POLITECHNIKA RADOMSKA im. Kazimierza Pułaskiego WYDZIAŁ TRANSPORTU		LABORATORIUM MIERNICTWA		Data:
Wykonali:		Grupa:	Zespół:	Rok akademicki:
Temat:	Mostek Wheastone'a		Nr ćwiczenia:	Ocena:

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest pomiar rezystancji za pomocą mostka Wheastone'a oraz poznanie właściwych zasad doboru elementów mostka.

2. Układ pomiarowy:

Rys. Układ pomiarowy mostka Wheastone'a:

G - galwanometr;

B - czwórnik do nastawiania czułości galwanometru;

E - zasilacz stabilizowany napięcia stałego;

R_X - mierzona rezystancja;

R₂ - rezystor porównawczy (dekadowy);

R₃, R₄ - dekadowe rezystory stosunkowe;

P - przełącznik.

3. Przebieg ćwiczenia:

2.1. Pomiar rezystancji mostkiem Wheastone'a i badanie wpływu parametrów układu na błąd nieczułości.

2.2 Tabela pomiarowa:

Rn	R3/R4	R3	R4	R2	R2'	Δα	RX	δn	δsRx	δRx max	RX±ΔRx max
[Ω]		[Ω]	[Ω]	[Ω]	[Ω]	[dz]	[Ω]	[%]	[%]	[%]	[Ω]
1	10^-3	100	10^5	1300	1600	0.1	1.3	46.154	0.15	46.3	1.3	±	0.602
10	10^-3	100	10^5	13000	15000	0.1	13	30.769	0.15	30.92	13	±	4.02
10	10^-2	100	10^4	1025	1039	0.1	10.25	2.732	0.15	2.88	10.25	±	0.29
10^2	10^-2	100	10^4	10139	10250	0.1	101.39	2.190	0.15	2.34	101.39	±	2.37
10^2	10^-1	10^3	10^4	1002	1004	0.1	100.2	0.399	0.15	0.549	100.2	±	0.55
10^3	10^-1	10^3	10^4	10019	10040	0.1	1001.9	0.419	0.15	0.569	1001.9	±	5.7
10^3	1	10^4	10^4	1001	1002	0.1	1001	0.200	0.15	0.35	1001	±	3.5
10^4	1	10^4	10^4	10007	10015	0.1	10007	0.160	0.15	0.31	10007	±	31.02
10^4	10	10^4	10^3	1003	1005	0.15	10030	0.266	0.15	0.416	10030	±	41.7
10^5	10	10^4	10^3	10031	10052	0.1	100310	0.419	0.15	0.569	100310	±	571
10^5	100	10^4	10^2	1020	1032	0.1	102000	2.353	0.15	2.503	102000	±	2553

Przykładowe obliczenia:

[Ω]

[%]

[%]

[%]

[Ω]

Z powodu braku czasu nie przeprowadziliśmy badania wpływu parametrów elementów mostka na błąd nieczułości.

4. Wnioski:

Mostek Wheastone'a służy do pomiaru rezystancji rzędu od 1 Ω do 1 MΩ. Jednakże, przy pomiarach w tak szerokim zakresie należy zwrócić uwagę na dobór rezystancji stosunkowych R₃ i R₄ . Mimo tego, że nie badaliśmy wpływu parametrów elementów mostka na błąd nieczułości, z wykonanych pomiarów rezystancji daje się zauważyć, że błąd ten jest najmniejszy, gdy R₃/R₄ dąży do jedności, i wtedy δ_n­ = 0.16 %. Przy R₃/R₄ = 10^-3 , δ_n­ = 46 %, co czyni pomiar niewiarygodnym.

Mierząc tę samą rezystancję R_x przy dwóch różnych stosunkach rezystancji R₃/R₄, także spostrzegamy zależność wartości błędu nieczułości od doboru tych rezystancji. Dla porównania: w przypadku, gdy mierzymy 100 Ω przy stosunku R₃/R₄ = 10^-2, mamy doczynienia z δ_n = 2.19%, co nie jest zadowalającym rezultatem; jeśli natomiast R₃/R4 = 10^-1 , to δ_n = 0.399, co diametralnie zmienia wiarygodność wyniku pomiaru. Analizując warunek równowagi mostka Wheastone'a w postaci:

przy czym

dochodzimy do wniosku, że rezystancja R₂ powinna być zbliżona do R_x, co zapewnia nam najmniejszy błąd nieczułości.

1

---