2001/2002

1

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych

Laboratorium Techniki Informacyjno - Pomiarowej.

Grupa:

Data:

Nr ćwiczenia:

1.
2.
3.
4.

POMIARY REZYSTANCJI

I. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie wybranych metod stosowanych do pomiaru rezystancji oraz  zasad
opracowania wyników pomiarów.

II. Zagadnienia
1.  Zasada pomiaru rezystancji omomierzem cyfrowym.
2.  Pomiar rezystancji metodą techniczną (tzw. pośrednią).
3.  Pomiar rezystancji mostkiem Wheatstone’a.
4.  Pomiar rezystancji metodą porównawczą.
5.  Pomiar rezystancji mostkiem Thomsona.

III. Program ćwiczenia
Zanotować wybrane parametry techniczne przyrządów stosowanych w ćwiczeniu.
Zmierzyć wartość rezystancji wskazanej przez prowadzącego:
- omomierzem cyfrowym,
- metodą techniczną (wybierając układ pomiarowy, w którym błąd systematyczny osiąga najmniejszą wartość),
- mostkiem technicznym Wheatstone’a.
Za pomocą technicznego mostka Thomsona zmierzyć wartość rezystancji wskazanej przez prowadzącego.
Obliczyć błąd bezwzględny pomiaru oraz podać zaokrąglony wynik końcowy dla każdej z zastosowanych metod
pomiaru rezystancji.

IV. Przebieg ćwiczenia

R

x

rezystor sprawdzany

moc dopuszczalna prąd dopuszczalny

rezyst. znamionowa

P

max

=

I

max

=

R

n

=

1. Pomiar rezystancji omomierzem cyfrowym

I = const

R

V

000

x

Rys.1. Zasada pomiaru rezystancji realizowana w omomierzu cyfrowym

Ω

omomierz cyfrowy  (multimetr cyfrowy)
typ

numer

Zakres pomiarowy:

R

n

=

Błąd podstawowy:

δ

an

=

δ

ndy

=

Zmierzona wartość rezystancji:

R

x

=

[

Ω

]

Błąd pomiaru rezystancji:

=

δ

x

R

[%]

=

∆

x

R

[

Ω

]

Zaokrąglony wynik końcowy:

=

∆

±

x

R

x

R

[

Ω

]

2. Pomiar rezystancji metodą pośrednią

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych

Laboratorium Techniki Informacyjno - Pomiarowej. Część I.

2

R

+

-

Zasilacz

220 V
50 H

U

 A

 V

x

W

Rys.2. Schemat układu do pomiaru rezystancji metodą pośrednią

V

woltomierz
typ

numer

A

amperomierz
typ

numer

Z

stabilizowane źródło zasilające
typ

numer

Wybrano zakresy pomiarowe:

woltomierza

U

n

=

====

V

R

amperomierza

I

n

=

====

A

R

Błąd systematyczny metody dla układu poprawnie

mierzonego napięcia:

Błąd systematyczny metody dla układu poprawnie

mierzonego prądu:

=

+

−

=

∆

V

x

2

x

s

R

R

R

=

=

∆

A

s

R

Wybrano układ poprawnie mierzonego ..............................
Zmierzono i obliczono:

U = 

[V]

I = 

[A]

Surowy wynik pomiaru

R

x

=

[

Ω

]

Poprawka:

=

∆

−

=

s

p

[

Ω

]

Błąd względny pomiaru:

[

]

=

δ

+

δ

±

=

δ

I

U

R

x

[%]

=

δ

U

[%]

=

δ

I

[%]

Błąd bezwzględny pomiaru

=

∆

x

R

[

Ω

]

Zaokrąglony wynik pomiaru:

=

∆

±

+

x

R

x

)

p

R

(

[

Ω

]

3. Pomiar rezystancji mostkiem technicznym Wheatstone’a

MTW

mostek techniczny Wheatstone’a
producent

typ

numer

zakresy pomiarowe

liczba działek

napięcie zasilania

błąd pomiaru rezystancji

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych

Laboratorium Techniki Informacyjno - Pomiarowej. Część I.

3

R

R

R

R

x

3

2

4

Rys.3. Zasada pomiaru rezystancji mostkiem Wheatstone’a

Zmierzona wartość rezystancji: 

=

x

R

[

Ω

]

Błąd pomiaru rezystancji:

=

δ

x

R

[%]

=

∆

x

R

[

Ω

]

Zaokrąglony wynik końcowy: 

=

∆

±

x

R

x

R

[

Ω

]

4. Pomiar rezystancji metodą porównawczą

U

U

R

R

I = const

w

x

1

2

w

1

2

2

x

R

U

U

I

U

R

=

=

Rys.4. Zasada pomiaru rezystancji metodą porównawczą

R

w

rezystor wzorcowy

producent

typ

numer

rezyst. znamionowa
R

n

=

moc dopuszczalna

prąd dopuszczalny

P

max

=

I

max

=

Pozostałe przyrządy pomiarowe jak w punkcie 2.

U

1

U

2

R

w

R

x

V

V

Ω

Ω

I = const. 

≈

 ...............     [      ]

Błąd pomiaru rezystancji:

]

[

2

1

U

U

R

R

w

x

δ

δ

δ

δ

+

+

=

[%]

=

δ

1

U

[%]

=

δ

2

U

[%]

=

δ

w

R

[%]

Błąd bezwzględny pomiaru rezystancji:

=

∆

x

R

[

Ω

]

Zaokrąglony wynik końcowy: 

=

∆

±

x

R

x

R

[

Ω

]

5. Pomiar rezystancji mostkiem technicznym Thomsona

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych

Laboratorium Techniki Informacyjno - Pomiarowej. Część I.

4

R

x

rezystor sprawdzany

producent

typ

numer

rezyst. znamionowa
R

x

=

moc dopuszczalna

prąd max.
I

max

=

R

R

R

R

R

r

r

I = const

x

b

2

3

4

3

4

Rys.5. Zasada pomiaru rezystancji mostkiem Thomsona

MT

mostek techniczny Thomsona:
typ

numer

mnożniki

napięcie zasilania

zakres pomiarowy

błąd pomiaru rezystancji

Zmierzona wartość rezystancji: 

=

x

R

[

Ω

]

Błąd pomiaru rezystancji:

=

δ

x

R

[%]

=

∆

x

R

[

Ω

]

Zaokrąglony wynik końcowy: 

=

∆

±

x

R

x

R

[

Ω

]

V. Wnioski

VI. Pytania kontrolne
1.  Omówić zasadę pomiaru rezystancji, którą wykorzystano w omomierzu cyfrowym.
2.  Podać zasadę pozwalającą wybrać układ pomiarowy, który wprowadza mniejszy błąd systematyczny

    w technicznej metodzie pomiaru rezystancji.

3.  Omówić zasadę pomiaru rezystancji mostkiem Wheatstone’a.
4.  Dlaczego mostkiem Wheatstone’a nie można zmierzyć bardzo małej rezystancji np. 20 m

Ω

 ?

5.  Od czego zależy czułość mostka Wheatstone’a?
6.  Co wpływa na wartość błędu pomiaru rezystancji za pomocą laboratoryjnego mostka Whaetstone’a

   (Thomsona)?

7.  Co wpływa na błąd pomiaru pomiaru rezystancji metodą porównawczą?

Literatura
[1] Dyszyński J.: Metrologia elektryczna i elektroniczna - Laboratorium cz. I, Oficyna wydawnicza Politechniki 

Rzeszowskiej, Rzeszów, 1998

[2] Chwaleba A., Poniński M., Siedlecki A.: Metrologia elektryczna, WNT, Warszawa, 1996.