Mostki prądu stałego


Magdalena Brzyska

nr albumu: 162854

wydział: CHEMICZNY

kierunek: TECHNOLOGIA CHEMICZNA

rok studiów: I

Sprawozdanie.

Ćwiczenie nr 5.

Mostki prądu stałego.


Cel ćwiczenia.

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

Potrzebne wzory.

0x01 graphic

Układy pomiarowe.

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Pomiar dla R2 ustawionego na pomiar wewnętrzny.

0x01 graphic

Celem tego pomiaru było zrównoważenie mostka, czyli ustawienie oporu R1 tak, aby woltomierz wskazywał wartość jak najbliższa 0. Pomiar zaczęliśmy od 150[Ω] ustawionych na oporniku dekadowym i zakresu woltomierza 10 [V]. Ponieważ wartość napięcia wskazywanego przez woltomierz była dość odległa od 0 zaczęliśmy zmniejszać opór R1 przy zakresie woltomierza 1 [V]. Tak zbliżyliśmy się do wartości 100[Ω] gdzie wartość napięcia U wynosiła 0,0004 [V]. Aby upewnić się, ze jest to najbliższa wartość 0 zakres woltomierza został zmieniony na 100 [Mv] a odczyt wynosił 0,38[V]. Aby sprawdzić, czy 100[Ω] to poprawny wynik rezystancji pierwszej dalej zmniejszano opór, przy zakresie 1 [V]. Napięcie na woltomierzu zaczęło wzrastać a znak z ujemnego przy oporze powyżej 100[Ω] zmienił się na dodatni poniżej 100[Ω].

Pomiar ten potwierdził słuszność wzoru:

0x01 graphic

z którego wynika, że przy naszych ustawieniach (0x01 graphic
) w stanie równowagi opór R1=100[Ω].

  1. Pomiar dla R2 ustawionego na pomiar wewnętrzny.

Pomiar ten polegał na badaniu oporu nieznanego włączonego do mostka za pomocą zmian oporu R2 na oporniku dekadowym. Pomiary te wykonano dla dwóch różnych rezystorów o nieznanych oporach. W obu przypadkach nasze zadanie polegało na znalezieniu napięcia jak najbliższego 0[V] najbliższego pomocą zmian rezystancji R2 oraz w celu jak najdokładniejszej wartości zmieniano zakres woltomierza.

  1. rezystor 1

W tym przypadku badaliśmy jak na pomiar i wartość ustawianą na oporniku dekadowym wpływa różny stosunek rezystancji R4 i R3

Pomiar rozpoczęliśmy od wartości R2=940[Ω], dla której przy zakresie 10[V] woltomierz wskazywał U=0,001[V]. Zmieniając zakres do 100[Mv] i zmniejszając opór stwierdziliśmy, że mostek jest zrównoważony dla R1=939,3[Ω], gdzie przy kolejnych zmianach oporu napiecie wskazywane przez woltomierz „oddalało” się od 0. Dzięki temu mogliśmy obliczyć opór nieznanej rezystancji korzystając ze wzoru

0x01 graphic

Ponieważ stosunek R4 i R3 miał się tak jak 1:1 więc łatwo obliczyć, że R1=939,3[Ω];

Badanie napięcia rozpoczęliśmy od rezystancji R2=9400[Ω] i tak zmniejszając zakres woltomierza i opór R2 otrzymaliśmy wynik, że R2 = 9394,8[Ω]. Zmiany napięcia przy takich ustawieniach można było zaobserwować dla wartości ok. 0,3 [Ω]

Wynik tego pomiaru pozwala ustalić ile wynosi opór R1, należy wykorzystać wzór, pamiętając, że stosunek rezystancji R4 i R3 wynosił 1:10, czyli

0x01 graphic
, co uwzględniając niepewności pomiaru jest wartością zbliżona do rezystancji obliczonej w przypadku pierwszym;

Porównując wcześniejsze opory pomiar rozpoczęliśmy od wartości R2=93,8[Ω], następnie jak w poprzednich przypadkach zmniejszając opór i zakres woltomierza otrzymaliśmy wartość R2 = 93,7[Ω]. Zmiany napięcia przy takich ustawieniach można było zaobserwować dla wartości ok. 0,1 [Ω].

łatwo więc obliczyć, że opór R1 w tym przypadku wynosił 937 [Ω], co może się mieścić w granicy błędu.

  1. rezystor 2

W tym przypadku badaliśmy jak na pomiar i wartość ustawianą na oporniku dekadowym wpływa różny stosunek rezystancji R4 i R3

W tym przypadku wartość rezystancji jaka dawała napięcia najbliższe 0[V] przy zakresie 100[mV] wynosiła R2=7641,0[Ω]. Najmniejsze różnice jakie można było zaobserwować we wskazaniach woltomierza następowały przy zmianie oporu na oporniku dekadowym o 1[Ω].

Wnioski.

Wszystkie te pomiary miały pokazać, jak w łatwy sposób można wyznaczyć nieznany opór podłączony do układy. Wartości otrzymane przy zmianie stosunku oporów R4 i R3 mimo, ze nie dały identycznych wartości były do siebie zbliżone, mieściły się w granicach błędu.

Pomiary mostkowe polegają na taki doborze oporników w układzie, aby różnica potencjałów miedzy punktami A i C (rys.1) dawała wartość [V]. w takim przypadku znając stosunek oporów R4 i R3 oraz wartość oporu drugiego można w łatwy sposób wyznaczyć badaną rezystancje elementu załączonego do układu.

Ogólnie pomiar mostkowy polega na doprowadzeniu mostka do stanu równowagi poprzez zmianę rezystancji R2 (wartości rezystancji R4 i R3 pozostają w czasie pomiaru nie zmienione). Znając wzór opisujący stan równowagi

0x01 graphic

oraz wartości R4, R3,R2 można wyznaczyć R1-opór nieznany.

ćwiczenie nr 5 - Magdalena Brzyska, nr albumu 162854, piątek - 1115



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Mostki prądu stałego, sprawozdania
mostki prądu stałego
MOSTKI2, MOSTKI PRĄDU STAŁEGO:- grupa narzędzi pomiarowych przeznaczonych do pomiaru rezystancji
sciagi metrologia, SCIAGA~1, Nie zrównoważone mostki prądu stałego
Niezrównoważone mostki prądu stałego 9 doc
~$ezrównoważone mostki prądu stałego 4 doc
Niezrównoważone mostki prądu stałego 1 doc
Mostki prądu stałego mostek WHEATSTONE A 6 doc
Niezrównoważone mostki prądu stałego 6 doc
Niezrównoważone mostki prądu stałego 3 doc
Mostki prądu stałego mostek WHEATSTONE A 2 doc
Niezrównoważone mostki prądu stałego 2 doc
Mostki prądu stałego mostek WHEATSTONE A 5 doc
Mostki prądu stałego mostek WHEATSTONE A 7 doc
Niezrównoważone mostki prądu stałego 7 doc
Niezrównoważone mostki prądu stałego 5 doc

więcej podobnych podstron