Politechnika Świętokrzyska w Kielcach |
||
Laboratorium Metrologii Elektrycznej |
||
ćw.nr: 6 |
Temat: Badanie mostków prądu stałego Mostek Thomsona. |
Zespół nr: 2 Artur Picheta Michał Lasota Maciej Lubieniecki |
data wykonania ćwiczenia: |
data oddania sprawozdania: |
ocena: |
06-12-1996 |
13-12-1996 |
|
1.Cel Ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania i budową mostka Thomsona, zbadanie jego własności oraz przeprowadzenie praktycznych pomiarów oporności z określeniem jego dokładności.
2.Schemat pomiarowy.
3.Pomiary oporności właściwej.
RN |
R |
I |
RP |
RX |
l |
f |
r |
a |
DRP |
W |
W |
mA |
W |
W |
m |
mm2 |
W |
dz |
W |
0,1 |
100 |
260 |
5,2 |
0,0052 |
0,5 |
8,2 |
8,53*10-8 |
1 |
0,02 |
0,1 |
1000 |
260 |
45,9 |
0,0046 |
0,5 |
8,2 |
7,54*10-8 |
1 |
0,4 |
0,1 |
10000 |
260 |
529 |
0,0053 |
0,5 |
8,2 |
8,69*10-8 |
1 |
6 |
4.Obliczenia.
Rezystancja pręta:
Rezystywność:
Systematyczny błąd graniczny pomiaru rezystancji:
Błąd nieczułości:
Błędy pomiaru długości i średnicy pręta:
Błąd obliczenia oporności właściwej:
Ostatecznie rezystywność wynosi:
5.Wykaz przyrządów.
Galwanometr PN-7/3320/852 Ci=1,95 ¸6,1*10-9A/dz. Rg=1290W
Mostek Thomsona-Wheatstonea MWT-77a. Nr 10518
Zasilacz PN-7/1147
Miliamperomierz kl.0,5 Nr.2303281
Dzielnik napięcia Typ Dna-18 Nr 72-1806 kl.0,1
Opornik wzorcowy RN-1 R=0,1W kl. 0,02
6.Opracowanie pytań teoretycznych.
1.Budowa opornika czterozaciskowego:
Użytkowymi wzorcami rezystancji są bardzo starannie wykonane i dokładnie wywzorcowane oporniki z drutów i taśm rezystancyjnych.
Wzorce rezystancji dzielimy na :
-wzorce nienastawne , odtwarzające jedną wartość rezystancji.
-wzorce nastawne , odtwarzające wiele wartości rezystancji.
Opornik wzorcowy nienastawny ma dwie pary zacisków :dwa zaciski prądowe i dwa zaciski napięciowe .
Zaciski prądowe służą do doprowadzenia prądu do opornika , zaciski napięciowe zaś - do pomiaru napięcia na oporniku . Stosowanie zacisków prądowych i napięciowych zmniejsza wydatnie błędy , spowodowane skończonymi wartościami rezystancji przejściowych na stykach przewodów łączących i zacisków , zwłaszcza tam , gdzie są one porównywalne z
wartością rezystancji opornika wzorcowego.Oporniki wzorcowe o rezystancji powyżej 1 k mogą mieć tylko dwa zaciski.
Szkic konstrukcji opornika wzorcowego. 1.2 - zaciski prądowe.3.4 - zaciski napięciowe.
2.Błąd pomiaru mostkiem Thomsona.
Błędy pomiaru mostkiem Thomsona zależą przede wszystkim od tolerancji wykonania oporników mostka i od błędu nieczułości. Błąd systematyczny, wynikający z ograniczonej dokładności oporników mostka, oblicza się za pomocą różniczki zupełnej równania mostka zrównoważonego. Graniczny błąd systematyczny
Błąd systematyczny pomiaru mostkiem Thomsona może być zbliżony do błędu pomiaru mostkiem Wheatstone'a wówczas, gdy rezystancja r przewodu łączącego oporniki RX i R2 jest dostatecznie mała w porównaniu z sumą RX+R2.
Błąd nieczułości mostka wyznacza się doświadczalnie podczas pomiaru. Czułość układu dobiera się tak, aby błąd nieczułości był znacznie mniejszy od błędu systematycznego granicznego, a wtedy można go pominąć. W mostku laboratoryjnym zwiększenie czułości osiąga się przez zwiększenie prądu w obwodzie RX i R2 (w granicach wynikających z dopuszczalnej mocy oporników) i zastosowanie czulszego galwanometru.