POLITECHNIKA LUBELSKA			Laboratorium Metrologii
^Ćwiczenie wykonali:Klimek Jarosław Radko Maciej, Pawłowicz Ziemowit				Grupa: ED. 6.3	Rok akad. 1997/98
Data: 25.05.98	Nr ćwiczenia:15	Temat: Zastosowanie mostków prądu stałego.			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

Spis przyrządów:

Mostek techniczny Wheastone'a MW - 4, PL - P3 - 93 - E6 ;

0.5Ω - 500 kΩ -zakres mierzonych rezystancji, Błąd : 2% - 0.5Ω ; 1% - 0.5 - 500kΩ .

Mostek techniczny Thomsona TMT - 2, PL - P3 - 639 - E6 0.0005 ÷ 6Ω T

Badany woltomierz kl. 0.5 zakres 75V - 150V, PL.-P3-223-E6

Miliamperomierz 7500 75dz ,magnetoelektryczny ,kl 0.5 PL.-P3-238-E6

Przekładnik prądowy υ = 30/5 A/A

Tabela pomiarowa:

L.P	opornik	mostek	Rx Ω	δRx %	Rx+ΔRx Ω
1	woltomierz zakres 75V		890	1	890+8.9
2	woltomierz zakres 150V	Wheastone'a	3470	1	3470+34
3	rezystor dodatkowy		6190	1	6190+61.9
4	Rezystancja uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego ϑ=30/5		0,104	1	0,104+0,001
5	Bocznik 150 A	Thomsona	4*10^-4	1	+4*10^-6
6	Oporność drutu		11,6*10^-3	1	0,0116+0,0001

2. Badanie wpływu wartości oporów stosunkowych R₃ i R₄

Uproszczony układ laboratoryjnego mostka Thomsona ( widok płyty czołowej ) :

MWT - 77a PL.-P3-426-E6

3.Pomiar mostkiem laboratoryjnym Wheatstone'a rezystancji ( zbadanie wpływu konfiguracji mostka

Tabela pomiarowa

L.P	kier. nap.	R3	R4	R2	Rx		RŚR		ΔR	δSRx=δnRX
		Ω	Ω	Ω	Ω	Ω		Ω		%
1	+	100	100	3435,2	3435,2	3431,9		0.3		0.0087
2	-	100	100	3431,1	3431,1			0.3		0,0087
3	+	100	100	3430,6	3430,6			0.2		0,0058
4	-	100	100	3430,7	3430,7					0.2		0,0058

δ_SRX - błąd systematyczny:

np.: =0.3/3435*100%=0.0087%

Błąd nieczułości:

np.: ;

W naszym przypadku jest taki jak systematyczny.

4. Pomiar mostkiem Thomsona

L.p	opornik	kierunek napięcia	R1= R2	Rp	Rx	RŚR
-	-		Ω	Ω	mΩ	Ω
1	pomiar	+	1000	1172,4	1172,4	1172,34
2		-	1000	1172,4	1172,4
3	rezystancji	+	1000	1172,3	1172,3
4		-	1000	1172,3	1172,3
5	drutu	+	1000	1172,3	1172,3
6		-	1000	1172,3	1172,3

Spis przyrządów:

Amperomierz, zakres 0,75A, kl=0.5%, PL-P3-138-E6

Opornik wzorcowy typu RN-2, R=0,01Ω,kl=0,03%, PL-P3-569-E6

Rezystor suwakowy, R=9Ω, I=6.2A,PL-K-017-E6

Zasilacz stabilizowany, PL-P3-182-E6

Galwanometr, stała c=1,95...5,22*10^-9 A/dz, PL-P3-328-E6

Drut o długości 1m, średnicy 1.39mm

5.Zastosowanie mostka Thomsona

Stosowany jest m.in. do pomiaru rezystywności metali:

ρ= R*S/l = 0.012*1.5/1 = 0.018 Ωmm²/m.=1.8Ωm

Rezystywność uzyskana z tablic:

ρ=1.8Ωm

III. 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.

Mostki laboratoryjne miały większą dokładność pomiaru niż mostki techniczne. Wynika to z lepszego doboru rezystorów i dokładnego równoważenia mostków.

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

---