Úvod Elektrotechnická měření ESP Konstrukce Teorie Kontakt

2 - Kontrola voltmetru

ZADÁNÍ ÚLOHY:

Překontrolujte daný voltmetr na měřícím rozsahu  120 V přesným voltmetrem a určete pro každý hlavní dílek stupnice absolutní a relativní chybu, opravu a korekční křivku. V závěru posuďte, zda přístroj vyhovuje uvedené třídě přesnosti.

SEZNAM POUŽITÝCH PŘÍSTROJŮ:

  1. Usměrňovač s filtrem na ~ 110 V
  2. Přesný voltmetr s TP0,2
  3. DU10 (TP1,5)
  4. Posuvný rezistor 250 Ω 
  5. Posuvný rezistor 1,45 kΩ

TEORETICKÝ ROZBOR:

Vlivem stárnutí materiálu a opotřebením částí přístoje mohou nastat nedovolené a nečekané chyby, a tedy přístorj měří nesprávně. Proto se mají přístoje použivané v provozu pravidelně kontrolovat. Kontrolou se mají nalézt chyb a určit korekce (opravy). Oprava je hodnota, kterou je třeba k naměřené hodnotě přičíst, aby se zjistila skutečná hodnota. To znamená, že oprava má opačné znaménko než absolutní chyba. 

OPRAVA

\(O = \frac {U_n' }{k_x}- \alpha_x \;\; (\mathrm{dílky} ) \)

kde    kx (V/d) je konstatnta kontrolovaného voltmetru,
         αx (d) je výchylka kontolovaného voltmetru a
         Un' (V) je hodnota napětí, kterou považujeme za skutečnou a určíme ji výpočtem popsaným v postupu měření.

ABSOLUTNÍ CHYBA

\(\Delta_{U_x} = U_x-U_n'\;\;(\mathrm{V} )\)

kde   Ux (V) je hodnota namětí, kterou udává kontrolovaný voltmetr a
        Un' (V) je "přesná" hodnota.

RELATIVNÍ (PROCENTNÍ) CHYBA

\(\delta_{U_x}=\frac{\Delta_{U_X}}{U_x}\cdot 100\; (\% )\)

SCHÉMA ZAPOJENÍ:

Schéma zapojení

POSTUP MĚŘENÍ:

Při kontrole postupujeme tak, že ke každému hlavnímu dílku kontrolovaného voltmetru Vx odečteme součastný udaj přesného voltmetru Vn. Výchylku kontrolovanéhokontrolovaného voltmetru nejdříve plynule zvětšujeme až na plnou výchylku a odečteme údaje přesného voltmetru Un nahoru. Pak bez přerušení opět výchylku plynule zmenšujeme na nulu a odečítáme údaje přesného voltmetru Un dolů.

Skutešnou hodnotu nastaveného napětí Un' určíme ze vztahu:

\(U_n' = \frac{U_{n \ nahoru} - U_{n \ dolů}}{2} \;\; (\mathrm{V} )\)

V závěru měření pak určíme relativní chybu přístroje δp:

\(\delta_p = \frac {O_{max}}{\alpha_{max}} \cdot 100\;\; (\% )\)

kde   Omax je maximální velikost opravy (korekce),

        αmax je maximální dílek na stupnici. (Pozn. - u DU10 αmax = 60 d, NE 65 d.)

Podle vypočtené relativní chyby přístorje δp pak zkotrolujeme, zda daný voltmetr vyhovuje uvedené třídě přesnosti.

TABULKA NAMĚŘENÝCH A VYPOČTENÝCH HODNOT:

UX
(V)		 Un↑
(V)		 Un↓
(V)		 Un'
(V)

O
(d)

 ΔUx
(V)		 δUx
(%)
10 11 10,8 10,9 0,45 -0,9 -9
30 30,5 30,5 30,5 0,25 -0,5 -1,67
60 60 60,5 60,25 0,125 -0,25 -042
90 90 90 90 0 0 0
120 120 120 120 0 0 0

Závěr:

Podle maximální opravy, která byla 0,9 dílku by měla být relativní chyba přístorje 1,5 % což by mohlo odpovídat třídě přesnosti 1,5 (TP1,5). Takže voltmetr odpovídá své třídě přesnosti. 

"Ukázka měření":

 

Přidal Vojtěch Šotola. Naposledy upravil Vojtěch Šotola dne 2020-10-29 10:04:57.