POLITECHNIKA
ŚWIĘTOKRZYSKA

Laboratorium metrologi

Numer ćwiczenia:

4

Temat:

Mostek niezrównoważony
prądu stałego

Grupa:

113A
L05

Data wykonania ćwiczenia:

11-04-2012

Data oddania sprawozdania:

Ocena:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości metrologicznych mostka

niezrównoważonego prądu stałego. Ćwiczenie polega na eksperymentalnym
wyznaczeniu charakterystyk mostka niezrównoważonego i porównaniu ich
z charakterystykami teoretycznymi.

2. Schemat pomiarowy

3.

Wykaz przyrządów:

1. 4x opornik dekadowy
2. zasilacz DC
3. woltomierz
4. mikroamperomierz

4. Tabele pomiarowe

obliczenia:

a) dla I'

wartości rezystancji:
R

1

=1500 R

2

=500 R

3

=150 R

4

=50 ; U

z

=5,5 V

=

I1=5,5/2000=0,00275A

\

τ=(500+50)/(1500+500+150+50)=0,25Ω

= Rab=((1500*500)/(1500+500))+((150*50)/(150+50))=412,5Ω

R1= 1500

R2= 500

R2= 1500

R2= 3000

R3= 150

R3= 500

R3= 1500

R4= 50

R4= 500

R4= 3000

ΔR1/R1

R1+ΔR1

I'

I”

I”'

-

Ω

-0,15

1275

-224

-237,069

-156,8

-166,331

-81,2

-81,845

-0,14

1290

-212

-221,264

-148

-155,242

-76,8

-76,389

-0,13

1305

-198

-205,460

-138,4

-144,153

-72

-70,933

-0,12

1320

-186

-189,655

-129,2

-133,065

-67,2

-65,476

-0,11

1335

-172

-173,851

-119,6

-121,976

-62,4

-60,020

-0,1

1350

-158

-158,046

-110

-110,887

-57,6

-54,563

-0,09

1365

-144

-142,241

-100,4

-99,798

-52,4

-49,107

-0,08

1380

-130

-126,437

-90,4

-88,710

-48

-43,651

-0,07

1395

-116

-110,632

-80

-77,621

-42,8

-38,194

-0,06

1410

-100

-94,828

-70

-66,532

-37,6

-32,738

-0,05

1425

-84

-79,023

-60

-55,444

-32,8

-27,282

-0,04

1440

-70

-63,218

-49,2

-44,355

-27,2

-21,825

-0,03

1455

-54

-47,414

-38,4

-33,266

-21,6

-16,369

-0,02

1470

-40

-31,609

-28

-22,177

-16,4

-10,913

-0,01

1485

-22

-15,805

-16

-11,089

-11,2

-5,456

0,00

1500

0

0,000

0

0,000

0

0,000

0,01

1515

2,8

15,805

12

11,089

4,4

5,456

0,02

1530

16

31,609

16,8

22,177

11,2

10,913

0,03

1545

50

47,414

23,2

33,266

16,8

16,369

0,04

1560

68

63,218

35,2

44,355

22,4

21,825

0,05

1575

86

79,023

47,2

55,444

28,4

27,282

0,06

1590

104

94,828

59,6

66,532

40,4

32,738

0,07

1605

122,8

110,632

72

77,621

46,4

38,194

0,08

1620

141,6

126,437

84

88,710

52,8

43,651

0,09

1635

161,6

142,241

97,2

99,798

55,6

49,107

0,10

1650

180

158,046

110

110,887

59,2

54,563

0,11

1665

200,8

173,851

150

121,976

65,2

60,020

0,12

1680

221,6

189,655

156

133,065

71,6

65,476

0,13

1695

242,4

205,460

164,4

144,153

78

70,933

0,14

1710

264

221,264

178,8

155,242

84,4

76,389

0,15

1725

286

237,069

193,2

166,331

91,2

81,845

I[μA]

Iobl[μA]

I[μA]

Iobl[μA]

I[μA]

Iobl[μA]

R4=(500*150)/1500=50Ω
Rg=72mV/300μA=240Ω

=I=((0,00275 *0,25)/(412,5+240))*15=0,00001477=15,805μA

b) dla I”

c) dla I'''

Wykresy:

τ=

0,5

Rab=

1000

I2= 0,0018333333

τ=

0,6666666667

Rab=

2000

I3= 0,0012222222

-0,2

-0,15

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

-260

-220

-180

-140

-100

-60

-20

20

60

100

140

180

220

260

300

Dla I'

czerwony I obl, wykres niebieski dla I zmierzonego

Kolumna E
Kolumna D

deltaR

p

rą

d

I

m

ik

ro

a

m

p

e

ry

-0,2

-0,15

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Dla I'''

kolumna H - prąd zmierzony, kolumna I - prąd obliczony

Kolumna H
Kolumna I

deltaR

p

rą

d

m

ik

ro

a

m

p

e

ry

-0,2

-0,15

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

-200

-180

-160

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

Dla I''

Kolumna F - I zmierzone, Kolumna G - I obliczone

Kolumna F
Kolumna G

deltaR

p

rą

d

m

ili

a

m

p

e

ry

5. Wnioski:

Podczas laboratorium zajmowaliśmy się badaniem mostka czteroramiennego niezrównoważonego.
Mierzyliśmy prąd przy różnej rezystancji oraz przy stałym napięciu U=5,5V. Przed rozpoczęciem
pomiarów mostek należy odpowiednio zrównoważyć, gdyż żaden z przyrządów nie jest idealny a
przewody posiadają swoją rezystancję. Zaraz po rozpoczęciu pomiarów zauważyliśmy, że im mniejsza
rezystancja na rezystorach tym prąd się proporcjonalnie zwiększa. Przy 16 pomiarze należy przepiąć
bieguny amperomierza, gdyż wówczas prąd popłynie w drugą stronę co uniemożliwia nam pomiar prądu
miernikiem analogowym. Na wykresach wyraźnie widać że wraz ze wzrostem oporu na rezystorach w
kolejnych pomiarach rośnie także błąd pomiaru (wykresy rzeczywistego prądu oraz obliczonego coraz
bardziej odbiegają od siebie). Powodem odchyleń mogą być też klasy zastosowanych mierników.
Niemniej jednak można stwierdzić iż mostek niezrównoważony jest bardzo dokładny i nasze pomiary i
obliczenia nie odbiegają dużo od rzeczywistych wartości.