1

Politechnika Rzeszowska

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych

Grupa:

Zespół:

1. …………………………………………..
2. …………………………………………..
3. …………………………………………..
4. ……………………………………………

Data

Laboratorium Metrologii I

Pomiary Rezystancji cz. 2.

Oprac.: R.A. Tabisz

Nr ćwicz.:

10

Ocena

1. CEL ĆWICZENIA:

poznanie

mostkowej

metody

pomiaru

rezystancji,

obsługi

technicznych

mostków

Wheastone’a i Thomsona, oraz czterozaciskowej metody pomiaru bardzo małych rezystancji.

2. ZAGADNIENIA :

a/. Mostkowe metody pomiaru rezystancji

b/. Przekształcenie mostka Wheastone’a w mostek Thomsona

c/. Różnice w konstrukcji mostków laboratoryjnych i technicznych

d/. Warunki równowagi dla mostków Wheastone’a i Thomsona.

e/. Pośrednia metoda pomiaru małych rezystancji – „metoda czterozaciskowa”

3. PROGRAM ĆWICZENIA:

a/. Zmierzyć wartość rezystancji wybranego rezystora dokładnym multimetrem cyfrowym

i przedstawić wynik pomiaru uwzględniając błąd maksymalny dopuszczalny deklarowany

przez producenta multimetru.

b/. Zmierzyć rezystancję tego samego rezystora technicznym mostkiem Wheastone’a i przedstawić

wynik pomiaru uwzględniając błąd maksymalny dopuszczalny deklarowany przez producenta

mostka.

c/. Porównać wyniki pomiaru rezystancji uzyskane za pomocą multimetru i mostka Wheastone’a.

d/. Zmierzyć mostkiem Thomsona bardzo małą rezystancję odcinka przewodu elektrycznego

i przedstawić wynik pomiaru uwzględniając błąd maksymalny dopuszczalny deklarowany przez

producenta mostka.

e/. Zmierzyć rezystancję tego samego odcinka przewodu elektrycznego metodą pośrednią

„czterozaciskową” i ustalić metodą „najgorszego przypadku”, zakres możliwych wartości

rezystancji mierzonej

f/. Porównać wyniki pomiaru rezystancji odcinka przewodu uzyskane za pomocą technicznego

mostka Thomsona i za pomocą metody pośredniej „czterozaciskowej” .

2

4. PRZEBIEG ĆWICZENIA

4.1. Dane identyfikacyjne oraz właściwości metrologiczne użytych przyrządów pomiarowych

Lp. Nazwa przyrządu

Typ

Producent

Nr. fabryczny Użyty zakres

pomiarowy

X

N

Współczynniki błędu
maksymalnego
dopuszczalnego: Δ

max-d

1

Multimetr cyfrowy


- omomierz

R

N

=

…………. [Ω]

a = …….. [%]
b = …….. [%]
c = ………
d = ……… [Ω]

2

Techniczny Mostek
Wheastone’a

R

N

=

…………. [Ω]

kl = …….. [%]

3

Techniczny Mostek
Thomsona

R

N

=

…………. [Ω]

kl = …….. [%]

4

Multimetr cyfrowy


- miliwoltomierz DC

U

N

=

…………. [mV]

a = …….. [%]
b = …….. [%]
c = ………
d = ……… [mV]

5

Amperomierz
analogowy

I

N

=

…………… [A]

kl = …….. [%]

4.2. Pomiar rezystancji wybranego rezystora dokładnym multimetrem (omomierzem)

a/. Wartość odczytana

R

odcz

= …………… [

Ω]

b/. Błąd maksymalny dopuszczalny deklarowany przez producenta multimetru:

100

100

max

N

odcz

d

R

b

R

a

⋅

+

⋅

=

∆

−

= ………..... [Ω] lub

d

c

R

a

odcz

d

⋅

+

⋅

=

∆

−

100

max

= ………….. [Ω]

c/. Wynik pomiaru

R

mul

= R

odcz

+/-

I Δ

max-d

I = ……………. +/- …………….. [Ω]

4.3. Pomiar rezystancji tego samego rezystora technicznym mostkiem Wheastone’a

a/. Wartość odczytana

R

odcz

= …………… [

Ω]

b/. Błąd maksymalny dopuszczalny deklarowany przez producenta mostka:

100

max

N

d

R

kl

⋅

=

∆

−

= ……………. [Ω]

c/. Wynik pomiaru

R

mW

= R

odcz

+/-

I Δ

max-d

I = ……………. =/- …………….. [Ω]

3

4.4. Porównanie wyników pomiarów rezystancji tego samego rezystora uzyskanych za pomocą

multimetru (omomierza) cyfrowego, oraz mostka technicznego Wheastone’a.

