Laboratorium z miernictwa	Jacek Jankowski Piotr Konarski	Data: 96.11.04.
Informatyka, rok III	Metody pomiaru rezystancji	Ocena:

1. Wstęp.

Ćwiczenie miało na celu zapoznanie się z metodami pomiaru rezystancji, oraz wykonanie pomiarów rezystancji metodami:

• techniczną poprawnie mierzonego prądu

• techniczną poprawnie mierzonego napięcia

• Mostka Wheatstone'a

• Mostka Thomsona

2. Pomiar rezystancji metodą techniczną poprawnie mierzonego prądu.

a) układ pomiarowy

b) tabela pomiarowa

U	I	RX	U	I	RX	U	I	RX
[V]	[mA]	[Ω]	[V]	[mA]	[Ω]	[V]	[mA]	[Ω]
2.4	0.63	3809.5	13.8	0.29	47586.2	6.6	0.20	33000.0
1.4	0.38	3684.2	9.6	0.20	48000	5	0.15	33333.3
0.9	0.28	3214.3	4.8	0.10	48000	3.4	0.10	34000.0

c) rachunek błedów

-klasa miliamperomierza : 0.5

R=

- klasa woltomierza : 0.5

I=3 [mA]

W układzie z poprawnie mierzonym prądem wartość napięcia mierzonego jest sumą napięcia na badanej rezystancji i amperomierzu. Wartość rezystancji wewnętrznej amperomierza odczytaliśmy z tabliczki znamionowej miernika, a błąd procentowy pomiaru można wyznaczyć z następującej zależności:

Po obliczeniach otrzymujemy następujące wartości Ra dla poszczególnych zakresów:

a) 7,5 [mA] Ra = 3.070 [Ω]

b) 30 [mA] Ra = 0.770 [Ω]

c) 150 [mA] Ra = 0.157 [Ω].

Mając wyznaczoną wartość Ra możemy obliczyć błąd procentowy pomiaru:

Rx	δRx	Rx	δRx	Rx	δRx
[Ω]	[%]	[Ω]	[%]	[Ω]	[%]
3809.5	0.080	47586.2	0.0064	33000.0	0.0093
3684.2	0.083	48000	0.0064	33333.3	0.0092
3214.3	0.095	48000	0.0064	34000.0	0.0090

3. Pomiar rezystancji metodą techniczną poprawnie mierzonego napięcia.

a) układ pomiarowy

b) tabela pomiarowa

U	I	RX	U	I	RX	U	I	RX
[V]	[mA]	[Ω]	[V]	[mA]	[Ω]	[V]	[mA]	[Ω]
3	0.86	3488.372	3	25.8	116.2791	3	5.5	535.7143
6	1.75	3428.572	6	51.9	115.6069	6	11.3	535.7143
10	2.82	3546.099	10	87.1	114.9425	10	18.5	537.6344

c) rachunek błedów

-klasa miliamperomierza : 0.5

R=

- klasa woltomierza : 0.5

I=3 [mA]

W układzie z poprawnie mierzonym napięciem wartość prądu mierzonego jest sumą prądu płynącego przez badaną rezystancję i przez woltomierz. Prąd, jaki płynie przez woltomierz odczytaliśmy z tabliczki znamionowej miernika, a błąd procentowy pomiaru można wyznaczyć z następującej zależności:

Przy maksymalnym wychyleniu woltomierza prąd, jaki przez niego płynie wynosi 3 [mA], to łatwo policzyć, że rezystancja Rv wynosi 5000 [Ω] (dla zakresu 15 [V]). Po wykorzystaniu ww. wzoru na błąd procentowy otrzmamy:

Rx	δRx	Rx	δRx	Rx	δRx
[Ω]	[%]	[Ω]	[%]	[Ω]	[%]
3488.372	-41.09589	116.2791	-2.272728	535.7143	-9.67742
3428.572	-40.67797	115.6069	-2.259886	535.7143	-9.67742
3546.099	-41.49377	114.9425	-2.24719	537.6344	-9.708737

4. Pomiar rezystancji metodą Mostka Weatstone'a.

Rezystancję szukaną można było określić z następującego wzoru:

R₁ = 100 Ω, R₂ = 10 Ω

Rezystancję R_p można było zmieniać za pomocą opornika dekadowego.

Mostek Wheastone'a jest czteroramiennym mostkiem pomiarowym prądu stałego do pomiaru rezystancji , metodą porównawczą. Składa się z czterech rezystorów umieszczonych w ramionach mostka, galwanometru magnetoelektr. W przekątnej pom. źródła napięcia. W stanie równowagi ( prąd w galwanometrze równy zeru ). R₁R₃=R₂R₄. Znając wartości rezystancji R₁, R₂ i R₄ odpowiadające równowadze można określić wartość rezystancji R₁.

a) R_p = 555.4 ⇒ R_X = 55540

b) R_p = 555.4 ⇒ R_X = 55540

c) R_p = 555.4 ⇒ R_X = 55540

d) R_p = 555.4 ⇒ R_X = 55540

e) R_p = 555.4 ⇒ R_X = 55540

5. Wnioski.

W przypadku pomiaru rezystancji metodą techniczną poprawnie mierzonego prądu, okazuje się, że pomiar większych wartości rezystancji jest obarczony mniejszym błędem niż pomiar rezystancji mniejszych.

W przypadku pomiaru rezystancji metodą techniczną poprawnie mierzonego napięcia, pomiar rezystancji o mniejszych wartościach błąd popełniany przy pomiarze jest stosunkowo niewielki w porównaniu do pomiarów dużych rezystancji.

Mostek Wheatstone'a służy do pomiarów bardzo szerokiego zakresu rezystancji, a przede wszystkim do większych wartości oporu, natomiast mostek Thomsona służy raczej do pomiaru bardzo małych rezystancji.

---