cw08sp-ocena_dokladnosci_przyrzadow_pomiarowych

Zakład Metrologii i Systemów Diagnostycznych
Laboratorium Metrologii II. 2016/17
Politechnika Rzeszowska
Zakład Metrologii i Systemów Diagnostycznych
Laboratorium Metrologii II
OCENA DOKŁADNOŚCI
PRZYRZĄDÓW POMIAROWYCH
Grupa
L..../Z....
Nr ćwicz.
8
1…………….....................
kierownik
2.........................................
3.........................................
Data
Ocena
4.........................................
I . C e l ćw i c z e n i a
Celem ćwiczenia jest poznanie zasad sprawdzania dokładności wskazań użytkowych przyrządów pomiarowych
analogowych i cyfrowych oraz praktyczne wykonanie oceny ich dokładności na wybranych zakresach.
I I . Z a g a d n i en i a
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 przyrządów pomiarowych oraz uniwersalnych
cyfrowych przyrządów pomiarowych
1.
2.
3.
4.
5.
6.
III. Program ćwiczenia
Zapisanie danych ogólnych przyrządów pomiarowych używanych w ćwiczeniu.
Zapisanie właściwości metrologicznych oraz zestawienie układu pomiarowego przedstawionego na rysunku 1.
Wykonanie sprawdzenia dokładności wskazań analogowego woltomierza wskazówkowego
Zapisanie właściwości metrologicznych oraz zestawienie układu pomiarowego przedstawionego na rysunku 2.
Wykonanie sprawdzenia poprawności wskazań woltomierza cyfrowego na wybranym zakresie.
Opracowanie wyników sprawdzania dokładności obydwu przyrządów oraz wniosków końcowych.
I V . P r z e b i e g ć w i c ze n i a
1. Zapis ogólnych danych technicznych przyrządów pomiarowych używanych w ćwiczeniu
Rodzaj przyrządu
Nazwa
Producent
Stablne żródło napięć
i prądów stałych
(precyzyjnie regulowane)
Multimetr wskazujący
wartości odniesienia
Sprawdzany przyrząd
analogowy
(wskazówkowy)
Sprawdzany woltomierz
cyfrowy
ćw. 8/str. 1
Zakresy
prądowe
Zakresy
napięciowe
Zakład Metrologii i Systemów Diagnostycznych
Laboratorium Metrologii II. 2016/17
2. Zapis własciowości metrologicznych
wskazówkowego
Rodzaj przyrządu
potrzebnych
Wybrany zakres
nominalny
Sprawdzany lub potrzebny
do sprawdzenia
do oceny dokładności
Dokładność
na wybranym zakresie
deklarowana przez
producenta
XN [j.m.]
analogowego woltomierza
Uwagi
(na przykład : warunki
otoczenia w których
wykonywane jest
sprawdzanie
dokładności)
Sprawdzany przyrząd
analogowy
(wskazówkowy)
Nr świadectwa
sprawdzenia
.................................
Multimetr mierzacy
wskazujący wartość
odniesienia
Swiadectwo ważne do
dnia:
................................
stabilne źródło
napięcia stałego
Uo
Precyzyjnie
regulowane
+
Uo = ?
-
V
sprawdzany
analogowy
woltomierz
wskazówkowy
Uspr
V
Uodn
Multimetr cyfrowy
wskazujący wartość
odniesienia
Rys. 1. Schemat układu pomiarowego przeznaczonego do sprawdzania dokładności analogowych woltomierzy
wskazówkowych
ćw. 8/str. 2
Zakład Metrologii i Systemów Diagnostycznych
Laboratorium Metrologii II. 2016/17
3.
Sprawdzanie dokładności wskazań analogowego woltomierza wskazówkowego
Tabela 3.1. Wyniki sprawdzania
Punkt
sprawdzeń
Opisane
działki
woltom.
sprawdz.
V
Sprawdzany zakres
UN =
Wskazanie
woltom.
sprawdzan.
Wskazanie
multimetru
odniesienia
Odchylenie
Usp
Uodn
Δ* = Usp - Uodn
V
V
……… V
Klasa dokładności kl =……. %
Maksymalny
Błąd
Dopuszcz.
woltom.
sprawdzan.
Maksymalny
Błąd
Dopuszcz.
multimetru
odniesienia
ΔMBD-spr.
ΔMBD-odn.
V
V
Iloraz
Dokładn.
Testu - IDT
 MBD  spr
 MBD odn
V
-
Wynik
oceny
dokładn.
w danym
punkcie
sprawdz.
Kryt
A
Kryt
B
Końcowa ocena dokładności sprawdzanego woltomierza (nazwa:.............................., producent:...............................)
