background image

 

TEMAT : POMIAR  REZYSTANCJI  METODĄ  TECHNICZNĄ 

 

Cel ćwiczenia 

 
-  poznanie metody technicznej pomiaru rezystancji w obwodzie prądu stałego, 
-  poznanie zasad doboru odpowiedniego układu pomiarowego w zależności od wartości 

rezystancji mierzonej, 

-  umiejętność obliczenia ( lub oszacowania ) błędu metody pomiarowej. 
 

Wprowadzenie 

 
 

Najbardziej  rozpowszechnioną  metodą  pomiaru  rezystancji  jest  metoda  pośrednia  za 

pomocą  amperomierza  i  woltomierza.  Sposób  pomiaru  wynika  wprost  z  prawa  Ohma.  Są 
stosowane dwa układy pomiarowe: 

a) 

do pomiaru małych rezystancji układ z poprawnie mierzonym napięciem 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

b) 

do pomiaru dużych rezystancji układ z poprawnie mierzonym prądem 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Wartość  mierzonej  rezystancji  zostaje  obliczona  ze  wskazań  woltomierza 

amperomierza. Pomiar jest obarczony błędem. Jest to tzw. błąd metody pomiaru. Nie zależy 

on od dokładności użytych przyrządów, a tylko od konfiguracji obwodu. Wartość błędu można 
obliczyć  w  procentach.  Dla  układu  do  pomiaru  małych  rezystancji  (układ  a)  błąd  można 
wyliczyć ze wzoru: 
 
 
 
 
 
 
gdzie:  

   

– błąd 

 

 

R

V

 

– rezystancja wewnętrzna woltomierza 

 

 

R’

Xsr

 

– rezystancja zmierzona 

 
 

Ze  wzoru  wynika,  że  błąd  spowodowany  niedokładnością  metody  pomiarowej  jest 

mniejszy, gdy zastosujemy woltomierz o d

użej rezystancji wewnętrznej. 

I

x

 

R

x

 

I

v

 

U

A

 

U

RX

 

U

A

 

R

X

 

%

100

1

1

'

Xsr

V

R

R

background image

 

 

Dla układu pomiaru dużych rezystancji (układ b) błąd można wyliczyć ze wzoru: 
 
 
 
 
gdzie:  

 

– błąd 

 

 

R

A

 

– rezystancja wewnętrzna amperomierza 

 

 

R’

Xsr

 

– rezystancja zmierzona 

 
  

Ze  wzoru  wynika,  że  błąd  spowodowany  niedokładnością  metody  pomiarowej  jest 

mniejszy, gdy rezystancja wewnętrzna amperomierza jest mniejsza. Często w praktyce należy 
szybko zdecydować się na wybór jednego z układów przedstawionych powyżej. Jeżeli znana 
jest rezystancja wewnętrzna woltomierza R

V

 i amperomierza R

A

 

to można obliczyć 

V

A

R

R

Otrzymaną wartość porównujemy z rezystancją mierzoną R

X

 

Dla 

V

A

X

R

R

R

 

należy stosować układ do pomiaru małych rezystancji 
z poprawnie mierzonym napięciem 

Dla 

V

A

X

R

R

R

 

należy stosować układ do pomiaru dużych rezystancji 
z poprawnie mierzonym prądem 

Dla 

V

A

X

R

R

R

 

oba układy są równoważne 

 
  

Zadania pomiarowe   

 
1. 

Połączyć układ pomiarowy wg rys.1. 

2. 

Zmieniając wartość napięcia zasilającego wykonać pomiary  prądu i napięcia dla dwóch 

wartości rezystancji R

X

 

dobranych następująco: 

                                                                                              a/  R

X

 < 

V

A

R

R

 

                                                                                              b/  R

X

 > 

V

A

R

R

 

3. 

Wyniki pomiarów zapisać w tabeli nr 1. 

4. 

Połączyć układ pomiarowy wg rys.2. 

5. 

Powtórzyć pomiary jak w punkcie 2 (a i b) dla tych samych wartości rezystancji R

X

6. 

Wyniki pomiarów zapisać w tabeli nr 2. 

