Ćwiczenie 7 Pomiary mocy i energii dla jednofazowego prądu ... · 3 Cel ćwiczenia Zapoznanie z...

12
1 Ćwiczenie 7 Pomiary mocy i energii dla jednofazowego prądu zmiennego Program ćwiczenia: 1. Wybór układu do pomiaru mocy czynnej 2. Pomiar mocy czynnej pobieranej przez żarówkę 3. Bezpośredni pomiar mocy czynnej, biernej i pozornej 4. Pośredni pomiar mocy czynnej, biernej i pozornej metodą techniczną 5. Pomiar energii licznikiem indukcyjnym 6. Pomiar mocy pobieranej przez nieobciążony licznik energii Wykaz przyrządów: Watomierz cyfrowy Metrix PX120 Watomierz ferrodynamiczny LW‐1 klasy 0,5 Woltomierz elektromagnetyczny LE‐1 klasy 0,5 Amperomierz elektromagnetyczny TEM‐2 klasy 1 Indukcyjny licznik energii elektrycznej czynnej Pafal 6A8dg klasy 2 Odbiornik rezystancyjno‐indukcyjny zawierający żarówkę 100 W i cewkę Lampy z żarówkami halogenowymi o łącznej mocy około 575 W Autotransformator 0÷250 V, S = 250 VA Literatura: [1] Zatorski A., Rozkrut A. Miernictwo elektryczne. Materiały do ćwiczeń laboratoryjnych. Wyd. AGH, Skrypty nr SU 1190, 1334, 1403, 1585, Kraków, 1990, 1992, 1994, 1999 [2] Bolkowski S., Elektrotechnika. WSiP, Warszawa 2005 [3] Tumański S., Technika pomiarowa, WNT, Warszawa 2007 [4] Burnos P., Analiza błędów i niepewności wyników pomiarowych, AGH, Kraków 2010 http://www.kmet.agh.edu.pl/wp‐content/uploads/dyd_Elektrotechnika/cw_02_teoria.pdf, Dokumentacja techniczna przyrządów pomiarowych: [5] Instrukcja obsługi: watomierz cyfrowy Metrix PX120 http://www.merazet.pl/pliki/produkty/2291.pdf [6] Dane techniczne: indukcyjny licznik energii Pafal 6A8dg http://oferta.apator.eu/produkty/liczniki_energii_elektrycznej/indukcyjne/A8/attach/Katalog_A8.pdf [7] Strona producenta watomierza PX120 http://www.chauvin‐arnoux.fr/PTM/HP/HP_PTM.asp

Transcript of Ćwiczenie 7 Pomiary mocy i energii dla jednofazowego prądu ... · 3 Cel ćwiczenia Zapoznanie z...

1  

Ćwiczenie 7 

Pomiary mocy i energii dla jednofazowego prądu zmiennego   

 

Program ćwiczenia: 

1. Wybór układu do pomiaru mocy czynnej 2. Pomiar mocy czynnej pobieranej przez żarówkę 3. Bezpośredni pomiar mocy czynnej, biernej i pozornej 4. Pośredni pomiar mocy czynnej, biernej i pozornej metodą techniczną 5. Pomiar energii licznikiem indukcyjnym 6. Pomiar mocy pobieranej przez nieobciążony licznik energii 

 

Wykaz przyrządów: 

Watomierz cyfrowy Metrix PX120 

Watomierz ferrodynamiczny LW‐1 klasy 0,5 

Woltomierz elektromagnetyczny LE‐1 klasy 0,5 

Amperomierz elektromagnetyczny TEM‐2 klasy 1 

Indukcyjny licznik energii elektrycznej czynnej Pafal 6A8dg klasy 2 

Odbiornik rezystancyjno‐indukcyjny zawierający żarówkę 100 W i cewkę 

Lampy z żarówkami halogenowymi o łącznej mocy około 575 W 

Autotransformator 0÷250 V, S = 250 VA  

Literatura: 

[1] Zatorski A., Rozkrut A. Miernictwo elektryczne. Materiały do ćwiczeń laboratoryjnych. Wyd. AGH, 

