Kwalifikacja: ELM.02 - Montaż oraz instalowanie układów i urządzeń elektronicznych
Zawód: Technik elektronik
Wykonano pomiar napięcia stałego za pomocą woltomierza cyfrowego w zakresie 20 V, uzyskując wynik 5 V. Błąd przyrządu wynosi ± 1 % ± 2 D, a pole odczytowe miernika to 3,5 cyfry. Która forma zapisu wyniku pomiaru jest właściwa?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Odpowiedź U = (5,00 ± 0,07) V jest prawidłowa, ponieważ uwzględnia zarówno błąd procentowy, jak i błąd stały przyrządu. Błąd przyrządu wynosi ± 1 % ± 2 D, co oznacza, że dla odczytu 5 V obliczamy błąd procentowy jako 1 % z 5 V, co daje 0,05 V. Dodatkowo, zaokrąglając błąd stały do jednego miejsca po przecinku, mamy ± 0,02 V. Wartość 0,07 V uwzględnia sumę tych dwóch błędów, uwzględniając ich wpływ na dokładność pomiaru. W praktyce, podczas wykonywania pomiarów elektrycznych, ważne jest, aby poprawnie zrozumieć i obliczyć błędy pomiarowe, ponieważ dokładność sprzętu pomiarowego wpływa na jakość wyników. W przypadku pomiarów w inżynierii elektrycznej, standardy takie jak ISO 10012 określają wymagania dotyczące dokładności i niepewności pomiarowej. Dlatego odpowiedź 3 nie tylko jest poprawna, ale również pokazuje, jak istotne jest precyzyjne określenie błędów w pomiarach, co jest kluczowe w praktycznych zastosowaniach, takich jak projektowanie obwodów, kalibracja instrumentów czy analiza systemów elektronicznych.
Niepoprawne odpowiedzi wykazują pomyłki w obliczaniu błędów pomiarowych oraz ich interpretacji. W przypadku pierwszej koncepcji, błąd ± 0,05 V nie uwzględnia błędu stałego, co prowadzi do niedoszacowania niepewności wyniku. Przyjęcie tylko błędu procentowego na poziomie 1 % przy odczycie 5 V to niewystarczające podejście, ponieważ rzeczywisty błąd instrumentu obejmuje również komponent stały, który nie może być pominięty. W drugiej opcji, ± 0,02 V nie odzwierciedla rzeczywistej sytuacji, ponieważ jest to tylko błąd wynikający z błędu stałego, podczas gdy błąd procentowy nadal pozostaje ważny i musi być uwzględniony. Z kolei w trzeciej odpowiedzi podano zbyt niski błąd, co wynika z nieprawidłowych obliczeń, które nie sumują błędów w sposób właściwy. Wysoka jakość pomiarów wymaga uwzględnienia wszystkich źródeł niepewności, co jest kluczowym elementem standardów metrologicznych. Bez prawidłowego zrozumienia tych koncepcji, pomiary mogą prowadzić do błędnych wniosków oraz decyzji, co w profesjonalnych zastosowaniach, takich jak inżynieria, może mieć poważne konsekwencje. Kluczowe jest, aby każdy pomiar był dokumentowany z uwzględnieniem pełnej charakterystyki błędów, co jest zgodne z najlepszymi praktykami w branży.