4.2. Oczekiwana wartość błędu systematycznego pomiaru rezystancji rezystora badanego przy jego dwuprzewodowym podłączenia do miernika (rys. 1) i przy jednakowych wartościach rezystancji przewodów: rl1≈rl2=rl 2.rl +Rx=
- bezwzględnego:
Rx=
- względnego:
Rys. 1. Do pomiaru rezystancji rezystora badanego przy jego dwuprzewodowym podłączenia do miernika.
Przedstawić wniosek o wartości błędu systematycznego spowodowanego rezystancję przewodów przy dwuprzewodowym podłączeniu obiektu do miernika:
4.3. Pomiar mostkiem technicznym Thomsona
Podłączyć rezystor badany do wejść technicznego mostka Thomsona (rys. 2) i po zrównoważeniu zapisać odczytaną wartość rezystancji rezystora badanego:
Rx=
Rys. 2. Podłączenie rezystora badanego do technicznego mostka Thomsona
Niepewność pomiaru mostkiem technicznym Thomsona (w zależności od tego, jaka jest podana w danych technicznych wartość a lub c):
=
Wynik pomiaru rezystancji mostkiem technicznym Thomsona:
=
4.4. Pomiar laboratoryjnym mostkiem Thomsona
Podłączyć rezystor badany do wejść laboratoryjnego mostka Thomsona (rys. 3) i po zrównoważeniu uzyskanym dla maksymalnej czułości (równoważenie mostka przeprowadza się od minimalnej czułości regulowanej za pomocą bocznika Ayrtona kolejno zwiększając czułość galwanometru) zapisać odczytane wartości rezystancji:
Rn=
R1=R2=Ra=
Rp=
Obliczona wartość rezystancji rezystora badanego:
Rx=Rn Rp/Ra=
UWAGA:
Pomiary wykonać równoważąc mostek dla dwóch wartości prądu zasilania przy zastosowaniu dwóch przeciwnych kierunków prądu dla każdej z nich.
I1= |
|||
I+ |
Rx1 = |
I - |
Rx2 = |
I2 = |
|||
I+ |
Rx3 = |
I - |
Rx4 = |
Wartość średnia rezystancji z n=4 pomiarów:
=
Odchylenia rezystancji:
:
;
;
;
;
Niepewność standardowa wartości średniej rezystancji, obliczona metodą typu A:
Względna niepewność oblicza się z wzoru:
=
Względna złożona niepewność standardowa wyniku pomiaru rezystancji, obliczona metodą typu B:
=
Złożona niepewność standardowa wyniku pomiaru rezystancji, obliczona metodą typu B:
Złożona niepewność wyniku pomiaru rezystancji:
=
Wynik końcowy pomiaru rezystancji laboratoryjnym mostkiem Thomsona:
=
4.5. Pomiar elektronicznym miernikiem (4-przewodowe podłączenie)
Dobrać odpowiedni zakres pomiarowy Rn elektronicznego omomierza (rys. 4)
i przeprowadzić pomiary rezystancji rezystora badanego. Zapisać wskazanie miernika:
Rys. 4. Do pomiaru rezystancji rezystora badanego przy jego 4-przewodowym podłączenia do miernika.
Na podstawie znajomości zakresu pomiarowego Rn omomierza, jego wskazania Rx, oraz wartości współczynników
……. i
……. lub c=…….…metodą typu B oszacować standardową niepewność bezwzględną
i względną
wskazania omomierza:
;
= %.
Zapisać wynik pomiaru rezystancji elektronicznym miernikiem:
=
4.6. Porównać wartości względne standardowej niepewności wyników pomiaru rezystancji technicznym i laboratoryjnym mostkiem Tomsona oraz elektronicznym miernikiem rezystancji.
VI. Pytania kontrolne
Co ma podstawowy wpływ na pomiar małych rezystancji?
Jak wyznaczyć wartość błędu systematycznego przy dwuprzewodowym podłączeniu małych rezystancji do wejścia miernika rezystancji?
W jaki sposób eliminuje się wpływ rezystancji przewodów linii na wynik pomiaru małych rezystancji?
Do pomiaru jakich wartości rezystancji wykorzystuje się mostek Thomsona?
Wynik pomiaru rezystancji mostkiem Thomsona.
W jakim celu zmieniamy kierunek prądu w obwodzie mostka (tzw. komutacja)?
Praktyczny sposób oszacowania nieczułości mostka.
Na czym polega ocena metodą typu A standardowej niepewności wyniku pomiaru rezystancji?
Na czym polega ocena metodą typu B standardowej niepewności wyniku pomiaru rezystancji?
Na czym polega ocena złożonej niepewność wyniku pomiaru rezystancji?
Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych
Laboratorium Miernictwa Elektronicznego.
3
MIERNIK
REZYSTANCJI
Rx
Rx
rl,1
rl,2
MIERNIK
REZYSTANCJI
Rx
Rx
rl,1
rl,2
rl,4
rl,3