Skrypty nr   SU 1190, 1334, 1403, 1585, Kraków, 1990, 1992, 1994, 1999 

[2] Bolkowski S., Elektrotechnika. WSiP, Warszawa 2005 

[3] Tumański S., Technika pomiarowa, WNT, Warszawa 2007 

[4] Burnos P., Analiza błędów i niepewności wyników pomiarowych, AGH, Kraków 2010 

http://www.kmet.agh.edu.pl/wp‐content/uploads/dyd_Elektrotechnika/cw_02_teoria.pdf,  

 

Dokumentacja techniczna przyrządów pomiarowych: 

[5] Instrukcja obsługi: watomierz cyfrowy Metrix PX120 

http://www.merazet.pl/pliki/produkty/2291.pdf 

[6] Dane techniczne: indukcyjny licznik energii Pafal 6A8dg 

http://oferta.apator.eu/produkty/liczniki_energii_elektrycznej/indukcyjne/A8/attach/Katalog_A8.pdf 

[7] Strona producenta watomierza PX120 

http://www.chauvin‐arnoux.fr/PTM/HP/HP_PTM.asp 

 

        

   

2  

Zakres wymaganych wiadomości do kolokwium wstępnego: 

definicje  mocy  chwilowej,  czynnej,  biernej  i  pozornej  dla  obwodów  prądu  sinusoidalnego, 

definicje wartości skutecznej, współczynnika mocy, jednostki energii i sposób ich przeliczania  

budowa i zasada działania analogowych watomierzy ferrodynamicznych,  

struktura watomierza cyfrowego i sposób wyznaczania wyniku pomiaru, 

układy do pomiaru mocy z dokładnym pomiarem prądu lub napięcia, 

źródła błędów i niepewności pomiarowych w cyfrowych i analogowych pomiarach mocy czynnej, 

sposób obliczania błędów granicznych w pomiarach mocy czynnej. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3  

Cel ćwiczenia 

Zapoznanie z metodami pomiaru mocy i energii w jednofazowych obwodach prądu przemiennego za 

pomocą przyrządów analogowych i cyfrowych. 

1. Wybór układu do pomiaru mocy czynnej 

Przed przystąpieniem do pomiarów należy wybrać najlepszą spośród dostępnych metodę pomiarową, 

t.j. taką, która dla rozpatrywanego przypadku jest obarczona mniejszym błędem metody. Wybór ten 

wymaga obliczeń wstępnych. W tym punkcie ćwiczenia wybierzesz lepszy z dwóch układów do pomiaru 

mocy  czynnej  t.j.:  układ  z  poprawnym  pomiarem  prądu  (PPP)  lub  układ  z  poprawnym  pomiarem 

napięcia (PPN). Kryterium wyboru układu polega na porównaniu błędów metody dla obydwu układów 

pomiarowych. Szczegóły znajdują się we wstępie teoretycznym.  

1) W pierwszej  kolejności  na  podstawie  danych  znamionowych  odbiornika,  którym  jest  żarówka, 

należy obliczyć jego rezystancję. Wiedząc, że napięcie znamionowe żarówki wynosi UO=230 V, a 

moc PO=100 W oblicz rezystancję 𝑅O korzystając z zależności 𝑃 𝐼 𝑅 𝑈 /𝑅 . 

2) Oblicz błędy metody pomiaru mocy czynnej watomierzami analogowym LW‐1 i cyfrowym PX120 

w układach PPP lub PPN według poniższych zależności: 

𝛿𝑃𝑅𝑅

100% 

𝛿𝑃𝑅

𝑅100% 

Wartości  rezystancji wewnętrznej obwodów prądowych 𝑅   i napięciowych 𝑅   są podane w 

tabeli: 

Watomierz Zakres U

[V] Zakres I[A] 𝑅 Ω 𝑅 Ω

PX120 auto* auto* 0,2 1,236M

LW‐1200 1 0,8 30k

400 1 0,8 60k

*  przyrząd  ustawia  najmniejszy  możliwy  zakres  pomiarowy,  stąd  wiadomo  ile  wynoszą 

współczynniki a i n odczytane z instrukcji przyrządu, które służą do obliczenia błędu  ∆  

3) Jeżeli zachodzi nierówność |𝛿𝑃 | |𝛿𝑃 |  to stosujemy układ z poprawnie mierzonym prądem, w 

przeciwnym wypadku |𝛿𝑃 | |𝛿𝑃 |  układ z poprawnym pomiarem napięcia.  

