Zbirka rijesenih zadataka - PBF - Sveučilište u Zagrebu

Zbirka rijesenih zadataka - PBF - Sveučilište u Zagrebu Zbirka rijesenih zadataka - PBF - Sveučilište u Zagrebu

16.05.2014 Views

Ž. Kurtanjek: PBF Mjerenja i automatizacija 2007/2008 20 Zadatak 8. Razina kapljevine u spremniku mjeri se odreñivanjem otpora uronjenog mjernog osjetila (na slici). Omski otpor R(h) mjeri se Ω-metrom mjernog opsega 1 k Ω i klase točnosti 0,5 %. Kalibracijska funkcije je nelinearna i dana je izrazom Poznata je vrijednosti parametara 2 ( + ⋅ h + ⋅ ) R( h) = R α β h . R 0 0 ⋅ 1 = 100Ω R(h) h AD a) a) Odredite vrijednosti parametra α i β ako je izmjeren otpor 500 Ω na razini h = 1 m i otpor 1 k Ω na razini h = 2 m. b) Odredite razinu za izmjereni otpor od 725 Ω c) Kolika je relativna pogreška izmjerene razine d) Odredite klasu točnosti mjerenja razine Parametre α i β statičke karakteristike odredimo iz poznatih vrijednosti razina i otpora. Riješimo sustav linearnih jednadžbi: 500 = 100 ⋅ 1000 = 100 ⋅ Rješenja su: α =3,5 m -1 i β=0,5 m -2 . AD b) 2 ( 1+ α ⋅1+ β ⋅1 ) 2 ( 1+ α ⋅ 2 + β ⋅ 2 ) Vrijednost razine odredimo za poznatu vrijednost otpora rješavanjem kvadratne jednadžbe: 2 ( 1+ 3,5 ⋅ h + 0,5 ⋅ ) 725 = 100 ⋅ h Rješenja jednadžbe su: h=1,47494 vrijednost razine h=1,47494 m. h=-8.47494, a prihvatljiva je samo prva

Ž. Kurtanjek: PBF Mjerenja i automatizacija 2007/2008 21 AD c) Relativnu pogrešku razine odredimo iz pogreške otpora instrumenta klase točnosti 0,5 % i mjernog opsega 1000 Ω koja iznosi 5 Ω. Pogreška razine dobije se linearizacijom statičke karakteristike za izmjerenu vrijednost razine: ( 3,5 + 2 ⋅ 0, ⋅ h) ⋅ ∆h ∆R = 100 ⋅ 5 ∆R 5 ∆ h = = = 0, 01m 100 ⋅ Relativna pogreška izmjerene razine je: AD d) ( 3,5 + 2 ⋅ 0,5 ⋅ h) 100 ⋅ ( 3,5 + 2 ⋅ 0,5 ⋅1,47494) ∆h 0,01 δ % = ⋅100 = ⋅100 = 0,67% h 1,47494 Klasu točnosti mjernog pretvornika razine odredimo iz maksimalne pogreške. Prvo moramo odrediti da li je maksimalna pogreška na donjoj ili gornjoj granici mjernog opsega. Iz rezultata AD c. vidimo da pogreška opada porastom razine, a maksimalna vrijednost je na donjoj granici, dakle za h =0. h 5 max ∆ = = 0, 100 ⋅ ( 3,5 + 2 ⋅ 0,5 ⋅ 0) 01428m Klasa točnosti je: 0,01428 Kl = ⋅100 = 0,7% 2

Ž. Kurtanjek: <strong>PBF</strong> Mjerenja i automatizacija 2007/2008 21<br />

AD c)<br />

Relativnu pogrešku razine odredimo iz pogreške otpora instrumenta klase točnosti<br />

0,5 % i mjernog opsega 1000 Ω koja iznosi 5 Ω. Pogreška razine dobije se linearizacijom<br />

statičke karakteristike za izmjerenu vrijednost razine:<br />

( 3,5 + 2 ⋅ 0, ⋅ h) ⋅ ∆h<br />

∆R<br />

= 100 ⋅ 5<br />

∆R<br />

5<br />

∆ h =<br />

=<br />

= 0, 01m<br />

100 ⋅<br />

Relativna pogreška izmjerene razine je:<br />

AD d)<br />

( 3,5 + 2 ⋅ 0,5 ⋅ h) 100 ⋅ ( 3,5 + 2 ⋅ 0,5 ⋅1,47494)<br />

∆h<br />

0,01<br />

δ % = ⋅100<br />

= ⋅100<br />

= 0,67%<br />

h 1,47494<br />

Klasu točnosti mjernog pretvornika razine odredimo iz maksimalne pogreške. Prvo<br />

moramo odrediti da li je maksimalna pogreška na donjoj ili gornjoj granici mjernog<br />

opsega. Iz rezultata AD c. vidimo da pogreška opada porastom razine, a maksimalna<br />

vrijednost je na donjoj granici, dakle za h =0.<br />

h 5<br />

max ∆ =<br />

= 0,<br />

100 ⋅ ( 3,5 + 2 ⋅ 0,5 ⋅ 0)<br />

01428m<br />

Klasa točnosti je:<br />

0,01428<br />

Kl = ⋅100<br />

= 0,7%<br />

2

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!