P

OLITECHNIKA  

Ś

WIĘTOKRZYSKA

W 

K

IELCACH

W

YDZIAŁ  

E

LEKTROTECHNIKI,  

A

UTOMATYKI

I  

I

NFORMATYKI

L

ABORATORIUM  

M

ETROLOGII (I)

I

NSTRUKCJA  

L

ABORATORYJNA

T

EMAT  

Ć

WICZENIA:

POMIARY MAŁYCH REZYSTANCJI

ZA POMOCĄMOSTKA 6-RAMIENNEGO

LABORATORIUM METROLOGII ELEKTRYCZNEJ (I)
Pomiary małych rezystancji za pomocą mostka 6-ramiennego.

2

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania i budową mostka Thomsona,

zbadanie jego własności oraz przeprowadzenie pomiarów rezystancji wybranych obiektów
i  określenie  na  podstawie  otrzymanych  wyników  i  wymiarów  geometrycznych
rezystywności materiałów tych obiektów.

1. Wprowadzenie

Mostek  sześcioramienny,  zwany  również  mostkiem  podwójnym,  mostkiem

Thomsona  lub  mostkiem  Kelwina,  jest  przeznaczony  do  pomiaru  bardzo  małych
rezystancji,  mniejszych  niż  1Ω.  Tak  małe  wartości  nie  mieszczą  się  w  zakresie
pomiarowym  mostka  czteroramiennego  ze  względu  na  duży  błąd  pomiaru  spowodowany
wpływem rezystancji styków i przewodów łączących.

Wpływ  rezystancji  przewodów  łączących  można  wyeliminować  zestawiając  układ

mostka sześcioramiennego jak na rys. 1 ( mostek Thomsona ).

 

Rys. 1. Mostek Thompsona

Rezystancję  R’

2

  i  R’

4

  powinny  mieć  odpowiednio  duże  wartości  (  ≥  10  Ω  ),  aby

można pominąć wpływ rezystancji doprowadzeń, a ponadto powinny być tak dobrane, aby
stale była spełniona zależność:

4

'

4

2

'

2

R

R

R

R

=

Zależność  ta  jest  podstawowym  warunkiem,  umożliwiającym  wyeliminowanie

wpływu rezystancji r na wynik pomiaru.

R

r

E

R

X

R

N

r

A

B

C

R

’

2

R

’

4

D

R

2

R

4

R

g

G

LABORATORIUM METROLOGII ELEKTRYCZNEJ (I)
Pomiary małych rezystancji za pomocą mostka 6-ramiennego.

3

Pomiary mostkiem Thomsona

1. Badanie właściwości mostka Thomsona typu MWT – 77a

a) Zapoznać się z instrukcją obsługi mostka

b) Połączyć układ pomiarowy według schematu przedstawionego na rys. 2

Rys. 2. Schemat pomiarowy mostka Thomsona

Rezystancję mierzoną można obliczyć ze wzoru:

p

N

X

R

R

R

R

⋅

=

R

r

A

G

DN

X

2

R

N

G

MWT – 77a

R

X

R

N

r

LABORATORIUM METROLOGII ELEKTRYCZNEJ (I)
Pomiary małych rezystancji za pomocą mostka 6-ramiennego.

4

c) Zbadać zależność błędu nieczułości mostka od doboru oporników
R

1

 = R

2

  przy  R

N

 = 0,1Ω; I = 0,25A. Wyniki pomiarów zanotować w tabeli:

Odchylenie galwanometru

w lewo

Odchylenie galwanometru w

prawo

Średnio

R

1

=R

2

=R R

p

R

x

∆R

p

α

α

p

p

R

R

∆

=

∆'

p

p

R

R

'

∆

∆Rp α

p

p

p

R

R

R

∆

−

=

∆'

p

p

R

R

'

∆

p

p

R

R

'

∆

[

Ω]

[

Ω] [Ω] [Ω] [dz]

[

Ω] [dz]

10

100

1000

10000

d) Zbadać zależność błędu nieczułości mostka od doboru opornika R

N

  przy

R

1

 = R

2

 = 1000Ω  i  I = 0,25A. Wyniki pomiarów zanotować w tabeli:

Odchylenie galwanometru w

lewo

Odchylenie galwanometru w

prawo

Średnio

R

N

R

p

R

x

∆R

p

α

α

p

p

R

R

∆

=

∆'

p

p

R

R

'

∆

∆Rp

α

p

p

p

R

R

R

∆

−

=

∆'

p

p

R

R

'

∆

p

p

R

R

'

∆

[

Ω] [Ω] [Ω] [Ω] [dz]

[

Ω] [dz]

1

0,1

0,01

0,001

LABORATORIUM METROLOGII ELEKTRYCZNEJ (I)
Pomiary małych rezystancji za pomocą mostka 6-ramiennego.

5

e)  Zbadać  zależność  błędu  nieczułości  mostka  od  prądu  I  płynącego  przez  oporniki

R

X

 i R

N

  przy  R

N

 = 0,1Ω  i  R

1

 = R

2

 = 1000Ω. Wyniki pomiarów zanotować w tabeli:

Odchylenie galwanometru w

lewo

Odchylenie galwanometru w

prawo

Średnio

I

R

p

R

x

∆R

p

α

α

p

p

R

R

∆

=

∆'

p

p

R

R

'

∆

∆Rp

α

p

p

p

R

R

R

∆

−

=

∆'

p

p

R

R

'

∆

p

p

R

R

'

∆

[mA] [

Ω] [Ω] [Ω] [dz]

[

Ω] [dz]

50

100

150

200

250

2. Pomiary oporności właściwej

Zmierzyć  rezystancję  przewodów  z  miedzi,  aluminium,  stali  i  mosiądzu  w  celu

określenia oporności właściwej tych metali. Optymalne warunki pomiaru należy dobrać na
podstawie  wyników badań w punktach 1a) i 1e).

 Wyniki pomiarów zanotować w tabeli:

R

n

R

I

Rp

R

X

l

d

ρ

Rodzaj

materiału

[

Ω]

[

Ω]

[A]

[

Ω]

[

Ω]

[m]

[mm]

[

Ωm]

miedź

aluminium

mosiądz

stal 1

stal 2

3. Opracowanie sprawozdania:

a)  Wykreślić zależności:  

)

(

'

R

f

R

R

p

p

=

∆

, 

)

(

'

N

p

p

R

f

R

R =

∆

, 

)

(

'

I

f

R

R

p

p

=

∆

.

b)  Obliczyć  oporności  właściwe  metali  oraz  błędy  systematyczne,  porównać

otrzymane wyniki z danymi z tabel oporności właściwej.

LABORATORIUM METROLOGII ELEKTRYCZNEJ (I)
Pomiary małych rezystancji za pomocą mostka 6-ramiennego.

6

4. Literatura.

•  Chwaleba A., Poniński M., Siedlecki A., Metrologia elektryczna, WNT, Warszawa 2003

;

• 

Szulce A.: Mostki elektryczne pomiarowe, WNT 1977;