POLITECHNIKA RADOMSKA im. Kazimierza Pułaskiego WYDZIAŁ TRANSPORTU |
LABORATORIUM MIERNICTWA |
Data:
|
||
Wykonali: |
Grupa:
|
Zespół:
|
Rok akademicki:
|
|
Temat: |
Pomiary kompensacyjne |
Nr ćwiczenia:
|
Ocena:
|
|
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest poznanie działania kompensatora napięcia stałego oraz jego zastosowanie do pomiarów różnych wartości elektrycznych, a także wyznaczanie błędów występujących w pomiarach kompensacyjnych oraz analiza wpływu dokładności użytych do jego budowy elementów.
Pomiar napięcia UX za pomocą kompensatora Feussnera
Tabela pomiarowa 1
Lp. |
RK |
EX |
ΔRK |
ΔEX |
α |
EXśr |
δSg |
δn |
δ |
EX±ΔEX |
|
[Ω] |
[mV] |
[Ω] |
[mV] |
[dz] |
[mV] |
[%] |
[%] |
[%] |
[mV] |
1 |
6761.3 |
676.13 |
0.1 |
0.01 |
1 |
676.126 |
0.233252 |
0.00148 |
0.234732 |
676.126 |
2 |
6763.2 |
676.32 |
|
|
|
|
0.233206 |
|
0.234686 |
± 1.589 |
3 |
6759.5 |
675.95 |
|
|
|
|
0.233296 |
|
0.234776 |
|
4 |
6761.6 |
676.16 |
|
|
|
|
0.233245 |
|
0.234725 |
|
5 |
6761.5 |
676.15 |
|
|
|
|
0.233247 |
|
0.234727 |
|
6 |
6760.5 |
676.05 |
|
|
|
|
0.233123 |
|
0.234603 |
|
7 |
6761.2 |
676.12 |
|
|
|
|
0.233254 |
|
0.234734 |
|
8 |
6761.2 |
676.12 |
|
|
|
|
0.233254 |
|
0.234734 |
|
9 |
6761.4 |
676.14 |
|
|
|
|
0.23325 |
|
0.23473 |
|
10 |
6761.2 |
676.12 |
|
|
|
|
0.233254 |
|
0.234734 |
|
Klasy dokładności poszczególnych dekad rezystancji RK w układzie Feussnera:
x 1000 - 0,1;
x 100 - 0,1;
x 10 - 0,05;
x 1 - 0,1;
x 0,1 - 0,5.
=0,1479+0,0148+0,00074+0,000148+0,00007=0.163652 %
0,0196+0,05+0,17831=0.233252 %
Tabela pomiarowa 2
Lp. |
RK |
EX |
EXśr |
ΔEX |
σr |
ΔEX>3σr |
σEX |
EX±3σEX |
|
|
[Ω] |
[mV] |
[mV] |
[mV] |
|
|
|
|
|
1 |
6761.3 |
676.13 |
676.126 |
0.004 |
0.09216 |
nie |
0.02914 |
676.126 |
0.000043 |
2 |
6763.2 |
676.32 |
|
0.194 |
|
nie |
|
± 0.08743 |
|
3 |
6759.5 |
675.95 |
|
-0.176 |
|
nie |
|
|
|
4 |
6761.6 |
676.16 |
|
0.034 |
|
nie |
|
|
|
5 |
6761.5 |
676.15 |
|
0.024 |
|
nie |
|
|
|
6 |
6760.5 |
676.05 |
|
-0.076 |
|
nie |
|
|
|
7 |
6761.2 |
676.12 |
|
-0.006 |
|
nie |
|
|
|
8 |
6761.2 |
676.12 |
|
-0.006 |
|
nie |
|
|
|
9 |
6761.4 |
676.14 |
|
0.014 |
|
nie |
|
|
|
10 |
6761.2 |
676.12 |
|
-0.006 |
|
nie |
|
|
|
Wnioski:
Metoda kompensacyjna służy do wykonywania pomiarów z dużą dokładnością. W ćwiczeniu mierzyliśmy napięcie nieznane EX pochodzące z zasilacza stabilizowanego. Na podstawie obliczeń otrzymaliśmy wynik EX=676,126 mV ± 0,235% czyli 676,126 ± 1,589 mV.
Jak widać pomiar został dokonany bardzo dokładnie.
Na wartość błędu pomiaru mają wpływ:
błąd nieczułości δn=0,00148 %;
błąd niedokładności napięcia wzorcowego z ogniwa Westona (1,01865± 0,0002 V);
błąd spowodowany niedokładnością zastosowanych rezystorów (RK);
Seria 10 pomiarów pozwoliła na opracowanie wyników pod względem statystycznym. Pomiary obarczone zostały błędem przypadkowym, którego rozkład gęstości jest rozkładem normalnym (Gaussa). Rozrzut wyników był bardzo mały, dlatego otrzymaliśmy niewielki średni błąd kwadratowy σr=0,09216. Porównując wartości ΔEX z 3σr (kryterium 3-sigmowe) stwierdziliśmy, że nie ma podstaw, aby odrzucić którykolwiek z pomiarów. Następnie wyznaczyliśmy średni błąd kwadratowy średniej arytmetycznej σw=0,029143.
Obliczenia statystyczne dały następujące wyniki:
Wynik wg kryterium 1-sigmowego:
Wynik wg kryterium 3-sigmowego:
Ostatni z wyników daje prawdopodobieństwo pewności wyniku równe 99,73%.
Pomiary kompensacyjne
3
1