HIBASZÁMÍTÁS Példa: DC árammérés PCB áramkörben

Az előadások a következő témára: "HIBASZÁMÍTÁS Példa: DC árammérés PCB áramkörben"— Előadás másolata:

1 HIBASZÁMÍTÁS Példa: DC árammérés PCB áramkörben
 Farkas György : Méréstechnika HIBASZÁMÍTÁS Példa: DC árammérés PCB áramkörben I=? Az áramot kellene közvetlenül megmérni A mérés előtt minden esetben kiszámítandó a mérendő mennyiség várható értéke.

2 HIBASZÁMÍTÁS Árammérés közvetlenül kéziműszerrel
 Farkas György : Méréstechnika HIBASZÁMÍTÁS Árammérés közvetlenül kéziműszerrel I A nyomtatott vezeték nem bontható meg

3 HIBASZÁMÍTÁS Árammérés helyett feszültségmérés
 Farkas György : Méréstechnika HIBASZÁMÍTÁS Árammérés helyett feszültségmérés I=? Ismert az R ellenállás értéke, mérendő a rajta eső feszültség: I = U/R R

4  Farkas György : Méréstechnika
A mérés előtt minden esetben kiszámítandó a mérendő mennyiség várható értéke. Esetünkben I = 0,2 mA, R = 10 k tehát várhatóan U = 2V Ezt lehető pontosan ellenőrizni kívánjuk.

5 HIBASZÁMÍTÁS Árammérés helyett feszültségmérés
 Farkas György : Méréstechnika HIBASZÁMÍTÁS Árammérés helyett feszültségmérés U I = U/R

6 HIBASZÁMÍTÁS Modellezés: helyettesítő áramkör
 Farkas György : Méréstechnika HIBASZÁMÍTÁS Modellezés: helyettesítő áramkör U0 Rg U=? Rg R

7 HIBASZÁMÍTÁS A mérés hibái:
 Farkas György : Méréstechnika HIBASZÁMÍTÁS A mérés hibái: Rg hdet = – Rg/Rm U U0 h2vél = h2R +h2U A műszer pontossági osztálya =1, ellenállása: Rm= É · UF Az áram mérés hibája: - determinisztikus hiba a voltmérő terhelése miatt - véletlen hiba az ellenállás és a voltmérő hibájából

8 HIBASZÁMÍTÁS A determinisztikus hiba:
 Farkas György : Méréstechnika HIBASZÁMÍTÁS A determinisztikus hiba: Rg Rm U0 Rm= É UF U=? É= 10 k / V Rg= 10 k UF=3V Rm= 30 k hdet= –Rg /Rm= –33% Ez sok, de a nagy terhelés egyébként is elrontaná az áramkör működését!

9 HIBASZÁMÍTÁS Növeljük meg a méréshatárt!
 Farkas György : Méréstechnika HIBASZÁMÍTÁS Növeljük meg a méréshatárt! Rg Rm U0 Rm= É UF U=? É= 10 k / V Rg= 10 k UF=30V Rm= 300 k hdet = –Rg /Rm= – 3,3% De ekkor a feszültségmérés véletlen hibája: hU= hF/D = 1%/2V/30V = ±15%

10 HIBASZÁMÍTÁS Mérjünk elektronikus műszerrel
 Farkas György : Méréstechnika HIBASZÁMÍTÁS Mérjünk elektronikus műszerrel U=? Rm=10 M A mérendő és a voltmérő közös földelése zárlatot okozna!

11 HIBASZÁMÍTÁS Mérjük a két pont feszültségét külön
 Farkas György : Méréstechnika HIBASZÁMÍTÁS Mérjük a két pont feszültségét külön U1 U2 U = U1 – U2

12  Farkas György : Méréstechnika
HIBASZÁMÍTÁS UF = 30V, a műszer pontossági osztálya 1% U = U1 –U2 = 30V – 28V = 2V h2U = w21h21 + w22h22 w1 = U/U1 · U1 /U = U1/(U1–U2) = 30/2 = 15 w2 = U/U2 · U2 /U = – U2/(U1–U2) = –28/2 = –14 h1 = hF/D = 1% / 1 = 1% h2 = hF/D = 1% / (28/30) = (30/28) % = (15/14)% h2U = 152 [1%] [(15/14)%]2 hU= ± 152  ± 21% és még a hR is hozzáadandó!

13 Ha a mérési ponton váltó fesz. (főleg, ha nagyfrekvenciás) van
 Farkas György : Méréstechnika Ha a mérési ponton váltó fesz. (főleg, ha nagyfrekvenciás) van

14 Feszültségosztáson alapuló közvetlenül mutató ellenállásmérés hibája

15  Farkas György : Méréstechnika
HIBASZÁMÍTÁS Feszültségosztáson alapuló közvetlenül mutató ellenállásmérés hibája RN R U0 U R = U0 –U RN U0 –U R = RN U U0 –U U U0 ± h0 RN ± hN R ± h = ?

16  Farkas György : Méréstechnika
HIBASZÁMÍTÁS Feszültségosztáson alapuló közvetlenül mutató ellenállásmérés hibája R = RN U U0 –U RN R U0 U0 –U U U0 ± h0 RN ± hN R ± h = ? h2 = w20 h20 + w2N h2N + w2U h2U UF = U0 legyen h0  hN  0 és hU = hF / D D = U/U0

17  Farkas György : Méréstechnika
HIBASZÁMÍTÁS Feszültségosztáson alapuló közvetlenül mutató ellenállásmérés hibája R = RN U U0 –U R ± h = ? h2 = w20 h20 + w2N h2N + w2U h2U U0 ± h h0  0 RN ± hN hN  0 h  wU hU

18  Farkas György : Méréstechnika
HIBASZÁMÍTÁS Feszültségosztáson alapuló közvetlenül mutató ellenállásmérés hibája R = RN U U0 –U R ± h = ? h  wU hU wU= R U U R = RN (U0 – U) + U (U0 – U)2 wU= U0 – U U0 = 1 1 – D

19  Farkas György : Méréstechnika
HIBASZÁMÍTÁS Feszültségosztáson alapuló közvetlenül mutató ellenállásmérés hibája R = RN U U0 –U R ± h = ? h  wU hU wU= U0 – U U0 = 1 1 – D hU = hF / D D  0 h D  1 h h = [1/( 1 – D)] · (hF / D)

20  Farkas György : Méréstechnika
HIBASZÁMÍTÁS Feszültségosztáson alapuló közvetlenül mutató ellenállásmérés hibája h = [1 / (1 – D)] · (hF / D) h d[D(1 – D)] dD = 0 (1-Dopt) – Dopt = 0 Dopt = 0,5 hmin hmin = hF /[(1 – 0,5) · 0,5] = 4 hF D