Wydział Elektroniki Politechniki Wrocławskiej | Laboratorium Miernictwa elektronicznego | |
---|---|---|
Wykonał: | Prowadzący | |
Temat ćwiczenia: Pomiar rezystancji |
Data oddania 15.10.2009 r. |
Cel ćwiczenia :
Ćwiczenie to ma na celu nauczenie Nas typowych metoda pomiaru rezystancji elementów liniowych których wartości zaczynają się od pojedynczych omów do megaomów. Nauczymy się ponadto podstawowe źródła błędów występujące w pomiarach.
Bezpośrednie pomiary rezystancji elementów omomierzem cyfrowym
Mierzone | Zakres | Rx | Błąd | Błąd | ∆Rx | ∂ Błąd | ∂ Błąd | ∂ Rx |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Elementy układu | dyskretyzacji | przetwarzania | dyskretyzacji | przetwarzania | ||||
R1 | 1 kΩ | 0,0636 | 0,000032 | 0,01 | 0,010032 | 0,0005 | 0,157 | 0,1577 |
R2 | 1 kΩ | 0,4415 | 0,00022 | 0,01 | 0,0102 | 0,00050056 | 0,0226 | 0,02315 |
R3 | 1 MΩ | 0,018 | 0,0000009 | 1 | 1,0000009 | 0,00005 | 55,555 | 55,556 |
R4 | 10 kΩ | 2,663 | 0,0013 | 0,1 | 0,1013 | 0,000499 | 0,0375 | 0,038 |
R5 | 10 kΩ | 11,879 | 0,0059 | 0,1 | 0,1059 | 0,000499 | 0,00841 | 0,0089 |
R6 | 1 MΩ | 0,0508 | 0,000025 | 1 | 1,000025 | 0,0005 | 19,685 | 19,685 |
Dioda | 1 kΩ | 0,588 | 0,00029 | 0,01 | 0,0103 | 0,000493 | 0,017007 | 0,0175 |
Przykładowe obliczenia ( dla R1 ) :
ΔRx = ± (0,05%Rx+ 0,1%Rzakresu) =
ΔRx = ± (0,0005 * 0,0636 + 0,001 * 10) = 0,0000318 + 0,01 = 0,0100318
Błąd dyskretyzacji : 0,05%Rx = 0,0005 * 0,0636 = 0,0000318
Błąd przetwarzania : 0,1%Rzakresu=0,001 * 10=+ 0,01
Pośrednie pomiary rezystancji elementu liniowego
Przyjmując : R=75 Ω P=1W
Wyniki obliczeń to : Imax = 0,115 A oraz Umax = 8,66 V.
Układ poprawnego pomiaru prądu (Ia = Irx)
Rezystor | Ux [V] | Ix[mA] | Uz [V] | ∆Ux [V] | δUx [%] | Iz [mA] | ∆Ix [mA] | δIx [%] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
R | 8,66 | 115 | 20 | 0,02 | 0,28 | 300 | 1,5 | 1,3 |
RA [Ω] | Rx [Ω] | ∆Rx [Ω] | δRx [%] | |||||
0,08 | 75,22 | 0,59 | 0,787 |
Przykładowe obliczenia :
Układ poprawnego pomiaru napięcia (Uv = Urx)
Rezystor | Ux [V] | Ix[mA] | Uz [V] | ∆Ux [V] | δUx [%] | Iz [mA] | ∆Ix [mA] | δIx [%] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
R | 8,85 | 118 | 20 | 0,02 | 0,27 | 300 | 1,5 | 1,3 |
RA [Ω] | Rx [Ω] | ∆Rx [Ω] | δRx [%] | |||||
0,08 | 74,92 | 0,59 | 0,727 |
Przykładowe obliczenia :
Wnioski :
Rezystancja jest parametrem elementu lub obiektu charakteryzującym straty energii
w tym obiekcie przy przepływie prądu. W obwodzie prądu stałego rezystancja elementu zgodnie z prawem Ohma, jest równa stosunkowi napięcia na jego końcówkach do przepływającego prądu. Wykonywane przeze mnie ćwiczenie polegało na pomiarze rezystancji elementów liniowych , korzystając z metod bezpośrednich i pośrednich.
Bezpośredni pomiar wykonuje się przy pomocy omomierza. Przyrząd ten pokazuje bardzo dokładną wartość mierzonej rezystancji. Zasada pomiaru pośredniego opiera się na wykorzystaniu prawa Ohma. Wyróżniamy dwa układy pomiarowe służące do wyznaczenia rezystancji: układ poprawnego pomiaru prądu oraz układ poprawnego pomiaru napięcia.
Wyboru metody dokonujemy poprzez określenie wartości rezystancji, dla której systematyczny błąd metody w obu układach jest taki sam. Rezystancja ta zwyczajowo nazywana jest graniczną: . Układ poprawnego pomiaru napięcia stosujemy, gdy spodziewana wartość rezystancji mierzonej Rx jest mniejsza od granicznej rezystancji Rgr. W przeciwnym wypadku stosujemy układ poprawnego pomiaru prądu.