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
Potrzebne definicje:
Klasa dokładności sprawdzanego miernika wskazówkowego:
kl 
 MBD  spr
XN
gdzie:
ΔMBD-spr - Maksymalny Błąd Dopuszczalny deklarowany przez producenta woltomierza sprawdzanego (szczegółowa
definicja [3] str 44. p.5.21 )
XN - nominalny zakres pomiarowy woltomierza sprawdzanego
Maksymalny Błąd Dopusczalny multimetru wskazującego wartości odniesienia:
 MBD odn   a % X o  b % X N

lub
 MBD odn   a % X o  c  d 
gdzie:
a% - część wartości wskazywanej Xo,
b% - część wartości zakresu XN,
c – wielokrotność rozróżnialności pola odczytowego,
d - rozróżnialność pola odczytowego,
Xo – prawdziwa wartość mierzona ( nie jest znana ) – dlatego należy przyjąć że Xo ≈ Xodn - którą wskazuje
multimetr odniesienia posiadający ważne świadectwo sprawdzenia a więc działający w warunkach spójności
pomiarowej ( definicja spójności pomiarowej [3] str. 50 p. 6.10.)
ćw. 8/str. 3
Zakład Metrologii i Systemów Diagnostycznych
Laboratorium Metrologii II. 2016/17
Kryterium oceny dokładności sprawdzanego przyrządu pomiarowego:
Sprawdzany przyrząd pomiarowy mierzy z dokładnością nie gorszą od dokładności deklarowanej przez jego
producenta, jeżeli wyniki sprawdzenia wykazują, że spełnione są następujące kryteria:
A- w każdym punkcie sprawdzania spełniona jest nierówność :
*max   MBD spr
B- w każdym punkcie sprawdzania spełniona jest nierówność: IDT 
 MBD  spr
 MBD odn
 3  10 
przy sprawdzaniu użytkowych przyrządów pomiarowych przyjmuje się IDT ≥ 4
4. Zapis własciowości metrologicznych potrzebnych do oceny dokładności cyfrowego woltomierza.
Rodzaj przyrządu
Wybrany zakres
Sprawdzany lub potrzebny
do sprawdzenia
XN [j.m.]
Dokładność
na wybranym zakresie
deklarowana przez producenta
Uwagi
( np: warunki otoczenia
w których odbywa się
sprawdzanie
dokładności )
Sprawdzany
woltomierz cyfrowy
Nr świadectwa
sprawdzenia
Multimetr cyfrowy
.................................
wskazujący
wartość odniesienia
Swiadectwo ważne do
dnia:
................................
stabilne źródło
napięcia stałego
- Uo
Precyzyjnie
regulowane
+
Uo = ?
-
V
sprawdzany
woltomierz
cyfrowy
Uspr
V
Uodn
Multimetr cyfrowy
wskazujący wartość
odniesienia
Rys.2 . Schemat układu pomiarowego przeznaczonego do sprawdzanie dokładności cyfrowych woltomierzy
użytkowych
ćw. 8/str. 4
Zakład Metrologii i Systemów Diagnostycznych
Laboratorium Metrologii II. 2016/17
3.
Sprawdzanie dokładności wskazań cyfrowego woltomierza
Sprawdzany zakres nominalny
UN = .............. V,
deklarowany błąd graniczny = ........................................
Tabela 4.1. Wyniki sprawdzania
Punkt
sprawdzeń
%
zakresu
nominaln.
Wskazanie
woltomierza
sprawdzan.
Wskazanie
Multimetru
Odniesienia
Odchylenie
Uspr
Uodn
Δ* = Usp - Uodn
V
V
V
%
10
+
30
+
50
+
70
+
90
+
10
-
30
-
50
-
70
-
90
-
Iloraz
Dokładn.
Testu - IDT
=
Maksym.
Błąd
Dopuszcz.
woltomierza
sprawdzan.
Maksym.
Błąd
Dopuszcz.
Multimetru
odniesienia
|ΔMBD-spr|
|ΔMBD-odn|
 MBD odn
V
V
-
 MBD  spr
Wynik
oceny
dokładn.
w danym
punkcie
sprawdz.
Kryt.
A
Kryt.
B
Końcowa ocena dokładności sprawdzanego woltomierza (nazwa:.............................., producent:...............................)
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
6. Wnioski końcowe :
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
ćw. 8/str. 5
Zakład Metrologii i Systemów Diagnostycznych
Laboratorium Metrologii II. 2016/17
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 odniesienia [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.
[4] Tabisz R.: Diagnostyka dokładności wskazań multimetrów cyfrowych. (str.36-39) IAPGOŚ,
3/2016.
ćw. 8/str. 6