Pomiar rezystancji za pomocą mostków technicznych

Teoria

Do pomiarów rezystancji stosuje się metodę bezpośrednią oraz metody pośrednie :

1. metoda techniczna - pomiar prądu płynącego przez badaną rezystancję

2. metoda porównawcza prądowa - jak wyżej, kolejno przez rezystancję wzorcową i badaną

3. metoda porównawcza napięciowa - pomiary spadków napięć kolejno na rezystancji wzorcowej i rezystancji badanej

4. metoda mostkowa - pomiary mostkami Wheatstone'a i Thomsona

5. metoda rozładowania kondensatora

Schemat mostka Thomsona

Schemat mostka Wheatstonea

Pomiary i obliczenia

R znane [ ]	R zmierzone [ ]	Napięcie zasilania Uz [V]
120	118	4.5
560	600	4.5
5600	5600	3

Uchyb dla mostka wynosi 1%

Miernik ten mierzy prawidłowo opory zarówno dla małych jak i dla dużych wartości oporu, pomijając dość znaczny błąd przy wartości 560
gdzie błąd wyniósł aż 40
co przy zakładanym błędzie 6
jest wartością znaczną.

R mierzone [ ]	I [A]	U [V]
0.0008	1.9	2.1
0.0023	2.5	2.1

Uchyb dla mostka wynosi 0.0001 [
]

Jest stosunkowo mały błąd dla drugiego wyniku około
4.3%, ale pierwszy mija się z celem gdyż jego błąd wynosi
12.5%, co sugeruje, że dla rezystancji poniżej 0.001
miernik się nie nadaje, gdyż mogą nastąpić dosyć duże przekłamania.

R znane [ ]	R zmierzone [ ]	Stosunek R1/R2
120	115.8	1
560	598.7	1
5600	5546	10

Uchyb mostka wynosi 0.1%

Wyniki pomiarów są względnie dobre pomijając fakt, że błąd pomiarów jest większy niż uchyb miernika

R [ ]	R mierzone [ ]
0.0008	750.5*10^-6=0.0007505
0.002	267*10^-5=0.00267

Dokładność mostka wynosi 0.1%

Czyli rezystancja 1 powinna posiadać błąd 0.0000007505 czyli 750.5*10^-9

Natomiast wynosi on 0.000249.5 czyli został wyznaczony z niedokładnością 33.2%

Wnioski

Pierwszy miernik, mostek Wheatstonea, mierzy z powiedzmy dobrą dokładnością gdyż wyniki nie odbiegają znacznie od wartości rzeczywistych, drugi wynik dosyć znacznie odbiega od wartości rzeczywistej, ale jak sądzę ma na to wpływ napięcie zasilania.

Drugi mostek, Thomsona, zmierzył stosunkowo dobrze w bliżej wartości 1
, natomiast nie sprawdzi się przy wartościach 0.0001
gdyż akurat tyle wynosi jego błąd, pomimo tego że wskazał dokładnie wartość oporu, przy zakładanym takim błędzie jak wspomniałem wcześniej, wyniki mogą ulec dużemu przekłamaniu.

Trzeci mostek laboratoryjny, Wheatstonea, mierzył z gorszą dokładnością pomimo lepszej zakładanej

Czwarty, mostek Thomsona wskazał dosyć zbliżone wartości, ale odbiegały od zakładanego błędu

Muszę stwierdzić że lepsze okazały się ręczne mostki Thomsona i Wheatstonea, pomimo zakładanych większych błędów przy pomiarze, gdyż wyniki uzyskane były najbardziej zbliżone wartościom znanym oporów.

---