L a b o r a t o r i u m M e t r o l o g i i
Ćwiczenie nr 5
Pomiary rezystancji metodami technicznymi
oraz metodą bezpośrednią
Cel ćwiczenia
Zapoznanie się przez ćwiczących (studentów) z bezpośrednimi i pośrednimi metodami
pomiaru rezystancji. Jako aplikacyjny cel ćwiczenia stawia się opanowanie praktycznej obsługi
omomierzy, amperomierzy i woltomierzy oraz opanowanie metod liczenia błędów przyrządów
pomiarowych.
W czasie wykonywania ćwiczeń przestrzegaj przepisów BHP!
Zagadnienia do przygotowania:
Metody pomiaru rezystancji, kład poprawnego pomiaru prądu i poprawnego pomiaru napięcia,
błędy pomiaru, prawo Ohma, rezystancja, rezystywność, konduktancja, konduktywność
A. Pomiar rezystancji metodą techniczną przy użyciu mierników analogowych
A1. Pomiar rezystancji metodą techniczną z dokładnym pomiarem napięcia
1. Wykorzystując mierniki analogowe, połącz układ pomiarowy według rys. 1.1. Pomiary
wykonać dla 1 rezystora Rx wskazanego przez prowadzącego.
Z - zasilacz stabilizowany o napięciu wyjściowym 12V
V - woltomierz magnetoelektryczny typu LM-3
A - miliamperomierz magnetoelektryczny typu LE-3
RX - rezystancja mierzona (wskaże prowadzący)
Rys.1.1. Schemat układu pomiarowego
2. Nastaw najwyższy zakres pomiarowy woltomierza i amperomierza
3. Pomiarów dokonaj dla jednej z dwóch różnych nastaw napięcia zasilacz, tj 5V lub 12V.
4. Zmniejszaj stopniowo zakres pomiarowy woltomierza ZV aż do uzyskania możliwie
największego wskazania tego przyrządu.
5. Zmniejszaj stopniowo zakres pomiarowy amperomierza ZA aż do uzyskania możliwie
największego wskazania tego przyrządu.
6. Odczytaj wskazania przyrządów.
7. Zanotować wyniki w tabeli 1.
8. Oblicz rezystancjÄ™ wewnÄ™trznÄ… woltomierza wedÅ‚ug wzoru: RV = Ç ðZV,
gdzie: Ç = 1000 ©/V.
9. Przyjmij wartość błędu określenia rezystancji wewnętrznej woltomierza równą
´RV = 0,05%.
Opracował: dr Grzegorz Dercz
1
ZBS/INoM/WIiNoM
L a b o r a t o r i u m M e t r o l o g i i
10. Oblicz poszukiwaną wartość rezystancji Rx wg formuły (2).
11. Oblicz błędy pomiaru według wzoru (4).
12. Oblicz poszukiwaną wartość rezystancji Rx wg formuły (1).
13. Oblicz błędy pomiaru według wzoru (3).
14. *Skomentować różnicę między wynikami obliczeń rezystancji Rx według wzoru ścisłego (1)
i uproszczonego (2).
15. *Skomentować różnicÄ™ miÄ™dzy wartoÅ›ciami bÅ‚Ä™dów ´Rx obliczonymi wedÅ‚ug wzorów
(3) i (4).
Tabela 1.
Rx1 Rx2 RV ´Rx1 ´Rx2
UV ZV IA ZA
wg (1) wg (2) wg (3) wg (4)
Nr.
[V] [V] [& A] [& A] [& ©] [& ©] [& ©] [%] [%]
Wzory do obliczeń:
Ux Uv UV
Rx =ð =ð =ð (1)
Ix IA -ð IV IA -ð UV
RV
Uv
Rx =ð (2)
IA
2
ZV IARV kV +ð ZAUV RVkA +ðUVdðR
V
dðR =ð (3)
X
UV RV IA -ðUV
Z ZV
dð =ð kA A +ð kV (4)
RX
I UV
A
A2. Pomiar rezystancji metodą techniczną z dokładnym pomiarem prądu
1. Wykorzystując mierniki analogowe, połącz układ pomiarowy według rys. 1.2. Pomiary
wykonać dla 1 rezystora Rx wskazanego przez prowadzącego.
2.
