background image

Kordowski    Mariusz    gr. 4 b   

 

 

     

 

                  Ćwiczenie 6 

 

1.Zależności czułości napięciowej mostka Wheatstone’a: 
a) od wartości rezystora R

1

 przy R

2

 = const 

 

b) od wartości rezystora R

2

 przy R

1

 = const

 

 

Mostek Wheatstone’a osiąga największą czułość dla R

1

=1000Ω. Biorąc pod uwagę to, że podczas 

mierzenia Rx wartość R1=const była ustawiona na 1000Ω można zauważyć, że mostek 

Wheatstone’a uzyskuje optymalne warunki pomiaru dla wartości mierzonej równej R1, bądź do 

niej zbliżonej. Spełniony jest zatem warunek Rx=R1. Natomiast wartość rezystancji R2 nie ma 

znaczącego wpływu na warunki pracy. 

 

2.Grubość ścieżki mierzonego obwodu: 

Dane: R

N

 = 0,1 Ω, R = 10 000 Ω, R

p

 = 3111 Ω, d = 2 mm, l = 50 mm, G

 =  

Najpierw liczymy rezystancje ścieżki R

x

 ze wzoru: 

0,1

3111

0, 03111

10000



x

p

R

R

R

R

=

=

Ω =

 

 

 

background image

Natomiast grubość liczymy ze wzoru: 

1

50

0, 0146

0, 03111 56 2

x

x

grub d

l

G

grub

mm

R

l

R G

d

=

=

=

=

 

 

3.Wyniki pomiarów rezystancji ścieżki obwodu drukowanego: 

a) mostek Thompson’a 

 

 

 

 

b) multimetr cyfrowy 

Rx = 31,1 mΩ   

 

 

 

 

 

R

2w

 = 242 mΩ oraz R

4w

 = 32 mΩ 

c) metoda techniczna 

Rx = 32 mΩ oraz Rx = 31,8 mΩ  

Wnioski: 

Wartości pomiarów metodą techniczną są zbliżone zarówno do siebie jak i do pomiaru z multimetru 

metodą 4-zaciskową. Pomiar mostkiem Thompson’a nieznacznie odbiega od wartości pomiarów 

wymienionych wcześniej i ma najmniejszą wartość. Natomiast pomiar multimetrem cyfrowym metodą  

2-zaciskową ma najmniejszą dokładność i wyraźnie odbiega od wartości innych pomiarów. Jego wartość jest 

niedokładna, ponieważ rezystancja doprowadzeń i styków jest rzędu wartości mierzonej. 

 

4.Błędy pomiaru rezystancji R

N

 w 2 i 4 zaciskowym multimetrze cyfrowym: 

Dane: R

2w

 = 0,131Ω, R

4w

 = 0,1Ω 

 

2

2

(0,131 0,1)

0, 031

W

W



R

R

ε

=

=

Ω =

 

2

2

0, 031

100%

100%

31%

0,1

W

W



R

ε

δ

=

=

=

 

4

4

(0,1 0,1)

0

W

W



R

R

ε

=

=

Ω = Ω

 

4

4

0

100%

100%

0%

0,1

W

W



R

ε

δ

=

=

=

 

 

5.Charakterystyka rezystancji żarówki: 

 

 

 

background image

0

0

100%

x

x

C

C

C

C

δ

=

6.Pomiar pojemności kondensatora o dużym współczynniku stratności D miernikiem HM 8018: 

Dane: ω = 10000 rad/s, C

0

 = 154,5 nF, f = 1,6kHz 

Wzory: 

a)  połączenie równoległe 

 

 

 

 

b) połączenie szeregowe 

0

x

p

G

D

C

ω

=

 

 

 

 

 

 

0

s

x

D

C R

ω

=

 

 

Wykres błędu pomiaru pojemności δC

x

 od współczynników stratności D

p

 i Ds.

 

 

Przyczyną różnego przebiegu otrzymanych krzywych są różne wartości błędów δC

x

 w Dp i Ds. Zarówno z 

Tabel 12.5 i 12.6 jak i z wykresu widzimy gwałtowny wzrost błędu w Ds, przy jednoczesnym utrzymywaniu 

się błędu w Dp w granicach 2%. 

 

7.Pomiar kondensatorów o małych wartościach pojemności: 

Przewód ekranowany, gdy jest podłączony do masy miernika zwiększa stabilność oraz zmniejsza 

błąd pomiaru. Natomiast w innym przypadku ekran działa jak druga okładka dodatkowego 

kondensatora, którego pierwszą okładką są  przewody pomiarowe. 

 

8.Pomiar indukcyjności i rezystancji miernikiem LC: 

Dane: L

X

 = 43,4 mH, R

X

 = 23,3 Ω 

Wzór: 

a) impedancja zastępcza Z

X

 = R

X

 + jωL

X

, stąd moduł: 

2

2

2

2

(

)

(23, 3)

(10000 0, 0434)

434, 6

Zx

Rx

Lx

ω

=

+

=

+

=

 

b)kąt fazowy: 

10000 0, 0434

(18, 63)

86, 93

23, 3

x

x

x

L

arctg

arctg

arctg

R

ω

ϕ

=

=

=

=

°

 

 

 

 

background image

2

1, 37

x

rzecz

L

L

=

4

1, 05

x

rzecz

L

L

=

9.Pomiar cewek o małych wartościach indukcyjności: 

L

rzecz

 = 9,36 µH 

L

x2

 = 12,8 µH   

 

 

 

 

 

 

L

x4

 = 9,8 µH 

 

Wartości rzeczywistej L

rzecz

 bliższa jest wartość przy cztero przewodowym połączeniu L

x4

 

10.Ocena przydatności mierników HM 8018 i M-4650CR do pomiarów kondensatorów o dużym 

współczynniku stratności D lub zbocznikowanych rezystancją: 

 

Miernik HM 8018 jest znacznie lepszym miernikiem do pomiarów kondensatorów o dużym 

współczynniku stratności D. Za tym miernikiem przemawia przede wszystkim mały błąd 

pomiarowy, który nie przekracza 0,2%. Natomiast pomiary multimetrem M-4650CR posiadały 

błędy sięgające nawet 17%.