 
UWAGA  -  

 

należy tak dobrać zakresy pomiarowe mierników, aby wychylenie wskazówki było jak 
najbliższe wychyleniu maksymalnemu, 

 

pomiary wykonywać przy takich wartościach napięć i prądów, aby nie było konieczne 
zmienianie zakresów pomiarowych mierników, ( ponieważ zmiana zakresu powoduje 
jednocze

śnie zmianę rezystancji wewnętrznej miernika), 

 

zwrócić uwagę, aby nie przekroczyć dopuszczalnej wartości prądu rezystora 
dekadowego ( podanej na jego obudowie ). 

 

%

100

'

Xsr

A

R

R

background image

 

             + 

  zasilacz 

  DC 

 

   

            _ 

R

 

Schematy układów pomiarowych   
 

 
 
Rys.1. Schema

t układu pomiarowego do pomiaru rezystancji metodą techniczną – układ z 

poprawnie mie

rzonym napięciem. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rys.2. Schemat układu pomiarowego do pomiaru rezystancji metodą techniczną  –                       
           

układ z poprawnie mierzonym prądem. 

 

                +

      

Zasilacz 

          

  

DC

 

             

  

_

  

R

background image

 
  

Tabele pomiarowe 

tabela nr 1 (z poprawnie mierzonym napięciem) 
 

 R

A

 =.....                           R

V

 =.....  

 

V

A

R

R

 =.....                   R

X

 < 

V

A

R

R

 

 R

A

 =.....                        R

V

 =.....                                      

 

V

A

R

R

 =.....                R

X

 > 

V

A

R

R

 

 

V   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mA   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

X

’ 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R’

XŚR

 

 

   

 

 
 

 

Ru

  =......  

 

     

 

 

    

Ru

  =......  

 

 

 
 
tabela nr 2 (z poprawnie mierzo

nym prądem) 

 

 R

A

 =.....                           R

V

 =.....  

  

V

A

R

R

 =.....                   R

X

 < 

V

A

R

R

 

 R

A

 =.....                        R

V

 =..... 

 

V

A

R

R

 =.....                R

X

 > 

V

A

R

R

 

 

V   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mA   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

X

’ 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R’

XŚR

 

 

   

 

 
 

 

Ri

   =......  

 

     

 

 

    

Ri

   =......  

 

 

 

background image

  

Opracowanie wyników 

 
-  wyjaśnić przyczyny różnic pomiędzy wartością rezystancji R

X

 

nastawioną na rezystorze 

dekadowym a wartością obliczoną R

X

’, 

-  porównać ze sobą obliczone wartości błędów względnych pomiaru i na tej podstawie 

sformułować zasady wyboru układu pomiarowego w zależności od wartości rezystancji 
mierzonej. 

 
  

Oznaczenia   

 
U    -   

pomiar napięcia                                                                                                     [V]  

I      -   

pomiar prądu                                                                                                         [mA] 

  #   -   

wszystkie pomiary wykonywać w taki sam sposób, jak w poprzednich ćwiczeniach  

           

( stała podziałki X wychylenie wskazówki [dz] ) 

R

A

   -   rezystancja amperomierza                                                                                     [

R

V

   -   rezystancja woltomierza                                                                                         [

]  

R

X

   -   

wartość rezystancji mierzonej nastawiona na rezystorze dekadowym                  [

R

X

’  -   wartość rezystancji mierzonej obliczona na podstawie pomiarów z prawa Ohma [

R’

XŚR

-  

wartość średnia rezystancji mierzonej                                                                  [

Ru

   -  

błąd względny pomiaru rezystancji metodą techniczną w układzie z poprawnie  

           mierzonym napi

ęciem                                                                                            [

Ri

   -  

błąd względny pomiaru rezystancji metodą techniczną w układzie z poprawnie  

           

mierzonym prądem                                                                                                 [

 
 
 
                                                                                                 

 

                    

Ru

  =   -   

ŚR

X

V

R

R

1

1

  100 [

]                            

Ri

  =   

ŚR

X

A

R

R

 100 [

]                  

                                                                                                  
   
                   

Przychodząc na zajęcia uczeń powinien: 

1. 

znać schematy 

2. 

rozumieć działanie układów 

3. 

rozumieć różnicę między błędem wynikającym z klasy 
dokładności, a błędem wynikającym z wyboru metody 
pomiarowej 

4. 

znać wzory i umieć je zinterpretować 

5. 

znać i rozumieć kryterium wyboru metody pomiarowej