4) W praktyce  błąd metody powodowany przez  niedoskonałość  przyrządów ma  istotne  znaczenie 

tylko  wtedy,  gdy  błąd  metody    jest  większy  lub  równy  10%  błędu  granicznego  przyrządu.  W 

przeciwnym wypadku błąd metody może być pominięty, a staranny dobór wariantu układu nie jest 

potrzebny. 

4  

5) Aby sprawdzić czy błąd metody należy uwzględniać, oblicz względny błąd graniczny pomiaru dla 

znamionowych warunków pracy żarówki, dla obydwu stosowanych watomierzy  i porównaj go z 

wartościami błędów metody: 

Dla watomierza analogowego LW‐1:  

100

ZKgr

                𝛿

∆100% 

 

Dla watomierza cyfrowego PX120: 

  ∆ 𝑛𝐿𝑆𝐵    𝛿∆

100%  

gdzie: LSB=0,1 a współczynnik a należy odczytać z instrukcji przyrządu.  

 

6) Na podstawie porównania wartości błędu granicznego z błędem metody dla każdego z przypadków 

określ i zaznacz w tabeli 1 konspektu czy w rozpatrywanych przypadkach korekta wyniku pomiaru 

o błąd metody poprzez wprowadzenie poprawki jest potrzeba. 

 

Czym  są  spowodowane  błędy  metody?  Który  układ  pomiarowy  zapewnia  minimalizację  błędów 

metody?  Czy w  pomiarach  należy  uwzględniać  poprawki wynikające  z  niezerowej mocy  pobieranej 

przez watomierze? Odpowiedzi uzasadnij. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5  

2. Pomiar mocy czynnej pobieranej przez żarówkę  

W tym zadaniu zrealizujesz pomiar mocy czynnej 𝑃  pobieranej przez żarówkę, stosując wybrany w 

poprzednim punkcie ćwiczenia układ pomiarowy, za pomocą watomierzy cyfrowego  i analogowego 

oraz porównasz wyniki pomiarów. 

 

 

Rysunek 11 Schemat układu do pomiaru mocy czynnej żarówki: a) z PPP, b) z PPN. 

 1) Wyłącz zasilanie panelu  i upewnij się, że woltomierz panelowy wskazuje zero, a kontrolka obok 

woltomierza nie świeci. 

2) Zgodnie z wybranym w poprzednim punkcie układem z PPP lub PPN zapewniającym mniejszy błąd 

metody przyłącz watomierze analogowy W  i cyfrowy W  do panelu według jednego ze schematów 

na rysunku 11.  

3) Przyłącz do panelu odbiornik RL, a następnie za pomocą przełączników na obudowie odbiornika 

włącz tylko odbiornik rezystancyjny (żarówkę). 

4) Podłącz panel pomiarowy do zasilania 230 V poprzez autotransformator aby umożliwić regulację 

napięcia zasilania odbiornika. 

5) Poproś prowadzącego o sprawdzenie poprawności połączeń.  

6) Włącz  napięcie.  Jeżeli  wskazówka  watomierza  analogowego  wychyla  się  lewą  stronę  lub  moc 

wskazywana  przez  watomierz  cyfrowy  jest  ujemna  to  znaczy,  że  końce  jednego  z  obwodów 

watomierza podłączono w niewłaściwej kolejności.  

7) W watomierzu cyfrowym włącz uśrednianie wyników pomiaru (przycisk SMOOTH). 

