Przejdź do głównej treści

Kwalifikacja: ELE.02 - Montaż, uruchamianie i konserwacja instalacji, maszyn i urządzeń elektrycznych

Zawód: Technik elektryk

Kategorie: Maszyny i urządzenia elektryczne Pomiary elektryczne

Najmniejszy błąd pomiaru natężenia prądu o wartości 30 mA miliamperomierzem cyfrowym z wyświetlaczem do 2 miejsc po przecinku wystąpi przy użyciu miernika o dokładności

A. ±1,0% + 4 cyfry.
B. ±2,0% + 2 cyfry.
C. ±2,5% + 1 cyfra.
D. ±1,5% + 3 cyfry.

Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2020 (arkusz EE.05-SG-20.06).

Odpowiedź ±1,0% + 4 cyfry jest właściwa, bo dla miernika cyfrowego trzeba uwzględnić dwa składniki błędu: błąd procentowy od wskazania oraz błąd wynikający z liczby cyfr najmniej znaczących. Skoro miliamperomierz pokazuje wynik do 2 miejsc po przecinku, najmniejsza działka wskazania wynosi 0,01 mA. Dla prądu 30 mA błąd procentowy przy dokładności ±1,0% wynosi 0,30 mA, a składnik 4 cyfr to 4 × 0,01 mA = 0,04 mA. Razem daje to ±0,34 mA. To mniej niż w pozostałych przypadkach, mimo że liczba cyfr jest tu większa. Moim zdaniem to jest bardzo dobry przykład, że nie wolno patrzeć tylko na część „+ cyfry”, bo zwykle największe znaczenie ma procent od wartości mierzonej. W praktyce pomiarowej, zgodnie z dobrą metrologią i zasadami stosowanymi przy sprawdzaniu przyrządów, zawsze ocenia się całkowitą niepewność pomiaru, zakres miernika, rozdzielczość oraz warunki pracy. Przy pomiarach małych prądów, np. w układach sterowania, elektronice lub diagnostyce czujników, różnica kilku dziesiątych miliampera może już mieć znaczenie. Dlatego przed pomiarem warto sprawdzić kartę katalogową miernika, wybrać odpowiedni zakres i pamiętać, że sama liczba miejsc po przecinku nie oznacza jeszcze wysokiej dokładności.
W tym zadaniu łatwo się pomylić, bo zapis dokładności miernika cyfrowego wygląda trochę podchwytliwie. Nie wystarczy wybrać miernika z najmniejszą liczbą cyfr po znaku „+”, ani tego, który na oko ma „ładną” specyfikację. W miernikach cyfrowych zapis typu ±2,0% + 2 cyfry oznacza sumę dwóch składników błędu: procentu od aktualnego wskazania oraz kilku jednostek najmłodszej cyfry wyświetlacza. Przy wskazaniu 30 mA i rozdzielczości 0,01 mA składnik cyfrowy jest mały, bo jedna cyfra to tylko 0,01 mA. Dużo bardziej waży część procentowa. Dlatego wariant z ±2,5% + 1 cyfra, mimo że ma tylko jedną cyfrę dodatkową, daje duży błąd procentowy: 2,5% z 30 mA to aż 0,75 mA, a po dodaniu 0,01 mA wychodzi około ±0,76 mA. Podobnie dokładność ±2,0% + 2 cyfry daje 0,60 mA plus 0,02 mA, czyli ±0,62 mA. Specyfikacja ±1,5% + 3 cyfry jest lepsza od tamtych, ale nadal daje 0,45 mA plus 0,03 mA, czyli ±0,48 mA. Najmniejszy wynik otrzymuje się dopiero dla ±1,0% + 4 cyfry, bo 0,30 mA plus 0,04 mA to ±0,34 mA. Typowy błąd myślowy polega na tym, że ktoś traktuje „cyfry” jako najważniejszy parametr, a procent pomija albo liczy go od zakresu bez sprawdzenia, czego dotyczy zapis w danych technicznych. Z mojego doświadczenia na pracowni pomiarowej wychodzi to często: wyświetlacz z dwoma miejscami po przecinku wygląda precyzyjnie, ale realną jakość pomiaru określa dopiero klasa lub dokładność podana przez producenta, najlepiej potwierdzona wzorcowaniem.

Wymagane logowanie

Ocenianie trudności pytań jest dostępne tylko dla zalogowanych użytkowników. Zaloguj się, aby skorzystać z pełni możliwości platformy.

Twoja ocena pomoże innym uczniom w przygotowaniu do egzaminu, a Tobie pozwoli na dostęp do spersonalizowanych statystyk.

Zgłoś błąd w pytaniu

Rozwiń sekcję i zmień pole, którego dotyczy błąd. Wysłane zostaną tylko zmienione sekcje.

Błędna kwalifikacja
Błąd w treści pytania
Błąd w treści odpowiedzi
Błąd w obrazie
Dane kontaktowe (opcjonalnie)
Podaj email, jeśli chcesz otrzymać informację o rozpatrzeniu zgłoszenia.