str. 1 

 

Rok: 201__/201__ 
Grupa:    
 

 

Imię i nazwisko (e-mail): 
 
 
 
 
 

Zespół:             

Data wykonania:  
 

LABORATORIUM METROLOGII 

Ćw. 10: Mostki prądu przemiennego 

Zaliczenie: 
 

Podpis prowadzącego: 

Uwagi: 
 
 

 

Wstęp 

Celem  ćwiczenia  jest  zapoznanie  się  z  właściwościami  i  zasadami  równoważenia  mostków 

przemienno-prądowych stosowanych do pomiarów parametrów impedancji kondensatorów i cewek 

powietrznych  oraz  poznanie  niektórych  właściwości  mostków  niezrównoważonych  prądu 

przemiennego. 

Każdy  punkt  sprawozdania  należy  wykonać  starannie.  Szczególną  uwagę  należy  zwrócić  na 

opracowanie  wniosków,  które  powinny  być  sformułowane  na  podstawie  zdobytej  wiedzy  wstępnej 

oraz  przeprowadzonych  pomiarów.  Wnioskiem  nie  jest  opis  wykonanych  na  zajęciach  pomiarów!  

Punkt pierwszy i drugi ćwiczenia powinien zawierać: 

•

 

 schemat układu pomiarowego, 

•

 

 krótki opis metodyki pomiarów lub obserwacji, 

•

 

 tabele z wynikami pomiarów i wynikami końcowymi, 

•

 

 obliczenia: wzory i przykład obliczeń, 

•

 

 wnioski (punkty 3, 4, 5 ćwiczenia). 

Podstawą  wykonania  sprawozdania  jest  instrukcja  do  ćwiczenia,  którą  można  pobrać  ze  strony 

Katedry Metrologii AGH: 

http://www.kmet.agh.edu.pl

  -> dydaktyka -> Materiały dla studentów. 

 

Program ćwiczenia: 

1.

 

Pomiar pojemności, rezystancji i kąta stratności kondensatorów mostkiem Wiena 

2.

 

Pomiar indukcyjności, rezystancji i dobroci cewki mostkiem Maxwella-Wiena 

3.

 

Mostek niezrównoważony. Obserwacja napięcia nierównowagi mostka Maxwella-Wiena 

4.

 

Detekcja obecności obiektów metalowych na podstawie napięcia nierównowagi mostka 
Maxwella-Wiena 

5.

 

Wpływ zwoju zwartego na napięcie nierównowagi mostka Maxwella-Wiena 

 

 

 

 

Wydział: EAIiE 
Kierunek:  

str. 2 

 

1.

 

Pomiar pojemności, rezystancji i kąta stratności kondensatorów mostkiem Wiena 

 

a)

 

Schemat  

 

Rysunek 1 Mostek Wiena. 

 

b)

 

Zależności wynikające z warunków równowagi mostka Wiena, umożliwiające obliczenie:  

 

=

x

C

 

 

=

x

R

 

 

=

x

tg

δ

 

 

c)

 

Wzory na graniczne błędy względne pomiaru 

x

C

δ

, 

x

R

δ

, 

δ

δ

tg

:  

 

 

 

 

 

 

 

 

str. 3 

 

d)

 

Wyniki pomiarów 

 

Parametr 

 Kondensator  nr  ...  

[ ]

[ ]

%

1

1

R

R

δ

±

Ω

 

 

[ ]

[ ]

%

2

2

R

R

δ

±

Ω

 

 

[ ]

[ ]

%

4

4

R

R

δ

±

Ω

 

 

[ ]

[ ]

%

w

C

w

F

C

δ

µ

±

 

 

[ ]

[ ]

%

w

R

w

m

R

δ

±

Ω

 

 

[ ]

___

1

R

N

∆

 

 

[ ]

___

2

R

N

∆

 

 

[ ]

___

1

R

r

∆

 

 

[ ]

___

2

R

r

∆

 

 

[ ]

%

NR

δ

 

 

[ ]

%

NC

δ

 

 

[ ]

