KWALIFIKACJA TLO1 - CZERWIEC 2023

PYTANIE NR 3.
Wartość graniczna błędu względnego woltomierza cyfrowego jest równa Δg = 0,1%U + 0,1%Uz.
Woltomierzem tym na zakresie Uz= 100 V zmierzono napięcie i uzyskano wskazanie U = 32,5V. Błąd graniczny bezwzględny tego pomiaru wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Błąd graniczny bezwzględny wylicza się ze wzoru: Δg = 0,1%·U + 0,1%·Uz = 0,001·32,5 V + 0,001·100 V = 0,0325 V + 0,1 V = 0,1325 V. Po przeliczeniu: 0,1325 V = 132,5 mV, więc taki jest błąd graniczny pomiaru.

Pełne wyjaśnienie:

Podany wzór opisuje graniczny błąd względny woltomierza cyfrowego w typowej postaci "% od wskazania + % od zakresu". Żeby uzyskać błąd graniczny bezwzględny (w woltach), każdy składnik procentowy trzeba policzyć osobno i zsumować.

1) Zamiana procentów na ułamek
0,1% = 0,1/100 = 0,001.

2) Składnik zależny od wskazania U
0,1%·U = 0,001·32,5 V = 0,0325 V.

3) Składnik zależny od zakresu Uz
0,1%·Uz = 0,001·100 V = 0,1 V.

4) Suma składowych błędu granicznego
Δ = 0,0325 V + 0,1 V = 0,1325 V.

5) Przeliczenie na miliwolty
1 V = 1000 mV, więc 0,1325 V = 132,5 mV.

Dlatego poprawny wynik to 132,5 mV. Odpowiedź "13,25 mV" zwykle wynika z błędnej zamiany procentu albo pomylenia 100 V z 10 V. "32,5 mV" to efekt policzenia wyłącznie 0,1% od wskazania (pominięcie składnika od zakresu). "325 mV" często jest skutkiem użycia 1% zamiast 0,1% albo nieprawidłowego zaokrąglenia/skalowania.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w specyfikacji jest "% od wskazania + % od zakresu", prawie zawsze większy wpływ ma składnik od zakresu, szczególnie przy pomiarach znacznie mniejszych niż pełny zakres.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To specyfikacja dokładności typu "procent od wskazania + procent od zakresu". Pierwszy składnik rośnie wraz z mierzonym napięciem U, a drugi jest stały dla danego zakresu Uz. Aby dostać błąd bezwzględny w V, liczysz oba składniki (0,001·U i 0,001·Uz) i je dodajesz.
Najpierw zamień procent na ułamek dziesiętny (np. 0,1% = 0,001). Potem policz osobno: 0,001·U oraz 0,001·Uz. Na końcu zsumuj te wartości, bo tworzą granicę błędu. Wynik otrzymasz w woltach, a jeśli trzeba, przelicz na mV mnożąc przez 1000.
W wielu woltomierzach cyfrowych część błędu wynika z toru pomiarowego i przetwornika A/C w odniesieniu do pełnego zakresu. Dlatego nawet przy małym wskazaniu U występuje składnik zależny od Uz. Pominięcie tej części daje zbyt optymistyczny (zaniżony) błąd pomiaru.
Gdy mierzona wartość U jest dużo mniejsza od zakresu Uz (np. kilkanaście–kilkadziesiąt woltów na zakresie 100 V). Wtedy część 0,1%·Uz jest stała i bywa większa niż 0,1%·U. To ważne przy diagnostyce instalacji elektrycznej, bo dobór zbyt dużego zakresu pogarsza dokładność.
Najczęściej: podstawienie 0,1% jako 0,1 (zamiast 0,001), pomylenie 0,1% z 1%, oraz zapomnienie o drugim składniku błędu (od Uz). Częsty jest też błąd jednostek: wynik w V zostaje zapisany jako mV bez przeliczenia, albo odwrotnie.
W zadaniach "błąd graniczny" dla przyrządów, gdy producent podaje wzór w postaci sumy składowych, standardowo liczy się go jako sumę wartości bezwzględnych składników. To podejście "najgorszego przypadku". Nie należy go mylić z łączeniem niepewności metodą statystyczną, które dotyczy niepewności standardowej.
Wystarczy pamiętać, że 1 V = 1000 mV. Mnożysz więc 0,1325 przez 1000, przesuwając przecinek o trzy miejsca w prawo: 0,1325 V → 132,5 mV. Na egzaminie to szybka kontrola poprawności, bo odpowiedzi w mV powinny mieć sensowny rząd wielkości.
Zwykle wybiera się możliwie najniższy zakres, który jeszcze obejmuje mierzoną wartość (bez przepełnienia). Zmniejsza to składnik zależny od Uz, a więc obniża błąd graniczny. W praktyce obsługi awioniki pomaga to lepiej ocenić spadki napięć i stan zasilania.
To wynik policzenia tylko 0,1% od wskazania: 0,001·32,5 V = 0,0325 V = 32,5 mV. Kusi, bo jest "ładny" i bez dodatkowych liczb. Żeby uniknąć pomyłki, zawsze sprawdź, czy we wzorze jest również składnik z Uz i dopisz go jako osobny krok rachunkowy.
Pozwala ocenić, czy różnica między wartością zmierzoną a oczekiwaną jest rzeczywistą usterką, czy mieści się w tolerancji pomiaru. Przy testach instalacji elektrycznej i zasilania urządzeń awionicznych błędna ocena dokładności może prowadzić do niepotrzebnej wymiany elementów albo przeoczenia problemu.
info

Statystycznie 46% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Błąd graniczny bezwzględny wylicza się ze wzoru: Δg = 0,1%·U + 0,1%·Uz = 0,001·32,5 V + 0,001·100 V = 0,0325 V + 0,1 V = 0,1325 V."

Materiały:

  • Podręczniki z miernictwa elektrycznego (dział: błędy pomiarów i klasy dokładności przyrządów)
  • Instrukcje obsługi i karty katalogowe woltomierzy/multimetrów (sekcja: accuracy/accurancy specification)
  • Zestawy zadań z metrologii: obliczanie błędów granicznych i przeliczanie jednostek

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego