KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2014

PYTANIE NR 31.
Napięcie o wartości 100 V zostało zmierzone miernikiem analogowym o zakresie pomiarowym 200 V i klasie dokładności 1. Ile wynosi maksymalny względny błąd wykonania tego pomiaru?
Ilustracja przedstawia wzór matematyczny związany z pomiarem błędu względnego w kontekście użycia miernika analogowego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Klasa 1 w mierniku analogowym oznacza błąd graniczny równy 1% pełnego zakresu. Dla zakresu 200 V maksymalny błąd bezwzględny to 0,01·200 V = 2 V. Dla wskazania 100 V błąd względny wynosi 2 V / 100 V = 0,02, czyli ±2%.

Pełne wyjaśnienie:

Mierniki analogowe mają zwykle podaną klasę dokładności, która w typowym ujęciu oznacza maksymalny dopuszczalny błąd bezwzględny wyrażony jako procent pełnego zakresu pomiarowego, a nie procent aktualnego wskazania.

W zadaniu:

  • zakres pomiarowy: 200 V,
  • klasa dokładności: 1, czyli 1% zakresu,
  • zmierzone napięcie (wskazanie): 100 V.

Krok 1: błąd bezwzględny (graniczny) przyrządu
1% z 200 V to: 0,01 × 200 V = 2 V.
To oznacza, że przy wskazaniu 100 V rzeczywista wartość może (w najgorszym przypadku) różnić się o ±2 V.

Krok 2: maksymalny błąd względny wykonania tego pomiaru
Błąd względny odnosi się do wartości mierzonej (tu: 100 V), więc:
2 V / 100 V = 0,02 = 2%.

Dlatego poprawne jest "± 2%".

Pozostałe odpowiedzi wynikają z typowych pomyłek:

  • "± 1%" – to błąd mylenia klasy dokładności z błędem względnym dla konkretnego wskazania; klasa 1 nie oznacza automatycznie 1% wartości mierzonej.
  • "± 3%" – może wynikać z niepoprawnego łączenia kroków lub błędnej arytmetyki procentów.
  • "± 4%" – często pojawia się, gdy ktoś policzy 2% od zakresu i ponownie "przeliczy" procent, albo błędnie przyjmie 4 V jako błąd graniczny.

W praktyce egzaminacyjnej kluczowe jest zapamiętanie: dla miernika analogowego klasa → procent od zakresu, a dopiero potem (jeśli pytają) przelicza się to na błąd względny dla konkretnego wyniku.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej oznacza, że maksymalny błąd graniczny przyrządu wynosi 1% pełnego zakresu (wartości końcowej skali), a nie 1% aktualnego wskazania. Dlatego do obliczeń bierze się najpierw zakres, a dopiero potem (jeśli trzeba) liczy błąd względny dla wyniku.
Błąd bezwzględny liczysz jako: (klasa w %) × zakres. Przykład: klasa 1 i zakres 200 V daje 0,01×200 V = 2 V. To jest maksymalna odchyłka wyniku w woltach w typowym ujęciu klasy miernika analogowego.
Błąd względny z definicji odnosi błąd bezwzględny do mierzonej wartości (tu: 100 V). Zakres 200 V jest potrzebny do wyznaczenia błędu granicznego z klasy dokładności, ale procent błędu względnego dotyczy już konkretnego wskazania.
Nie w standardowym rozumieniu klasy dokładności miernika analogowego. Klasa 1 oznacza 1% zakresu, czyli przy 200 V daje 2 V. Dopiero 2 V odniesione do wskazania 100 V daje 2%. ±1% byłoby możliwe przy innym zakresie lub innej klasie.
Najczęściej: (1) liczenie 1% od 100 V zamiast od 200 V, (2) mylenie błędu bezwzględnego (V) z względnym (%), (3) pomijanie, że klasa dotyczy granicy błędu, a nie "typowego" błędu, (4) błędne podstawianie do proporcji.
Przy małym wskazaniu błąd względny zwykle rośnie, jeśli błąd bezwzględny jest liczony od zakresu. Ten sam błąd w woltach (np. 2 V) stanowi większy procent z 20 V niż ze 100 V. Dlatego mierniki analogowe są mniej korzystne przy małych odczytach.
Zazwyczaj dobiera się najniższy zakres, który bezpiecznie obejmuje spodziewaną wartość. Jeśli wartość jest blisko końca skali, błąd bezwzględny (zależny od zakresu) jest mniejszy, a odczyt czytelniejszy. Trzeba jednak unikać przekroczenia zakresu i uszkodzeń.
Błąd bezwzględny to różnica między wynikiem pomiaru a wartością rzeczywistą, wyrażona w tych samych jednostkach co mierzona wielkość (dla napięcia: w woltach). W zadaniach z klasą miernika analogowego często najpierw wyznacza się właśnie błąd bezwzględny.
Błąd względny to stosunek błędu bezwzględnego do wartości mierzonej. Zapisuje się go zwykle w procentach: (ΔU/U)·100%. Np. ΔU=2 V i U=100 V daje (2/100)·100% = 2%. W zadaniach egzaminacyjnych ważne jest rozróżnienie V vs %.
Tak, bo w eksploatacji i serwisie urządzeń gazowych często występują elementy elektryczne (zasilanie automatyki, czujniki, sterowniki, elektrozawory). Umiejętność oceny błędu pomiaru pomaga zdecydować, czy wynik jest wystarczająco wiarygodny do diagnozy usterki lub odbioru prac.
info

Około 66% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Klasa 1 w mierniku analogowym oznacza błąd graniczny równy 1% pełnego zakresu."

Źródła:

  • JCGM 200:2012 (VIM 3) – International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms, hasła dotyczące błędu pomiaru i wielkości odniesienia
  • IEC 60051-1: Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories — Part 1: Definitions and general requirements (definicje związane z klasą dokładności i błędami granicznymi)

Materiały:

  • Podręczniki/rozdziały z metrologii elektrycznej dotyczące klasy dokładności mierników analogowych
  • Instrukcje (DTR) i karty katalogowe mierników analogowych – opis klasy dokładności i warunków odniesienia
  • Zadania ćwiczeniowe z błędów pomiarowych: błąd bezwzględny i względny

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego