Politechnika Rzeszowska

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych

Metrologia – laboratorium

Grupa/Zespół

Data

Nr ćwiczenia

Pomiary rezystancji

Resistance measurement

3

1…………….....................

2.........................................

3.........................................

4.........................................

Ocena

I. Cel

ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości wybranych metod pomiaru rezystancji: omomierzem

cyfrowym, metodą techniczną, podstawienia i porównania oraz wykorzystanie metody pośredniej
pomiaru rezystancji i impedancji.
II. Zagadnienia:
1.

Zasada pomiaru rezystancji omomierzem cyfrowym.

2.

Zasada pomiaru rezystancji i impedancji metodą techniczną.

3.

Zasada pomiaru rezystancji metodą porównania z wzorcem.

4. Błąd systematyczny pomiaru rezystancji, poprawka.

Wykaz używanych przyrządów i ich podstawowe parametry metrologiczne (typ, zakresy, dokładność):

Przyrządy pomiarowe:

Przyrządy dodatkowe:

Przed rozpoczęciem pomiarów należy:

1. Włączyć kilkanaście minut wcześniej przyrządy (zasilane z sieci 230 V) w celu ustabilizowania się

ich termicznych warunków pracy.

2. Sprawdzić i ew. skorygować zerowe wskazanie przyrządu.
3.

Przewody pomiarowe podłączyć najpierw do wejścia przyrządu a dopiero potem do obiektu.
Podczas pomiarów należy:

1. Wybrać najniższy możliwy zakres pomiarowy na przyrządzie.
2. Zapisywać wszystkie miejsca znaczące odczytanego wskazania na przyrządzie cyfrowym.
2. Uwzględnić błąd systematyczny pomiaru (np. wpływ rezystancji przewodów).

III. Program

ćwiczenia:

1.1. Pomiar

wartości rezystancji uzwojenia dławika omomierzem cyfrowym.

Zmierzyć wartość rezystancji R dowolnie wybranego rezystora. W tym celu podłączyć przewody
pomiarowe do odpowiednich gniazd wejściowych multimetru, wybrać mierzoną wielkość: rezystancja
i odpowiedni zakres pomiaru a następnie podłączyć rezystor. Podczas opracowania wyniku pomiaru
uwzględnić niezerową wartość rezystancji przewodów R

p

, łączących rezystor z omomierzem oraz moc

wydzielaną w rezystorze. Zapisać i opracować końcowy wynik pomiaru.

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych

Metrologia – laboratorium. ET-DI-2, r.ak. 2011/12

ćw. 3 / str. 2

1.2. Schemat

układu pomiarowego:

Rys. 1. Schemat układu do pomiaru rezystancji omomierzem cyfrowym

1.3. Wyniki pomiarów i obliczeń:

Wybrana funkcja pomiarowa multimetru:

ODCZYT

Zakres pomiarowy omomierza:



n

R

Rozdzielczość pomiaru:





rozdz

Wartość wskazywana:



R

DOKŁADNOŚĆ

Deklarowana dokładność multimetru:







 dgt

rdg k

%

m

Maksymalny dopuszczalny błąd pomiaru:















rozdz

100

k

R

m

R

POPRAWNOŚĆ

Błąd systematyczny metody pomiarowej:









p

s

R

Poprawka

:









s

p

Końcowy wynik pomiaru

:











R

p

R

R

x

2. Pomiar

wartości rezystancji nieliniowej metodą techniczną.

Wyznaczyć charakterystykę rezystancji R obiektu nieliniowego (żarówka) w funkcji płynącego

przez niego prądu I (w zakresie od 0 do 1,5 A z krokiem 0,3 A). Ze względu na dużą wartość rezystancji
wejściowej woltomierza cyfrowego i małą wartość rezystancji obiektu, zastosować układ połączeń wg
metody poprawnie mierzonego napięcia. Podczas pomiarów ustawić zasilacz w tryb pracy „stabilizacja
prądu”. Po wykonaniu pomiarów i obliczeń wykreślić charakterystykę R = f(I). Ekstrapolując ch-kę do
punktu I = 0 wyznaczyć wartość rezystancji w stanie bezprądowym R

0

= R(0).

Następnie wyznaczyć rezystancję żarówki dla prądu I = 3 A i obliczyć temperaturę włókna

żarówki.

Uwaga: w trakcie pomiarów żarówka nagrzewa się – niebezpieczeństwo poparzenia!!!

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych

Metrologia – laboratorium. ET-DI-2, r.ak. 2011/12

ćw. 3 / str. 3

2.1. Układ pomiarowy:

V

R

A

+

–

U

DC

Rys. 2. Schemat układu PMN do pośredniego pomiaru rezystancji

2.2. Wyniki pomiarów i obliczeń:
Zakres zmienności prądu i napięcia: jeżeli A

5

1

max

,

I



to



max

U

Zakres pomiarowy woltomierza:



n

U

Zakresy pomiarowy amperomierza:



n

I

Stała podziałki amperomierza:







n

n

A

I

C

Lp.



,

I,

U,

R,

1.

2.

3.

4.

5.

Wartość mierzonego prądu:

A

C

I







– w każdym punkcie pomiaru

Oszacowana wartość rezystancji:

I

U

R



– w każdym punkcie pomiaru

Rys. 3. Zależność rezystancji żarówki w funkcji płynącego prądu

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych

Metrologia – laboratorium. ET-DI-2, r.ak. 2011/12

ćw. 3 / str. 4

Wyznaczona wartość rezystancji w stanie bezprądowym:







 0

I

R

Wartość napięcia na żarówce dla

I = 3 A:



U

Rezystancja żarówki w temperaturze



x

:

 







I

U

R

x

TWR dla wolframu:



= 0,0046 K

-1

Zależność funkcyjna rezystancji metalu w funkcji temperatury:

 









0

0

1















x

x

R

R

Wyznaczona wartość temperatury włókna żarówki:





x

3. Pomiar wartości rezystancji metodą porównania z wzorcem.
Wyznaczyć wartość rezystancji

R

x

żarówki za pomocą metody porównania spadków napięć na

R

x

oraz

R

w

. Podczas pomiarów należy sprawdzić, czy wartość prądu w trakcie pomiaru nie ulega zmianie. Do

pomiaru

U

x

oraz

U

w

zastosować ten sam woltomierz, pracujący na tym samym zakresie pomiarowym.

I

R

x

R

w

U

x

U

w

+

–

Rys. 4. Pomiar rezystancji metodą porównania z rezystancją wzorcową

Wartość mierzonej rezystancji:

w

w

x

x

R

U

U

R





IV. Podsumowanie pomiarów, wnioski i spostrzeżenia:

Literatura:

1.

Chwaleba A.: Metrologia elektryczna, Warszawa: WNT, 2010.

2.

Zatorski A.: Podstawy pomiarów telekomunikacyjnych. Kraków: AGH, 1998.

3. Dyszyński J.: Metrologia elektryczna i elektroniczna - laboratorium cz. I. Rzeszów: OWPRz, 1997.
4.

Marcyniuk A.: Podstawy metrologii elektrycznej, Warszawa: WNT, 1984.

5. Parchański J.: Miernictwo elektryczne i elektroniczne, Warszawa: WSiP, 1997.
6.

Taylor J. R.: Wstęp do analizy błędu pomiarowego. Warszawa: PWN, 1999.

7.

Sydenham P.H.: Podręcznik metrologii. Warszawa: WKiŁ, 1990.