8) Wykonaj pomiary mocy czynnej żarówki dla czterech napięć zasilania 50 V, 110 V, 170 V i 230 V, a 

wyniki  zanotuj  w  konspekcie  sprawozdania.  Pamiętaj,  że  zakresy  pomiaru  napięcia  i  prądu  w 

watomierzu analogowym powinny być dobierane do każdego pomiaru. Odpowiedni zakres można 

wybrać np. na podstawie wskazań woltomierza i amperomierza zamontowanych na panelu lub na 

podstawie wskazań napięcia i prądu wyświetlanych przez w watomierz cyfrowy.  

9) Dla napięcia 230 V wykonaj dodatkowy pomiar, uprzednio zmieniając układ pomiarowy na gorszy 

ze względu na błąd metody (odrzucony w punkcie 1 ćwiczenia).  

10) Wyłącz zasilanie panelu. 

6  

11) Oblicz i wpisz do tabeli konspektu sprawozdania wartości niepewności rozszerzonej U(P) typu B pomiaru mocy czynnej dla poziomu ufności równego 0,95 przy założeniu równomiernego rozkładu 

prawdopodobieństwa błędów pomiarowych w przedziale określonym przez błąd graniczny wokół 

wartości zmierzonej. 

Niepewności  oblicz  na  podstawie  instrukcji  watomierza  PX120,  oraz  na  podstawie  klasy 

dokładności dla watomierza LW‐1. Przykłady obliczania błędów granicznych i niepewności podano 

we wstępie teoretycznym, a szczegółowe zasady analizy niepewności podano w [4] (instrukcja do 

ćwiczenia nr 2). 

12) Jeżeli  nie  wykonujesz  kolejnych  punktów  ćwiczenia,  to  po  odłączeniu  zasilania  od  panelu  i 

upewnieniu  się,  że  elementy  panelu  nie  znajdują  pod  napięciem,  odłącz  od  panelu  wszystkie 

przewody i przyrządy a następnie uporządkuj stanowisko. 

 

Który układ pomiarowy  (PPP) czy  (PPN) został wybrany  i dlaczego?  Jakie wielkości pozwala mierzyć 

watomierz cyfrowy, a jakie analogowy? Porównaj niepewności pomiarowe obydwu przyrządów. Który 

jest  dokładniejszy?  Ile  wynosi  moc  pobierana  przez  przyrządy  pomiarowe?  Kiedy  moc  tą  można 

zaniedbać w wyniku końcowym? 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7  

3. Bezpośredni pomiar mocy czynnej, biernej i pozornej 

W  tym  punkcie  dokonasz  bezpośredniego  pomiaru  mocy  czynnej,  biernej  i  pozornej  za  pomocą 

watomierza cyfrowego PX120 włączonego w układzie z PPP. 

 

Rysunek 12 Schemat układu do pomiaru mocy czynnej, biernej i pozornej metodą bezpośrednią. 

1) Wyłącz zasilanie panelu  i upewnij się, że woltomierz panelowy wskazuje zero, a kontrolka obok 

woltomierza nie świeci. 

2) Połącz układ zgodnie ze schematem. Zewrzyj wolne zaciski prądowe by zapewnić ciągłość obwodu. 

3) Przyłącz do panelu odbiornik RL, a następnie za pomocą przełączników na obudowie odbiornika 

włącz odbiornik rezystancyjny (żarówkę). 

4) Poproś prowadzącego o sprawdzenie poprawności połączeń.  

5) W watomierzu cyfrowym włącz uśrednianie wyników pomiaru (przycisk SMOOTH). 

6) Dokonaj pomiarów wszystkich wielkości mierzonych przez watomierz dla każdego z odbiorników 

R,  RL  i  L,  a  wyniki  pomiarów  zanotuj  w  konspekcie  sprawozdania. W  celu  wyświetlenia mocy 

pozornej, biernej i współczynnika mocy należy wcisnąć przycisk DISPLAY. Kolejne wciśnięcie tego 

przycisku powoduje powrót do ekranu głównego. 

7) Wyłącz zasilanie panelu. 

