- metoda pośrednia, tj. za pomocą woltomierza i amperomierza
(układ poprawnie mierzonego prądu/napięcia, Rx=, błąd metody, błąd pomiaru)
$$R_{x} = \ \frac{U}{I - \frac{U}{R_{V}}}$$
Gdzie: RV- Rezystancja wewnętrzna woltomierza
Rx- Rezystancja mierzona
Błąd systematyczny:
$$s = - \frac{R_{x}^{2}}{R_{x} + R_{v}}$$
Układ PMP:
$$R_{x} = \ \frac{U - IR_{A}}{I}$$
Gdzie: RA- Rezystancja wewnętrzna amperomierza
Błąd systematyczny:
s = RA
- metoda podstawienia
(układ pomiarowy, Rx=, błąd pomiaru)
Rx = Rw
Gdzie: Rw- Rezystancja wzorcowa
Błąd pomiaru:
δRx = ±[|δRw|+|δns|+|δnc|]
Gdzie: δRw– niedokładność rezystora wzorcowego
δns – niestabilność napięcia zasilającego
∖tδnc – błąd nie czułości układu
- metoda porównawcza
(układ pomiarowy, Rx=, błąd pomiaru)
$$R_{x} = \ R_{w}\frac{U_{x}}{U_{w}}\backslash n$$
Błąd pomiaru:
δRx = ±[|δUx|+|δUw|+|δRw|]
Gdzie: δUx– niedokładność mierzonego napięcia
δUw – niedokładność napięcia wzorcowego
δRw – niedokładność rezystora wzorcowego
- mostek Wheatstona
(schemat układu, warunek równowagi, zakres pomiarowy, błąd pomiaru Rx)
Warunek równowagi:
Zakres pomiarowy:
Od kilku omów do kilku megaomów
Błąd pomiaru
δRx = ± [|δR2|+|δR3|+|δR4|]
Gdzie: δR2,δR3, δR4- określona przez producenta niedokładność rezystorów mostka.
- mostek Thomsona
(omówić zasadę działania mostka na podstawie schematu, zakres pomiarowy)
Układ mostka jest pomyślany w taki sposób, aby wyeliminować lub znacznie ograniczyć błąd systematyczny, spowodowany rezystancją przewodów łącznych. W mostku o czterech gałęziach, gdy zmniejsz się wartość rezystancji mierzonej Rx, można zachować duże wartości rezystancji R3 i R4 (np. 10, 100, 1000 omów), natomiast konieczne jest (do uzyskania równowagi) odpowiednie zmniejszenie wartości rezystancji R2.
Zakres od kilku mikroomów do kilku omów
Charakterystyka błędu systematycznego
Błąd systematyczny nie wpływa na zmianę wyniku, gdy powtarza się pomiar tej samej wielkości tą samą metodą i w tych samych warunkach, ponieważ jest stały co do wartości bezwzględnej i znaku. W przypadku zmiany warunków błąd systematyczny może zmieniać się, ale według znanej dla danej metody zależności.
Przyczyny występowania błędu systematycznego
- nieuwzględnienie poprawek narzędzi pomiarowych
- uproszczenie wzorów wiążących wielkości mierzone w metodach pośrednich
- wpływ narzędzi pomiarowych na obiekt badania
- wpływ warunków zewnętrznych
Metoda kompensacyjna
Metody kompensacyjne są metodami zerowymi, służącymi zwykle do pomiaru napięcia lub pośrednich pomiarów innych wielkości (np. prądu). W metodzie tej w chwili zrównoważenia układu źródło badanego napięcia nie jest obciążone prądem.
Metoda różnicowa
W metodzie różnicowej występuje wzorzec wielkości mierzonej o wartości (nienastawialnej) zbliżonej do wartości mierzonej. W tym przypadku metodą bezpośredniego odczytu mierzy się różnicę obu wartości, a wynik pomiaru oblicza się z wzoru:
X = Xw − X
Przy czym: Xw – znana wartość wzorcowa
X – zmierzona bezpośrednio różnica
Na czym polega metoda zerowa?
W metodach zerowych porównywanie wartości mierzonej z wartością wzorcową (lub zespołem wartości wzorcowych) odbywa się za pomocą układu pomiarowego, w którym przez zmianę parametrów elementów składowych doprowadza się do zaniku (zera) napięci lub prądu w kontrolowanej gałęzi układu.