Nazwa przyrządu

Wartość odczytana

R

odcz

Błąd max. dopuszcz.

d

−

∆

max

Wnioski

Multimer (omomierz)

R

odcz

=

……………………….[Ω]

……………………… [Ω]

Mostek Wheastone’a

R

odcz

=

……………………….[Ω]

……………………… [Ω]

4.5. Pomiar małej rezystancji odcinka przewodu elektrycznego za pomocą technicznego mostka

Thomsona.

a/. Wartość odczytana

R

odcz

= …………… [

Ω]

b/. Błąd maksymalny dopuszczalny deklarowany przez producenta mostka:

100

max

N

d

R

kl

⋅

=

∆

−

= ……………. [Ω]

c/. Wynik pomiaru

R

mT

= R

odcz

+/-

I Δ

max-d

I = ……………. =/- …………….. [mΩ]

4.5. Pomiar małej rezystancji tego samego odcinka przewodu elektrycznego za pomocą

metody pośredniej - „czterozaciskowej”

a/. Zestawić układ pomiarowy przedstawiony na rys.1.

Rys.1. Układ do pomiaru małych rezystancji metodą pośrednią „czterozaciskową”

b/. Ustawić na zasilaczu wartość ograniczenia prądu

I

ogr

o wartości mniejszej od wartości wynikającej z

dopuszczalnej gęstości prądu dla mierzonego przewodu, oraz mieszczącej się blisko pełnego wychylenia
amperomierza analogowego na wybranym zakresie.

(np.: dla przewodów miedzianych dopuszczalna gęstość prądu wynosi: 2,5 A/mm

2

)

4

c/. Odczytać wartości wskazane przez multimetr (miliwoltomierz) i amperomierz analogowy

U

odcz

= …………….[mV] ,

α

odcz

= ………… [dz] ,

max

α

α

N

I

C

=

…………[A/dz],

=

⋅

=

α

α

C

I

odcz

odcz

…………..

[A]

i obliczyć błędy maksymalne dopuszczalne wynikając z deklaracji producentów obydwu przyrządów

- dla odczytanego wskazania multimetru (miliwoltomierza)

100

100

max

N

odcz

mul

d

R

b

U

a

⋅

+

⋅

=

∆

−

= ………..... [mV] lub

d

c

U

a

odcz

mul

d

⋅

+

⋅

=

∆

−

100

max

= ………….. [mV]

- dla odczytanego wskazania amperomierza analogowego

100

max

N

amp

d

I

kl

⋅

=

∆

−

= ……………. [A]

d/. Obliczyć wartość zmierzonej rezystancji

R

odcinka przewodu korzystając z prawa Ohma:

.........

..........

]

[

]

[

=

=

A

I

mV

U

R

odcz

odcz

obl

[mΩ]

e/ obliczyć granice przedziału możliwych wartości rezystancji mierzonego odcinka przewodu metodą
„najgorszego przypadku” :

dolna granica przedziału możliwych wartości rezystancji

]

[

]

[

max

max

A

I

mV

U

R

amp

d

odcz

mul

d

odcz

d

−

−

∆

+

∆

−

=

= ………………. [mΩ]

górna granica przedziału możliwych wartości rezystancji

]

[

]

[

max

max

A

I

mV

U

R

amp

d

odcz

mul

d

odcz

g

−

−

∆

−

∆

+

=

= ………………. [mΩ]

4.6. Porównanie wyników pomiarów małej rezystancji tego samego odcinka przewodu uzyskanych
za pomocą multimetru technicznego mostka Thomsona i metodą pośrednią „czterozaciskową” .


Nazwa przyrządu

Wartość odczytana

lub obliczona

Dolna granica

przedziału

R

d

Dolna granica

przedziału

R

g

Wnioski

Mostek Thomsona

R

odcz

=

……………… [mΩ]

R

d

= R

odcz

– Δ

max-d

………………[mΩ]

R

d

= R

odcz

+ Δ

max-d

………………[mΩ]

Metoda
„czterozaciskowa”

R

obl

=

……………… [mΩ]

………………[m Ω]

………………[m Ω]