8) Oblicz  i  wpisz  do  konspektu  sprawozdania  niepewności  rozszerzone  pomiarów  mocy  czynnej, 

biernej,  pozornej  i  współczynnika  mocy  obliczone  dla  poziomu  ufności  0,95  przy  założeniu 

równomiernego  rozkładu  błędów.  Zaznacz  wyniki,  dla  których  niepewność  nie  może  być 

wyznaczona. Wyjaśnij dlaczego. 

9) Oblicz  i  wpisz  do  konspektu  sprawozdania  wartości  względnych  niepewności  rozszerzonych 

pomiaru współczynnika mocy i sformułuj wnioski. 

10) Jeżeli  nie  wykonujesz  kolejnych  punktów  ćwiczenia,  to  po  odłączeniu  zasilania  od  panelu  i 

upewnieniu  się,  że  elementu  panelu  nie  znajdują  pod  napięciem,  odłącz  od  panelu  wszystkie 

przewody i przyrządy a następnie uporządkuj stanowisko. 

Dlaczego wybrano układ  (PPP)?  Jakie wielkości pozwala  jednocześnie  zmierzyć watomierz  cyfrowy? 

Mając na uwadze obliczone niepewności rozstrzygnij czy watomierz ten nadaje się do pomiaru małych 

mocy?  Jak  zmienia  się współczynnik mocy  ze  zmianą  charakteru  odbiornika? Odpowiedzi  uzasadnij 

posługując się wykresem wektorowym.  

8  

4. Pośredni pomiar mocy czynnej, biernej i pozornej metodą techniczną 

W tym punkcie dokonasz pośredniego pomiaru mocy czynnej, biernej i pozornej metodą techniczną 

korzystając z analogowych przyrządów: watomierza LW‐1, woltomierza LE‐1 i amperomierza TEM‐2, 

podłączonych w układzie z PPP. 

 

Rysunek 13 Schemat układu do pomiaru mocy czynnej, biernej i pozornej metodą techniczną. 

1) Wyłącz zasilanie panelu  i upewnij się, że woltomierz panelowy wskazuje zero, a kontrolka obok 

woltomierza nie świeci. 

2) Połącz układ  zgodnie  ze  schematem z  rysunku 13.  Zewrzyj wolne  zaciski prądowe by  zapewnić 

ciągłość obwodu. 

3) Przyłącz do panelu odbiornik RL, a następnie za pomocą przełączników na obudowie odbiornika 

włącz odbiornik rezystancyjny (żarówkę). 

4) Poproś prowadzącego o sprawdzenie poprawności połączeń. 

5) Sprawdź kierunek wychylenia wskazówki watomierza. W razie wychylania się wskazówki w lewo 

postępuj jak w p. 6 zadania 2. 

6) Dokonaj  pomiarów  wszystkich  mierzonych  wielkości  dla  odbiorników  R,  RL  i  L  dostosowując 

zakresy przyrządów do wartości mierzonych wielkości. Wyniki  pomiarów  zanotuj w  konspekcie 

sprawozdania. 

7) Wyłącz zasilanie panelu. 

8) Na  podstawie  zmierzonych  wartości  oblicz,  korzystając  z  zależności  (4),  (9),  (10)  z  części 

teoretycznej instrukcji, i zapisz w tabeli  konspektu wartości mocy pozornej, biernej i współczynnika 

mocy. 

9) Korzystając z klas przyrządów oblicz niepewności standardowe wielkości mierzonych bezpośrednio 

t.j.  mocy  czynnej,  napięcia  i  prądu.  Następnie  korzystając  z  prawa  przenoszenia  niepewności, 

podanego  w  [4]  (instrukcja  do  ćwiczenia  nr  2),  oblicz  niepewności  standardowe  wartości 

zmierzonych pośrednio czyli pomiarów mocy pozornej, biernej i współczynnika mocy. Ostatecznie 

oblicz i zapisz w tabeli  konspektu niepewności rozszerzone wszystkich mierzonych wielkości dla 

poziomu ufności 0,95 przy założeniu równomiernego rozkładu błędów pomiarowych. 

