precyzyjnie regulowane) Multimetr wskazujący wartości Zakresy prądowe Zakresy napięciowe Sprawdzany przyrząd analogowy (wskazówkowy) Sprawdzany woltomierz cyfrowy 1

2 2. Zapis własciowości metrologicznych potrzebnych do oceny dokładności miliamperomierza analogowego - wskazówkowego Rodzaj przyrządu Wybrany zakres nominalny Sprawdzany lub potrzebny do sprawdzenia X N [j.m.] Dokładność na wybranym zakresie deklarowana przez producenta Uwagi (na przykład : warunki otoczenia w których wykonywane jest sprawdzanie dokładności) Sprawdzany przyrząd analogowy (wskazówkowy) Nr świadectwa sprawdzenia Multimetr mierzacy na zakresie ma wskazujący wartość... Swiadectwo ważne do dnia:... I spr I odn Stabilne ma ma źródło prądu stałego - - I o Precyzyjnie regulowane sprawdzany miliamperomierz Multimetr cyfrowy mierzący na zakresie- ma wskazujący wartość I o =? Rys. 1. Schemat układu pomiarowego przeznaczonego do sprawdzania dokładności miliamperomierzy wskazówkowych 2

3 3. Sprawdzanie dokładności wskazań analogowego miliamperomierza wskazówkowego Tabela 3.1. Wyniki sprawdzania Sprawdzany zakres I N = ma Klasa dokładności kl =. % Punkt sprawdzeń Opisane działki miliamp. sprawdz. miliamp. I sp multimetru I odn Odchylenie * = I sp - I odn Maksymalny miliamper. MBD-spr. Maksymalny multimetru MBD-odn. Iloraz Dokładn. Testu - IDT MBD odn Wynik oceny dokładn. w danym punkcie sprawdz. ma ma ma ma ma ma - Kryt A Kryt B Końcowa ocena dokładności sprawdzanego miliamperomierza typu :. nr fabr.:... Potrzebne definicje: Klasa dokładności sprawdzanego miernika wskazówkowego kl = X N MBD-spr - Maksymalny Dopuszczalny deklarowany przez producenta miliamperaomierza sprawdzanego ( szczegółowa definicja [3] str 44. p.5.21 ) X N - nominalny zakres pomiarowy miliamperomierza sprawdzanego Maksymalny Dopusczalny multimetru wskazujacego wartości MBD odn = { a % X + b % X } o N wielu producentów składową addytywną określa jako: k * digits X o prawdziwa wartość mierzona ( nie jest znana ) dlatego należy przyjąć że X o X odn - którą wskazuje multimetr posiadający ważne świadectwo sprawdzenia a więc działający w warunkach spójności pomiarowej ( definicja spójności pomiarowej [3] str. 50 p

4 Kryterium oceny dokładności sprawdzanego przyrządu pomiarowego: Sprawdzany przyrząd pomiarowy mierzy z dokładnością nie gorszą od dokładności deklarowanej przez jego jeżeli w wyniki sprawdzenia wykazuję że spełnione są nastepujące kryteria: * max MBD A- w każdym punkcie sprawdzania spełniona jest nierówność : spr B- w każdym punkcie sprawdzania spełniona jest nierówność: IDT = ( 3 10 ) MBD odn przy sprawdzaniu użytkowych przyrządów pomiarowych przyjmuje się IDT 4 4. Zapis własciowości metrologicznych potrzebnych do oceny dokładności cyfrowego woltomierza tablicowego. Rodzaj przyrządu Wybrany zakres Sprawdzany lub potrzebny do sprawdzenia X N [j.m.] Dokładność na wybranym zakresie deklarowana przez producenta Uwagi ( np: warunki otoczenia w których odbywa się sprawdzanie dokładności ) Sprawdzany woltomierz cyfrowy Multimetr cyfrowy wskazujący wartość Nr świadectwa sprawdzenia... Swiadectwo ważne do dnia:... + stabilne źródło napięcia stałego U o =? V U spr V U odn - U o Precyzyjnie regulowane - sprawdzany woltomierz cyfrowy Multimetr cyfrowy wskazujący wartość Rys.2. Schemat układu pomiarowego przeznaczonego do sprawdzanie dokładności cyfrowych woltomierzy użytkowych 4

5 3. Sprawdzanie dokładności wskazań cyfrowego woltomierza tablicowego Sprawdzany zakres nominalny U N =... V błąd graniczny deklarowany =... Tabela 4.1. Wyniki sprawdzania Punkt sprawdzen % zakresu nominaln. woltomierza U spr Multimetru Odniesienia U odn Odchylenie * = U sp - U odn Maksym. woltomierza MBD-spr Maksym. Multimetru MBD-odn Iloraz Dokładn. Testu - IDT % V V V V V - = MBD odn Wynik oceny dokładn. w danym punkcie sprawdz. Kryt. A Kryt. B Końcowa ocena dokładności sprawdzanego woltomierza cyfrowego typu:.. nr fabr Wnioski końcowe : 5

6 V. Pytania kontrolne 1. Spójność pomiarowa, wzorce miar, wzorce użytkowe [3] 2. Błędy pomiarów, odchylenia i błędy graniczne przyrządów pomiarowych [3] 3. Definicja klasy dokładności mierników analogowych wskazówkowych [1] 4. Definicja błędu granicznego miernika cyfrowego. [3] 5. Zasady doboru mierników wskazujących wartości [1]. VI. Literatura [1]. Dyszyński J. : Metrologia Elektryczna i Elektroniczna - Laboratorium cz.1. (str.13-25, 26-34, 64-71, 87-90) Rzeszów: Ofic. Wyd. PRz., 1989,1996. [2] Piotrowski J., Kostyrko K.: Wzorcowanie aparatury pomiarowej WNT Warszawa [3]. Międzynarodowy Słownik Podstawowych i Ogólnych Terminów Metrologii. Wydanie polskie. Warszawa: Główny Urząd Miar, 1996 r. 6