LABORATORIUM Z METROLOGII

Ćwiczenie

nr 1

Temat:

Mostek Wheatstone'a i Thomsona

ocena:

II E mgr

Wykonali:

Zieliński Michał

Żołyński Wiesław

Data oddania:

1997.06.10

Przebieg ćwiczenia:

1. Pomiar rezystancji za pomocą mostka Whaetstone'a

a) mostkiem technicznym;

b) mostkiem laboratoryjnym.

2. Pomiar rezystancji lmostkiem Thomsona.

a)mostkiem technicznym;

b)mostkiem labolatoryjnym.

ad 1) Mostek Wheatstone'a

Pomiar mostkiem technicznym

Nr oporu

Rp [Ω]

zakres

Rx [Ω]

1

5.6k

100

5600

1

5.6k

10

5600

2

600

10

602

2

600

1

600

3

117

1

118

3

117

1

117

Wartość Rx obliczyliśmy ze wzoru:

Rx = Rp * zakres

Pomiar mostkiem laboratoryjnym

lp.

nr oporu

R1

[Ω]

R2

[Ω]

Rp

[Ω]

Rx

[Ω]

Rxśr

[Ω]

ΔRx

[Ω]

1

1

515.4

515.4

2

1

100

100

518.9

518.9

527.7

34.6

5

1

549.0

5490

6

2

600.3

600.3

7

2

100

100

600.0

600.0

599s

0.8786

10

2

596.7

596.7

11

3

110.4

110.4

12

3

100

100

112.1

112.1

112.1

0.87

15

3

113.9

113.9

Wartość szukana Rx wyznaczona została ze wzoru:

Wartość średnią oraz odchylenie standardowe obliczone zostały za pomocą pakietu Statgraphics.

2) POMIAR REZYSTANCJI TECHNICZNYM MOSTKIEM THOMSONA.

Rn

RP

zakres

RX

d

d

dDZ

DRX

W

W

-

W

W/dz

%

W

W

0.01

1.15
*1.25

0.01

0.0005

0.00058

0.01

0.8

0.000092

±0.00015

0.001

0.7
*17.5

0.001

0.0021

0.0021

1.7

9.7

0.000067

±0.0001

Laboratoryjny mostek Thomsona.

Schemat pomiarowy

lp.

RN

[Ω]

RA

[Ω]

Rp

[Ω]

Rx

[Ω]

Rxśr

[Ω]

ΔRx

[Ω]

1

0.001

1000

722.4

722,4 *10-4

2

0.001

1000

743.5

743.5*10-4

3

0.001

1000

753.0

753.0*10-4

4

0.001

1000

744.0

744.0*10-4

Wartość szukana Rx wyznaczona została ze wzoru:

Wartość średnią oraz odchylenie standardowe obliczone zostały za pomocą pakietu Statgraphics.

Błąd nieczułości mostka wyznaczyliśmy według wzoru:

gdzie:

ΔRp - różnica wartości Rp w stanie równowagi i przy odchyleniu o jedną działkę galwanometru;

Dla Rp = 752.2 ΔRp = 6.1

czyli:

δc%= 0.81%

Wnioski:

Ćwiczenie, które wykonaliśmy polegało na pomiarze rezystancji metodami mostkowymi. Mieliśmy za zadanie zmierzyć rezystancję technicznym i laboratoryjnym mostkiem Thomsona oraz mostkiem Wheatstone'a.

Mostek Thomsona służy do pomiaru rezystancji rzędu 10-7 Ω ÷ 10 Ω. Po ustawieniu rezystancji RA, należało tak dobrać rezystancję Rp, aby mostek był w stanie równowagi (plamka galwanometru na 0 dz.). Z pomiarów, które wykonaliśmy mostkiem laboratoryjnym Thomsona wyliczyliśmy wartość mierzoną RX i wartość średnią RX. Obliczyliśmy również uchyb nieczułości na jedną działkę.

Mostek Wheatstone'a służy do pomiaru rezystancji od 10 Ω do 500 kΩ. Mostkiem tym zmierzyliśmy trzy rezystancje 120 Ω, 600 Ω i 5,6 kΩ.

Pomiar rezystancji technicznym mostkiem Wheatstone'a jest obarczony dużym błędem systematycznym wynikającym z budowy, oraz błędem odczytu. Mostek techniczny może być wykorzystany do pomiarów technicznych, które nie wymagają dużej dokładności. W pomiarach laboratoryjnych mogą one służyć do określania przybliżonej wartości, która jest niezbędna przy pomiarze mostkiem laboratoryjnym.

Błąd pomiaru mostkiem laboratoryjnym jest niewielki i mieści się w dziesiątych częściach procenta. Na błąd w mostkach laboratoryjnych ma wpływ tzw. błąd nieczułości , który może być większy lub mniejszy zależnie od prądu płynącego w obwodzie, oraz od klasy zastosowanego galwanometru. Rezystancje zmierzone mieszczą się w granicach błędu.

4