POLITECHNIKA LUBELSKA |
LABORATORIUM METROLOGII
|
||||
Nazwisko i imię Łoziński Marcin Łabędzki Mariusz Matryba Michał |
Ćw. numer
15 |
Semestr
V |
Grupa
ED 5.3 |
Rok akad.
2005/2006 |
|
Temat: Badanie mostków prądu stałego. |
Data wykonania 14.11.2005 |
Ocena
|
I .Cel ćwiczenia:
Poznanie mostkowej metody pomiaru oporu oraz praktyczne wykorzystanie pomiarów mostkami w różnym wykonaniu z uwzględnieniem dokładności pomiaru.
II . Wykonanie pomiarów
1. Pomiar rezystancji danych oporników technicznymi mostkami Wheastone'a i Thomsona.
Schemat pomiarowy:
Uproszczony układ mostka Thomsona
Tabela pomiarowa:
L.P |
opornik |
mostek |
Rx Ω |
δRx % |
Rx+ΔRx Ω |
1 |
woltomierz zakres 150V |
|
3450 |
1 |
3450+34,5 |
2 |
woltomierz zakres 75V |
Wheastonea |
860 |
1 |
860+8,6 |
3 |
rezystor dodatkowy |
|
6350 |
1 |
6350+63,5 |
4 |
Rezystancja uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego ϑ=30/5 |
|
0,103 |
1 |
0,103 + 1,03*10-3
|
5 |
Bocznik 150 A |
Thomsona |
0,495*10-3 |
1 |
0,495*10-3 + 4,95*10-6 |
6 |
Oporność drutu |
|
0,011 |
1 |
0.011 + 0.0001 |
2. Badanie wpływu wartości oporów stosunkowych R3 i R4
Uproszczony układ laboratoryjnego mostka Thomsona ( widok płyty czołowej ) :
Tabela pomiarowa
L.P |
R3
|
R4
|
R2
|
Rx
|
ΔR2
|
Δα1+Δα-
|
Δαśr
|
ΔR2/R2
|
δRx |
|
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
dz |
dz |
- |
% |
1 |
1000 |
1000 |
3565 |
3565 |
15 |
18 19 |
18.5 |
4.34 10-3 |
5.03 10-6 |
2 |
100 |
100 |
3564,8 |
3564,8 |
|
|
|
|
|
3 |
10 |
10 |
3564,1 |
3564,1 |
|
|
|
|
|
4 |
1000 |
1000 |
856,5 |
865,5 |
4 |
35 37 |
36 |
1.169 10-3 |
1.05 10-6 |
5 |
1000 |
1000 |
6381,1 |
6381,1 |
2 |
50 53.5 |
51.75 |
5.79 10-4 |
1.25 10-7 |
Błąd nieczułości:
Względna czułość mostka:
3.Pomiar mostkiem laboratoryjnym Wheatstone'a rezystancji ( zbadanie wpływu konfiguracji mostka i biegunowości zasilania na pracę mostka ) :
Tabela pomiarowa
L.P |
kier. nap. |
R3
|
R4
|
R2
|
Rx
|
RŚR
|
ΔR
|
Δα
|
δnRx
|
|
|
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
dz |
% |
1 |
+ |
10000 |
1000 |
636.2 |
6362 |
6361.5 |
1 |
18 |
7.63 10-7 |
2 |
- |
10000 |
1000 |
636.1 |
6361 |
|
1 |
19 |
6.85 10-7 |
3 |
- |
1000 |
1000 |
6362 |
6362 |
6362 |
2 |
28 |
1.26 10-8 |
4 |
+ |
1000 |
1000 |
6362 |
6362 |
|
2 |
27 |
1.36 10-8 |
δSRX - błąd systematyczny:
Błąd nieczułości:
Dobierając odpowiednie parametry ustala się taką czułość, aby błąd nieczułości był około dziesięciokrotnie mniejszy od błędu systematycznego. Wtedy może on być pominięty w analizie błędów pomiarowych.
4. Pomiar mostkiem Thomsona
L.P |
opornik |
R1= R2
|
Rp |
RN
|
Rx
|
RŚR
|
ΔRP
|
Δα
|
- |
- |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
dz |
1 |
przekła-dnik prądowy |
1000 |
1200 |
0.1 |
0.12 |
0.12 |
4 |
50 |
5. Wnioski
W punkcie pierwszym pomierzono wartości rezystancji dla oporników. Mostek Wheastonea służył do pomiaru rezystancji większych, natomiast czulszy mostek Thomsona użyto do pomiaru rezystancji małych. Wielkość rezystancji R3 i R4 ma wpływ na wielkość błędu nieczułości. Jest on najmniejszy dla konfiguracji z rezystancją 1000Ω. Natomiast zmiana biegunowości zasilania nie wpływa zdecydowanie na wielkość tego błędu.
Mostek Wheastonea można zasilić z wewnętrznej baterii np. 4.5 V natomiast mostek Thomsona wymaga zewnętrznego zasilania. Duży prąd poboru dla tego mostka wynika z małych wartości rezystancji w gałęzi źródła zasilającego.
6.Spis przyrządów
Mostek techniczny Wheastonea MV - 4 PL - P3 - 93 - E6 ; 0.5Ω - 500 kΩ -zakres mierzonej rezystancji
błąd : 2% - 0.5Ω ; 1% - 0.5 - 500kΩ
Mostek techniczny Thomsona TMT - 2 PL - P3 - 639 - E6 0.0005 ÷ 6Ω
Badany woltomierz kl. 0.5 zakres 150V - 300V
1
100
1000
0.1
0.01
r
Rx
R3
R4
G
Z
B
B
R1=Rx
R2
R4'
R3'
G
R3
R4
Wh Th
10
100
1000
10000
+ Rn -
+ Xz -
+ G -
+ B -
R4
R3
x10
x100
x1000
R2
B
G G0.1
x0.1
x1