Politechnika Lubelska		Laboratorium Metrologii
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 15
Nazwisko: Turos Grymuza	Imię: Mariusz Włodzimierz		Semestr VI	Grupa ED 6.4	Rok akad. 1995/96
Temat ćwiczenia: Zastosowanie mostków prądu stałego .				Data wykonania 22.05.96	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 75V		860	1	860+8.6
2	woltomierz zakres 150V	Wheastonea	3500	1	3500+35
3	rezystor dodatkowy		6400	1	6400+64.0
4	Rezystancja uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego ϑ=30/5		4*10^-4	1	4*10^-4+4*10^-6
5	Bocznik 150 A	Thomsona	0.4 10^-3	1.25	+0.0001
6	Oporność drutu		0.0115	1	0.0115+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	10	10	3457.2	3457.2	15	18 19	18.5	4.34 10^-3	5.03 10^-6
2	100	100	3452.4	3452.4	4	35 37	36	1.169 10^-3	1.05 10^-6
3	1000	1000	3453.0	3453.0	2	50 53.5	51.75	5.79 10^-4	1.25 10^-7
4	10000	10000	3455.0	3455	3	57 56	56.5	8.68 10^-4	2.36 10^-8

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	1.3610^-8

δ_SRX - 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

R_x

R₃

R₄

G

Z

B

B

R₁=R_x

R₂

R₄'

R₃'

G

R₃

R₄

Wh Th

10

100

1000

10000

+ R_n -

+ X_z -

+ G -

+ B -

R₄

R₃

x10

x100

x1000

R₂

B

G G0.1

x0.1

x1

---