%

1

r

δ

 

 

[ ]

%

2

r

δ

 

 

[ ]

[ ]

%

___

x

C

x

C

δ

±

 

 

[ ]

[ ]

%

___

x

R

x

R

δ

±

 

 

[ ]

%

x

tg

x

tg

δ

δ

δ

±

 

 

 

gdzie  ∆

N

  oznaczają  najmniejsze  zmiany  parametrów  elementów  regulowanych,  powodujące 

dostrzegalne  zmiany  stanu  równowagi  mostka,  a  ∆

r

  to  wartości  jednego  stopnia  dekady 

rezystancyjnej o najmniejszej wartości nominalnej stopnia.  

 

Tabela 1 

 

str. 4 

 

Miejsce na notatki i obliczenia 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

str. 5 

 

2.

 

Pomiar indukcyjności, rezystancji i dobroci cewki mostkiem Maxwella-Wiena 

 

a)

 

Schemat  

 

Rysunek 2 Mostek Maxwella-Wiena. 

 

b)

 

Zależności wynikające z warunków równowagi mostka Maxwella-Wiena, umożliwiające 

obliczenie parametrów cewki: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)

 

Wzory na graniczne błędy względne pomiaru 

x

L

δ

,

x

R

δ

,

x

Q

δ

 

 

 

 

str. 6 

 

 

d)

 

Wyniki pomiarów 

 

Parametr 

Cewka nr ... 

[ ]

[ ]

%

1

1

R

R

δ

±

Ω

 

 

[ ]

[ ]

%

2

2

R

R

δ

±

Ω

 

 

[ ]

[ ]

%

4

4

R

R

δ

±

Ω

 

 

[ ]

[ ]

%

w

C

w

F

C

δ

µ

±

 

 

[ ]

___

1

R

N

∆

 

 

[ ]

___

2

R

N

∆

 

 

[ ]

___

1

R

r

∆

 

 

[ ]

___

2

R

r

∆

 

 

[ ]

%

NL

δ

 

 

[ ]

%

NR

δ

 

 

[ ]

%

1

r

δ

 

 

[ ]

%

2

r

δ

 

 

[ ]

[ ]

%

___

x

L

x

L

δ

±

 

 

[ ]

[ ]

%

___

x

R

x

R

δ

±

 

 

[ ]

___

x

T

 

 

[ ]

%

x

Q

x

Q

δ

±

 

 

 

gdzie  ∆

N

  oznaczają  najmniejsze  zmiany  parametrów  elementów  regulowanych,  powodujące 

dostrzegalne  zmiany  stanu  równowagi  mostka,  a  ∆

r

  to  wartości  jednego  stopnia  dekady 

rezystancyjnej o najmniejszej wartości nominalnej stopnia. 

Tabela 2 

 

str. 7 

 

Miejsce na notatki i obliczenia 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

str. 8 

 

3.

 

Obserwacja napięcia nierównowagi mostka Maxwella-Wiena 

a)

 

Wyniki obserwacji. (Opisać różnicę pomiędzy sygnałem obserwowanym w pozycji pierwszej a 

sygnałem napięciowym obserwowanym w pozycji drugiej przełącznika funkcji wyjścia V

R

).   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

Detekcja obecności obiektów metalowych na podstawie napięcia nierównowagi mostka 

Maxwella-Wiena 

a)

 

Wnioski  z  eksperymentu  (W  jakiej  odległości  od  cewki  musi  się  znaleźć  obiekt  metalowy 

(oszacować  rząd  odległości)  i  jak  powinien  być  usytuowany  w  stosunku  do  osi  cewki,  aby 

wpływ na wartość napięcia nierównowagi był jak największy?). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

Wpływ zwojów zwartych na napięcie nierównowagi mostka Maxwella-Wiena 

a)

 

Wnioski.  (Jaki  wpływ  mają  zwoje  zwarte  na  napięcie  nierównowagi  mostka  wcześniej 

zrównoważonego? Co jest tego przyczyną? Do czego można wykorzystać taką właściwość?).