10) Porównaj obliczone niepewności pomiarów mocy pozornej, biernej, czynnej i współczynnika mocy 

z  niepewnościami  pomiarów  metodą  bezpośrednią  tych  wielkości,  obliczonymi  w  poprzednim 

punkcie ćwiczenia.  

9  

11) Jeżeli  nie  wykonujesz  kolejnych  punktów  ćwiczenia,  to  po  odłączeniu  zasilania  od  panelu  i 

upewnieniu  się,  że  elementu  panelu  nie  znajdują  pod  napięciem,  odłącz  od  panelu  wszystkie 

przewody i przyrządy a następnie uporządkuj stanowisko. 

 

Czym różni się metoda pośrednia pomiaru mocy od metody bezpośredniej? Która metoda okazała się 

bardziej dokładna? Od czego zależy niepewność pomiaru mocy w metodzie pośredniej? Która składowa 

niepewności  względnej  (pomiaru  napięcia,  prądu  czy  mocy  czynnej)  ma  największy  wpływ  na 

niepewność końcową obliczonych wartości mocy? Odpowiedzi uzasadnij.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10  

5. Pomiar energii licznikiem indukcyjnym 

Liczniki energii są przyrządami całkującymi, najczęściej mierzącymi tylko energię pobieraną (większość 

z  nich  posiada  blokadę  obrotu  tarczy  w  przeciwną  stronę  przy  oddawaniu  energii  do  sieci). 

Występujące błędy pomiaru mogą prowadzić do zawyżonych  lub zaniżonych rachunków za energię. 

Błędy mogą  również  zmieniać  swój  znak  i  wartość  w  czasie  dzięki  czemu mogą  się  częściowo  lub 

całkowicie znosić. 

 

 

Rysunek 14 Schemat układu do oceny błędu pomiaru energii licznikiem indukcyjnym. 

 

1) Wyłącz zasilanie panelu  i upewnij się, że woltomierz panelowy wskazuje zero, a kontrolka obok 

woltomierza nie świeci. 

2) Połącz układ zgodnie ze schematem (licznik energii Pafal 6A8dg). 

3) Przyłącz do panelu odbiornik złożony z dwóch lamp z żarówkami halogenowymi.  

4) Poproś prowadzącego o sprawdzenie poprawności połączeń. 

5) Sprawdź czy tarcza licznika energii się obraca w zaznaczonym na jego obudowie kierunku. Jeżeli 

nie  to  prawdopodobnie  kolejność  przyłączenia  jednego  z  obwodów  licznika  do  panelu  jest 

nieprawidłowa;  postępuj jak w p. 6 zadania 2. 

6) Wykonaj pomiar czasu 𝑡  pełnych 𝑁 10 obrotów tarczy licznika obciążonego żarówkami (moc 

ok  575 W).  Przy  zasilaniu  stanowiska pomiarowego  z  sieci  uczelnianej moc  chwilowa może  się 

różnić  od  podanej  powyżej,  ze  względu  na  zmienność  napięcia  zasilającego.  Dlatego  za  moc 

odbiornika 𝑃  przyjmij moc wskazaną przez watomierz przy włączonej opcji SMOOTH. 

7) Wyłącz zasilanie panelu. 

8) Oblicz energię 𝑊  pobraną przez odbiornik na podstawie liczby 𝑁 obrotów tarczy licznika zgodnie 

z  zależnością 𝑊 𝑁/𝐶    gdzie 𝐶  jest  stałą  licznika  (podaną  na  obudowie  licznika)  czyli  liczbą obrotów tarczy na 1 kWh.  

9) Oblicz energię 𝑊  pobraną przez odbiornik na podstawie mocy pobieranej przez odbiornik i czasu 

pomiaru zgodnie z zależnością 𝑊 𝑃 ∙ 𝑡 . 

10) Porównaj  wartości  energii  wyznaczone  dwiema  metodami.  Przyjmując,  że  WL  jest  poprawna 

wartością  pobieranej  mocy  oblicz  błąd  bezwzględny  i  względny  zmierzonej  energii.  Czy  na  tej 

11  

podstawie można wnioskować o klasie licznika?  

