Kordowski Mariusz gr. 4 b Ćwiczenie 6
1.Zależności czułości napięciowej mostka Wheatstone a:
a) od wartości rezystora R1 przy R2 = const
b) od wartości rezystora R2 przy R1 = const
Mostek Wheatstone a osiąga największą czułość dla R1=1000&!. Biorąc pod uwagę to, że podczas
mierzenia Rx wartość R1=const była ustawiona na 1000&! można zauważyć, że mostek
Wheatstone a uzyskuje optymalne warunki pomiaru dla wartości mierzonej równej R1, bądz
do
niej zbliżonej. Spełniony jest zatem warunek Rx=R1. Natomiast wartość rezystancji R2 nie ma
znaczącego wpływu na warunki pracy.
2.Grubość ścieżki mierzonego obwodu:
Dane: RN = 0,1 &!, R = 10 000 &!, Rp = 3111 &!, d = 2 mm, l = 50 mm, GWA
=
Najpierw liczymy rezystancje ścieżki Rx ze wzoru:
R 0,1
Rx = Å" Rp = Å"3111&! = 0,03111
R 10000
Natomiast grubość liczymy ze wzoru:
1 grub Å" d l 50
= GWA
Å" grub = = = 0,0146mm
Rx l Rx Å"GWA
Å" d 0,03111Å"56Å" 2
3.Wyniki pomiarów rezystancji ścieżki obwodu drukowanego:
a) mostek Thompson a b) multimetr cyfrowy
Rx = 31,1 m&! R2w = 242 m&! oraz R4w = 32 m&!
c) metoda techniczna
Rx = 32 m&! oraz Rx = 31,8 m&!
Wnioski:
Wartości pomiarów metodą techniczną są zbliżone zarówno do siebie jak i do pomiaru z multimetru
metodą 4-zaciskową. Pomiar mostkiem Thompson a nieznacznie odbiega od wartości pomiarów
wymienionych wcześniej i ma najmniejszą wartość. Natomiast pomiar multimetrem cyfrowym metodą
2-zaciskową ma najmniejszą dokładność i wyraz
nie odbiega od wartości innych pomiarów. Jego wartość jest
niedokładna, ponieważ rezystancja doprowadzeń i styków jest rzędu wartości mierzonej.
4.Błędy pomiaru rezystancji RN w 2 i 4 zaciskowym multimetrze cyfrowym:
Dane: R2w = 0,131&!, R4w = 0,1&!
µ 2W = R2W - R = (0,131- 0,1)&! = 0,031&!
µ 2W 0,031
´ 2W = Å"100% = Å"100% = 31%
R 0,1
µ 4W = R4W - R = (0,1- 0,1)&! = 0&!
µ 4W 0
´ 4W = Å"100% = Å"100% = 0%
R 0,1
5.Charakterystyka rezystancji żarówki:
6.Pomiar pojemności kondensatora o dużym współczynniku stratności D miernikiem HM 8018:
Dane: É = 10000 rad/s, C0 = 154,5 nF, f = 1,6kHz
Wzory:
a) połączenie równoległe b) połączenie szeregowe
Gx
Dp =
Ds = ÉC0Rx
Cx - C0
ÉC0
´ Cx = 100%
C0
Wykres bÅ‚Ä™du pomiaru pojemnoÅ›ci ´Cx od współczynników stratnoÅ›ci Dp i Ds.
PrzyczynÄ… różnego przebiegu otrzymanych krzywych sÄ… różne wartoÅ›ci bÅ‚Ä™dów ´Cx w Dp i Ds. Zarówno z
Tabel 12.5 i 12.6 jak i z wykresu widzimy gwałtowny wzrost błędu w Ds, przy jednoczesnym utrzymywaniu
się błędu w Dp w granicach 2%.
7.Pomiar kondensatorów o małych wartościach pojemności:
Przewód ekranowany, gdy jest podłączony do masy miernika zwiększa stabilność oraz zmniejsza
błąd pomiaru. Natomiast w innym przypadku ekran działa jak druga okładka dodatkowego
kondensatora, którego pierwszą okładką są przewody pomiarowe.
8.Pomiar indukcyjności i rezystancji miernikiem LC:
Dane: LX = 43,4 mH, RX = 23,3 &!
Wzór:
a) impedancja zastÄ™pcza ZX = RX + jÉLX, stÄ…d moduÅ‚:
Zx = Rx2 + (ÉLx)2 = (23,3)2 + (10000Å"0,0434)2 = 434,6&!
b)kÄ…t fazowy:
ëÅ‚ öÅ‚
ÉLx ëÅ‚ öÅ‚
10000Å"0,0434
Õx = arctg = arctg = arctg(18,63) = 86,93°
ìÅ‚ ÷Å‚
ìÅ‚ ÷Å‚
Rx 23,3
íÅ‚ Å‚Å‚
íÅ‚ Å‚Å‚
9.Pomiar cewek o małych wartościach indukcyjności:
Lrzecz = 9,36 µH
Lx2
Lx4
Lx2 = 12,8 µH
= 1,37
= 1,05
Lx4 = 9,8 µH
Lrzecz
Lrzecz
Wartości rzeczywistej Lrzecz bliższa jest wartość przy cztero przewodowym połączeniu Lx4.
10.Ocena przydatności mierników HM 8018 i M-4650CR do pomiarów kondensatorów o dużym
współczynniku stratności D lub zbocznikowanych rezystancją:
Miernik HM 8018 jest znacznie lepszym miernikiem do pomiarów kondensatorów o dużym
współczynniku stratności D. Za tym miernikiem przemawia przede wszystkim mały błąd
pomiarowy, który nie przekracza 0,2%. Natomiast pomiary multimetrem M-4650CR posiadały
błędy sięgające nawet 17%.