Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Laboratorium Metrologii Elektrycznej
ćw.nr: 5	Temat: Badanie mostków prądu stałego Mostek Wheatstone'a.	Zespół nr: 2
data wykonania ćwiczenia:	data oddania sprawozdania:	ocena:
1996

1.Wstęp

Celem ćwiczenia jest wyrobienie umiejętności mierzenia rezystancji laboratoryjnym mostkiem Wheatstone'a oraz poznanie przesłanek warunkujących odpowiedni dobór elementów mostka .

Mostek Wheatstone'a stosowany jest do pomiaru rezystancji prądem stałym . Jego zakres pomiarowy zawarty jest w granicach od ok. 1 do 10⁷  , przy czym dolna granica jest uwarunkowana głównie wpływem rezystancji przewodów łączących i styków , natomiast granica górna - głównie wpływem rezystancji izolacji elementów mostka . Uchyb pomiaru mostkiem Wheatstone'a w wykonaniu laboratoryjnym jest rzędu ok.  0.02 do  0.1% .

2.Schematy pomiarowe.

3.Tabele pomiarowe.

R3/R4	RN	Rx	ΔRN	α	ΔRN=RN/α	Δ^ocz=Δ^oRN/RN =Δ^oRx/Rx
	Ω	Ω	Ω	dz	Ω	%
1	500.1	500	0.1	8	0.012	0.25
10	4998.9	500	0.6	1	0.6	0.012
100	49996.75	500	40	1	40	0.08

R1/R2	Rx	Rp	lubΔRx Rp	α	Δ^oRN=ΔRN/α	Δ^ocz=Δ^oRN/RN =Δ^oRx/Rx
	Ω	Ω	Ω	dz	Ω	%
0,01	100	10057.2	0.04	1	0.04	0.0004
0,1	100	1005.3	0.01	2	0.005	0.0005
1	101	100	0.1	2	0.05	0.0005
10	1000.3	100	0.1	2	0.05	0.005
100	10007.0	100	4	1	4	0.04

R1=R2=R	Rx	Rp	ΔRp	α	Δ^oRN	Δ^ocz=Δ^oRN/RN =Δ^oRx/Rx
	Ω	Ω	Ω	dz	Ω	%
10	500	499.8	0.1	6	0.017	0.0034
100	500	500.1	0.1	9	0.011	0.0022
1000	500	494.9	0.1	12	0.008	0.0016
10000	500	500.1	0.1	2	0.05	0.01

4.Wzory i przykładowe obliczenia.

^_CZ-błąd nieczułości

5.Charakterystyki ^o_CZ=f(R₁/R₂) i ^o_CZ=f(R)

6.Wykaz przyrządów i urządzeń.

1.Oporniki dekadowe:

-R_x - DO4 kl. 0.1 , Nr 2209029

-R₂ - DR6 - 16 kl 0.05 Nr 74-8121

-R₃ - DR6 - 16 kl 0.05 Nr 66-1435

-R₄ - DR5b - 16 kl 0.05 Nr 81-132

2.Galwanometr Nr 1409087

3.Zasilacz TYP 204 Nr 2508

4.Dzielnik napięcia DNA - 18 kl 0.1 Nr 72-1806

5.Miliamperomierz kl 0.5 Nr 2308603

6.Mostek laboratoryjny kl 0.5 Nr 10649

7.Opracowanie pytań teoretycznych.

I. Mostek techniczny.

Techniczne mostki Wheatstone'a są przeznaczone do szybkich pomiarów rezystancji w warunkach warsztatowych. Nie zapewniają one dużej dokładności, są jednak łatwe w użyciu, małe, lekkie, zawierają wbudowany galwanometr i wkładaną baterię zasilającą. Błąd pomiaru rezystancji takim mostkiem jest na ogół nie mniejszy niż 1%.

Typowy układ mostka technicznego przedstawiony jest na rysunku. Przełączane oporniki R₂ służą do zmiany zakresu pomiaru. Równoważenie mostka, odbywa się przez obrót pokrętła potencjometru drutowego. Wynik pomiaru odczytuje się z położenia obrotowej podziałki, połączonej z pokrętłem potencjometru, z uwzględnieniem mnożnika zakresu.

Przeciętny mostek techniczny wielozakresowy umożliwia pomiar rezystancji od około 0,1 do ok. 100 Mostki te są coraz rzadziej stosowane, gdyż ich funkcję przejmują cyfrowe mierniki uniwersalne zawierające omomierz.

II. Błąd opornika dekadowego.

Błąd opornika dekadowego obliczamy sumując błędy wynikające z rezystancji poszczególnych dekad. Klasa rezystorów niższych dekad jest dużo mniejsza w porównaniu z klasą większych. Przy ustawianiu dużych rezystancji błąd wynikający z niskich dekad można pominąć gdyż jest stosunkowo mały.

Dla opornika dekadowego użytego w ćwiczeniu kl=0.05,natomiast przy niskich dekadach:x1 kl=0.1 ; x0.1 kl=0,5.

Dla przykładowego pomiaru z ćwiczenia: R=494,9.

δR=0,2,,+0,0045=0,2535

Jak widać z powyższego przykładu dwie ostatnie dekady mają bardzo mały wpływ na wynik uchybu pomiaru i praktycznie można je pominąć.

R_X

R₂

P₁

G

R₃

R₄

1

2

P₂

---