Z - zasilacz stabilizowany o napięciu wyjściowym 12V
V - woltomierz magnetoelektryczny typu LM-3
A - amperomierz magnetoelektryczny typu LM-3
RX - rezystancja mierzona (wskaże prowadzący)
Rys.1.2. Schemat układu pomiarowego
2. Nastaw najwyższy zakres pomiarowy woltomierza i amperomierza.
3. Pomiarów dokonaj dla napięcia przyjętego w części A1 ćwiczenia.
Opracował: dr Grzegorz Dercz
2
ZBS/INoM/WIiNoM
L a b o r a t o r i u m M e t r o l o g i i
4. Zmniejszaj stopniowo zakres pomiarowy woltomierza ZV aż do uzyskania możliwie
największego wskazania tego przyrządu.
5. Zmniejszaj stopniowo zakres pomiarowy amperomierza ZA aż do uzyskania możliwie
największego wskazania tego przyrządu.
6. Odczytaj wskazania przyrządów.
7. Zanotować wyniki w tabeli 2.
8. Oblicz poszukiwaną wartość rezystancji Rx wg formuły(7).
9. Oblicz błędy pomiaru według wzoru (9).
10. Oblicz rezystancję wewnętrzną amperomierza według wzoru:
23[V ]
RA =ð +ð 0,004Wð (5)
Z [mA]
A
11. Przyjmij wartość błędu określenia rezystancji wewnętrznej woltomierza równą
´RA = 0,1%.
12. Oblicz poszukiwaną wartość rezystancji Rx zarówno wg formuły (6).
13. Oblicz błędy pomiaru według wzoru (8).
14. *Skomentować różnicę między wynikami obliczeń rezystancji Rx według wzoru ścisłego (6)
i uproszczonego (7).
15. * Skomentować różnicÄ™ miÄ™dzy wartoÅ›ciami bÅ‚Ä™dów ´Rx obliczonymi wedÅ‚ug wzorów
(8) i (9).
Tabela 2.
Rx1 Rx2 RA ´Rx1 ´Rx2
UV ZV IA ZA
wg (6) wg (7) wg (8) wg (9)
Nr.
[V] [V] [& A] [& A] [& ©] [& ©] [& ©] [%] [%]
Wzory do obliczeń:
UX UV -ðUA UV
RX =ð =ð =ð -ð RA (6)
IX IA IA
UV
RX =ð (7)
IA
éð Å‚ð
IA ZV UV ZA
dðR =ð kV +ð kA +ð RAdðR Å›ð (8)
2
X A
UV -ð RAIA Ä™ð IA IA
ëð ûð
ZA ZV
dðR =ð kA +ð kV (9)
X
IA UV
B. Pomiar rezystancji metodą bezpośrednią
1. Dokonać pomiaru dla 1 rezystora Rx wskazanego przez prowadzącego. Połączyć rezystory
bezpośrednio z omomierzem cyfrowym według schematu z Rys. 1.3.
2. Zanotować wyniki w tabeli 3.
3. Oblicz wg przykładu procentowy błąd pomiaru przyrządem cyfrowym (całkowity błąd
względny oraz błąd bezwzględny), korzystając z danych producenta umieszczonych na
ostatniej stronie instrukcji.
Opracował: dr Grzegorz Dercz
3
ZBS/INoM/WIiNoM
L a b o r a t o r i u m M e t r o l o g i i
©  omomierz cyfrowy
RX - rezystancja mierzona (wskaże prowadzący)
Rys.1.3. Schemat układu pomiarowego
Tabela 3.
R Z © dð© "©
Nr.
[Wð] [Wð] [%] [Wð]
Literatura
1. A. Chwaleba, M. Poniński, A. Siedlecki,: Metrologia elektryczna. WNT, Warszawa 1998.
2. B. Kalus-Jęcek, R. Nowicki,: Podstawy miernictwa elektrycznego dla elektroników.
Wydawnictwo Politechniki A
ódzkiej, A
ódz
1995.
3. K. Bielański, Z. Biernacki, W. Bronikowski, T. Pabjańczyk: Laboratorium Metrologii
Elektrycznej i Elektronicznej części 1 i 2, wydaw. P.Cz. Częstochowa, 1978 i 1981.
4. Z. Biernacki, W. Bronikowski, R. Janiczek: Laboratorium miernictwa
elektroenergetycznego, wydaw. P.Cz. Częstochowa 1978, 1981 r.
5. A. Jellonek, J. GÄ…szczak, Z. Orzeszkowski, R. Rymaszewski: Podstawy metrologii
elektrycznej i elektronicznej, PWN, Warszawa, 1980
Opracował: dr Grzegorz Dercz
4
ZBS/INoM/WIiNoM
L a b o r a t o r i u m M e t r o l o g i i
Opracował: dr Grzegorz Dercz
5
ZBS/INoM/WIiNoM