KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2018 (test 2)

PYTANIE NR 23.
Korzystając z zamieszczonego fragmentu instrukcji obsługi multimetru, wyznacz względny błąd pomiaru napięcia, jeżeli woltomierz wskazał 120 V.
Ilustracja przedstawia fragment instrukcji obsługi multimetru, który jest istotny w kontekście egzaminu zawodowego dla
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wskazanie 120 V wymaga przyjęcia podzakresu 1000 V.
Uchyb bezwzględny: 0,2%·120 V + 0,05%·1000 V = 0,24 V + 0,50 V = 0,74 V. Uchyb względny: (0,74/120)·100% ≈ 0,62%. Dlatego poprawny wynik to 0,62%.

Pełne wyjaśnienie:

Dokładność multimetru w instrukcjach bywa podawana jako suma dwóch składników: a% w.m. ± b% w.z., gdzie w.m. to wartość zmierzona (wskazana), a w.z. to górna wartość wybranego zakresu. Oznacza to, że błąd (uchyb) bezwzględny liczymy w jednostkach mierzonej wielkości (tu: w woltach) jako sumę dwóch części.

Dla wskazania 120 V nie można użyć zakresu 100 V, bo byłby przekroczony. Należy więc przyjąć podzakres 1000 V, do którego w instrukcji przypisano parametr 0,2% w.m. ± 0,05% w.z.

Krok 1: uchyb bezwzględny

  • Składnik zależny od wartości wskazanej: 0,2% z 120 V = 0,002 · 120 V = 0,24 V.
  • Składnik zależny od zakresu: 0,05% z 1000 V = 0,0005 · 1000 V = 0,50 V.
  • Suma: 0,24 V + 0,50 V = 0,74 V.

Krok 2: uchyb względny

Uchyb względny to stosunek uchybu bezwzględnego do wartości wskazanej, wyrażony w procentach:

(0,74 V / 120 V) · 100% ≈ 0,62%.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? Wartość 0,74% wygląda jak pomylenie jednostek i przepisanie 0,74 V jako procentu. 6,10% może wynikać z błędnego dzielenia przez 12 V albo z pomyłki w przesunięciu przecinka. 0,07% zwykle pojawia się, gdy ktoś pominie składnik od zakresu lub błędnie podstawi procenty (np. 0,05 zamiast 0,05%). Kluczowe na egzaminie jest rozróżnienie: najpierw liczysz uchyb w woltach, dopiero potem zamieniasz go na procent wskazania.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):

Błąd względny liczysz jako iloraz: błąd bezwzględny / wartość wskazana, a potem mnożysz przez 100%.

Przykład: 0,74 V przy 120 V daje (0,74/120)·100% ≈ 0,62%.

Zakres 100 V ma górną granicę 100 V, więc wskazanie 120 V go przekracza. Poprawny dobór zakresu to taki, który jest większy od spodziewanej wartości, aby uniknąć przeciążenia miernika i błędnego pomiaru.
To informacja, że uchyb ma dwie składowe: część zależną od wartości zmierzonej (w.m.) i część zależną od wartości zakresu (w.z.). Obie składowe liczysz w tych samych jednostkach co mierzona wielkość, a dopiero potem możesz przeliczyć na %.

Liczyć trzeba obie części osobno i je zsumować:

  • a% · w.m. (od wskazania)
  • b% · w.z. (od górnej granicy zakresu)

Wynik jest w jednostkach mierzonej wielkości (np. V).

Najczęściej: mylenie błędu bezwzględnego z względnym, pomijanie składnika "od zakresu", wybór zbyt małego zakresu (np. 100 V dla 120 V) oraz pomyłki w procentach (0,2% zapisane jako 0,2 zamiast 0,002).
W typowych zadaniach szkolnych i egzaminacyjnych błąd względny podaje się jako procent wartości wskazanej (zmierzonej). Gdyby miał być liczony inaczej (np. względem zakresu), treść musiałaby to wyraźnie zaznaczyć.
Wtedy, gdy instrukcja podaje składnik uchybu zależny od zakresu, np. "±0,05% w.z.". W praktyce oznacza to, że sama zmiana zakresu (np. z 100 V na 1000 V) może zmienić część błędu, nawet przy tym samym wskazaniu.
Zaokrąglaj do sensownej liczby cyfr znaczących zgodnej z danymi wejściowymi (instrukcja zwykle nie uzasadnia bardzo dużej precyzji). Dla wyniku ok. 0,616% typowe jest podanie 0,62%. Unikaj dopisywania zbędnych miejsc po przecinku.
Bo część ograniczeń metrologicznych wynika z konstrukcji przetwornika i rozdzielczości układu pomiarowego na danym zakresie. Dlatego producent dodaje składnik "od zakresu", który nie maleje proporcjonalnie do wskazania i bywa dominujący na wysokich zakresach.
W instalacjach i sieciach gazowych spotyka się urządzenia zasilane elektrycznie (automatyka, czujniki, siłowniki, sterowniki). Umiejętność doboru zakresu multimetru i oceny błędu pomiaru pomaga poprawnie diagnozować zasilanie i uniknąć błędnych wniosków serwisowych.
info

Około 53% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Według specjalistów z branży: "Wskazanie 120 V wymaga przyjęcia podzakresu 1000 V.Uchyb bezwzględny: 0,2%·120 V + 0,05%·1000 V = 0,24 V + 0,50 V = 0,74 V."

Źródła:

  • Instrukcja obsługi multimetru (fragment) z ilustracji w treści zadania: tabela 'Uchyb pomiaru' z parametrami 0,1% w.m. ± 0,05% w.z. oraz 0,2% w.m. ± 0,05% w.z.
  • JCGM 100:2008, Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM), rozdziały wprowadzające dot. błędu/niepewności i zapisu wyniku pomiaru
  • JCGM 200:2012, International Vocabulary of Metrology (VIM), hasła dot. błędu pomiaru i wielkości mierzonej

Materiały:

  • Instrukcje obsługi i karty katalogowe multimetrów (sekcja: dokładność/uchyb pomiaru)
  • Materiały z metrologii podstawowej: błąd bezwzględny i względny, zasady zaokrąglania
  • Zestawy zadań rachunkowych z odczytu parametrów przyrządów pomiarowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego