Wydział Chemiczny

Mostki prądu stałego

Laboratorium Elektrotechniki i Elektroniki

Monika Cieśla 144577

Michalina Niewińska

Data przeprowadzenia ćwiczenia: 29.05.2006r.

1. Cel ćwiczenia:

Zapoznanie się z mostkiem Wheatstone'a do pomiaru rezystancji orz jego właściwości w zastosowaniach jako mostek zrównoważony i wychyłowy.

2. Aparatura użyta w ćwiczeniu:

Przyrządy pomiarowe:

- Mostek Wheatstone'a

- Multimetr cyfrowy Metex M4640A

- Rezystor dekadowy

Dokładność przyrządów:

Rezystancja

zakres	błąd odczytu
200Ω	0,2%rdg + 5dgt
2kΩ 20kΩ 200kΩ 2MΩ	0,15%rdg + 3dgt
20MΩ	1%rdg +2dgt

Błąd ziarnistości rezystora dekadowego

1kΩ ± 0,05%; 100Ω ± 0,05%; 10Ω ± 0,05%; 1Ω ± 0,1%; 0,1Ω ± 0,5%

3. Schematy układów pomiarowych

1. Makieta mostka Wheatstone'a do pomiaru rezystancji.

4. Przykłady obliczeniowe - wyniki obliczeń:

1. Pomiar rezystancji przy podłączeniu zewnętrznego rezystora dekadowego R₁ i R₂ dla 100Ω, 1kΩ.

Napięcie zasilania mostka 6 V

ΔR_1z - jest to najmniejsza możliwa do uzyskania zmiana nastawy wzorcowego rezystora dekadowego

δR_1z - błąd ziarnistości wzorca

δR_1z = ΔR_1z / R₁ ∙ 100% = 0,1 / 10 ∙ 100 = 1 %

= 0,05% / 4,73 / 0,3 = 0,00003% ≈ 0

R2	R4/R3	R4	R3	R1	ΔR1z	Uwy	δR1z	δn
Ω	Ω	Ω	Ω	Ω	Ω	mV	%	%
100	0,1	100	1000	10	0,1	4,73	1	0
		1	100	100	100	0,1	1,42	0,1	0
				1000	1000	100	0,1	0,46	0,1	0
		10	1000	100	1000	0,1	0,14	0,01	0
	1000	0,1	100	1000	100	0,1	1,46	0,1	0
		1	100	100	1000	0,1	0,06	0,01	0
				1000	1000	1000	0,1	0,15	0,01	0
		10	1000	100	1000	0,1	0,02	0,01	0,01

Napięcie zasilania mostka 3 V

R2	R4/R3	R4	R3	R1	ΔR1z	Uwy	δR1z	δn
Ω	Ω	Ω	Ω	Ω	Ω	mV	%	%
100	0,1	100	1000	10	0,1	0,37	1	0
		1	100	100	100	0,1	0,71	0,1	0
				1000	1000	100	0,1	0,23	0,1	0
		10	1000	100	1000	0,1	0,07	0,01	0
	1000	0,1	100	1000	100	0,1	0,74	0,1	0
		1	100	100	1000	0,1	0,03	0,01	0,01
				1000	1000	1000	0,1	0,07	0,01	0
		10	1000	100	1000	0,1	0,01	0,01	0,02

1. Pomiar oporników omomierzem i mostkiem.

ΔR_x = δp ∙ R_x /100 + Δz = 0,15 ∙ 2,215 / 100 + 0,003 = 0,0033 kΩ

δz = ΔR_2z / R₂ ∙ 100% = 0,1 / 1000 ∙ 100 = 0,01%

׀δR₁׀ = ׀δR₂׀ + ׀δR₃׀ + ׀δR₄׀ + ׀δ_z׀ = 0,05 + 0,05 + 0,05 + 0,01 = 0,16%

pomiar rezystancji omomierzem			pomiar mostkiem Wheatstone'a			R4/R3	R2
Rx	ΔRx	δRx	R1	ΔR2z	δR1
2,215 kΩ	0,0033kΩ	0,15%	2214,7 Ω	0,1Ω	0,16%	1kΩ/1kΩ	1kΩ
0,459 kΩ	0,0007kΩ	0,15%	459,7 Ω	0,1Ω	0,25%	100Ω/100Ω	100Ω

2. Pomiar rezystancji mostkiem przy zmianie stosunku R₁/R₀ (mostek zrównoważony).

R₀ - wartość rezystora R₁ w stanie zrównoważenia mostka

R₂ = R₃ = R₄ = 100 Ω

l.p.	R1/R0	R1	Uwy
		Ω	Ω	mV
1	0,2	20	-1,8997
2	0,4	40	-1,2286
3	0,6	60	-0,7198
4	0,8	80	-0,3206
5	1	100	0,06
6	1,2	120	0,2639
7	1,4	140	0,4845
8	1,6	160	0,6715
9	1,8	180	0,8321
10	2	200	0,9710

l.p.	R1/R0	R1	Uwy
		Ω	Ω	mV
1	0,9	90	-0,1519
2	0,92	92	-0,1202
3	0,94	94	-0,0880
4	0,96	96	-0,0583
5	0,98	98	-0,0285
6	1	100	0
7	1,02	102	0,0279
8	1,04	104	0,0562
9	1,06	106	0,0840
10	1,08	108	0,1111
11	1,1	110	0,1373

5. Wnioski.

Podczas pomiaru rezystancji mostkiem Wheatstone'a przy zmniejszeniu napięcia zasilania, napięcia wyjściowe dwukrotnie maleją. Najniższe wartości napięć wyjściowych czyli tzw. zrównoważenie mostka otrzymałam przy rezystancjach R₁ = R₂ = 1000Ω.

Przy badaniu mostka w stanie zrównoważenia wywnioskowałam że mniejsze napięcia wyjściowe otrzymamy powyżej stosunku R₁/R₀ = 1. Natomiast gdy R₁/R₀ < 1 wartości napięć wyjściowych są większe (większy błąd pomiaru).

4

---