11) Jeżeli  nie  wykonujesz  kolejnych  punktów  ćwiczenia,  to  po  odłączeniu  zasilania  od  panelu  i 

upewnieniu  się,  że  elementu  panelu  nie  znajdują  pod  napięciem,  odłącz  od  panelu  wszystkie 

przewody i przyrządy a następnie uporządkuj stanowisko. 

Na  jakiej  zasadzie  działa  indukcyjny  licznik  energii  elektrycznej?  Co  to  jest  stała  licznika?  Porównaj 

energię zmierzona przez licznik 𝑊   i obliczoną na podstawie pomiaru mocy i czasu 𝑊 . Czy te wartości 

różnią się?  Odpowiedzi uzasadnij.  

 

6. Pomiar mocy pobieranej przez nieobciążony licznik energii 

Każdy  przyrząd  pomiarowy  pobiera  moc  potrzebną  do  wykonania  pomiaru.  Oznacza  to,  że  każdy 

pomiar  zaburza  obiekt  bądź  proces mierzony.  Zazwyczaj  skutek  zaburzenia  jest  pomijalnie mały w 

stosunku do wartości wielkości mierzonej (do tego się dąży opracowując metodę pomiaru). Nie inaczej 

jest  z  licznikiem  energii.  Na  niezerowej  rezystancji  toru  prądowego  licznika  powstaje  tzw.  „spadek 

napięcia”. Z tego powodu odbiornik zasilany jest nieco mniejszym napięciem niż napięcie na „wejściu” 

licznika energii. W tej sytuacji odbiornik pobiera zatem mniejszą energię niż gdyby był podłączony do 

zasilania  bezpośrednio,  a  nie  poprzez  licznik.  Co  więcej  sam  licznik,  nawet  bez  przyłączonego 

odbiornika, zużywa energię elektryczną, która wydziela się w postaci ciepła na skończonej rezystancji 

jego obwodu napięciowego. Zjawisko to nie skutkuje wyższymi rachunkami za energię, ponieważ tarcza 

nieobciążonego  licznika  nie  powinna  się  obracać  (jeśli  się  obraca  oznacza  to  uszkodzenie  licznika). 

Pobierana moc  jest niewielka,  rzędu kilku VA. Niemniej  jednak w skali  całego systemu  ilość energii 

pobierana przez same liczniki jest znaczna. W tym punkcie ćwiczenia zmierzysz jaką moc pobiera tor 

napięciowy nieobciążonego indukcyjnego licznika energii. 

 

 

Rysunek 15 Schemat układu do pomiaru mocy pobieranej przez nieobciążony licznik energii. 

 

1) Wyłącz zasilanie panelu  i upewnij się, że woltomierz panelowy wskazuje zero, a kontrolka obok 

woltomierza nie świeci. 

2) Zgodnie  ze  schematem z  rysunku 15 przyłącz do  zacisków dla miernika 1 na panelu watomierz 

cyfrowy, a do zacisków dla miernika 2 podłącz indukcyjny licznik energii Pafal 6A8dg. 

3) Odłącz od panelu odbiornik. 

4) Po sprawdzeniu obwodu przez prowadzącego włącz zasilanie panelu. 

12  

5) Zanotuj w konspekcie moc czynną, bierną i pozorną wskazywane przez watomierz.  

6) Wyłącz zasilanie panelu. 

7) Oblicz  i  zanotuj  niepewności  rozszerzone  zmierzonych  mocy  przy  poprzednio  poczynionych 

założeniach. Następnie oblicz i zapisz wartości niepewności względnych.  

8) Po  odłączeniu  zasilania  od  panelu  i  upewnieniu  się,  że  elementu  panelu  nie  znajdują  pod 

napięciem, odłącz od panelu wszystkie przewody i przyrządy a następnie uporządkuj stanowisko. 

Czy  na  podstawie  uzyskanych wyników można  z  całą  pewnością  stwierdzić,  że  nieobciążony  licznik 

pobiera niezerową moc? Czy wyniki pomiarów możesz uznać za wiarygodne? Odpowiedz uzasadnij.