Sprawozdanie z laboratorium miernictwa elektronicznego z dnia 16.10.2013

Pomiary Rezystancji

Wykaz przyrządów:

• Multimetr MERATRONIC V543 ∆R_x=±0.05% R_x +0.01% R_z

• Opornik wzorcowy 1kΩ

• Woltomierz analogowy kl. 0.5

• Amperomierz analogowy kl. 0.5

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie:

- podstawowej wielkości elektrycznej – rezystancji – dla elementów liniowych oraz nieliniowych

- parametrów typowych omomierzy oraz warunków poprawnej ich eksploatacji,

- typowych metod pomiaru rezystancji elementów liniowych i nieliniowych o wartościach od

pojedynczych omów do kilku megaomów,

- warunków decydujących o doborze metody oraz układu pomiarowego oraz poznanie źródeł

błędów w tych pomiarach.

Opracowanie ćwiczeń:

Ćw. 1 Bezpośrednie pomiary rezystancji omomierzem.

	Rzm [Ω]	Rzak [Ω]	∆Rzm [Ω]	δRzm [%]	∆r [Ω]
R2	0,5063	1000	0,1003	0,1003	0,1
	0,5080	10000	1,0003	196,9	1
	0,5300	100000	10,0003	1,887E+03	10
	0,0070	1000000	100,0000	1,429E+06	100
	0,0030	10000000	1000,0000	3,333E+07	1000
R3	1,1785	10000	1,0006	84,90	1
	1,8100	100000	10,0009	552,5	10
	0,0020	1000000	100,0000	5,000E+06	100
	0,0040	10000000	1000,0000	2,500E+07	1000
R4	3,2780	10000	1,0016	3,06E+01	1
	3,3000	100000	10,0017	303,1	10
	0,0035	1000000	100,0000	2,857E+06	100
	0,0050	10000000	1000,0000	2,000E+07	1000
R6	46,5400	100000	10,0233	21,54	10
	0,0468	1000000	100,0000	2,137E+05	100
	0,0490	10000000	1000,0000	2,041E+06	1000

Tab1. Pomiar rezystancji.

R_zm – rezystancja zmierzona.

R_zak- Zakres omomierza

∆r- rozdzielczość

Wzór na niepewność pomiaru:

∆R_x=±0.05% R_x +0.01% R_z

∆R_x=±0.1% R_x +0.01% R_z dla zakresów powyżej 1MΩ.

Wniosek: Pomiar małych rezystancji przy coraz większych zakresach nie ma sensu ponieważ, błędy pomiaru są większe niż wartość rezystorów zmierzonych (Na czerwono zaznaczono błędy dużo większe niż wartości zmierzone natomiast na żółto minimalnie możliwe do osiągnięcia błędy wartość mierzonej).

1.2

Zakres	1kΩ	100kΩ
Rezystancja elementu nieliniowego (Dioda)	0,5841	38,33

Tab2. pomiarowa elementu. nieliniowego.

Wniosek: Czym większy zakres pomiaru tym większa rezystancja elementu nieliniowego.

Ćw. 2

Pośrednie pomiary rezystancji elementu liniowego.

2.1 Metoda techniczna

2.1.

a) (ppn)

Do pomiaru rezystancji rezystora R6 dobraliśmy układ pomiarowy ppn ( poprawnego pomiaru napięcia) oraz warunki pomiaru:
U = 5V , I =10 mA, U_zak=10V, I_zak=20mA

Uzm±∆Uzm [V]	Izm±∆Izm [mA]	Rzm±∆Rzm [mΩ]	δRzm [%]
5,066±0,103	0,117±0,002	43.299­±0,164	3,783

Tab3. Pomiarowa dla metody technicznej(ppn) .

Wzory użyte:

R_zm =$\ \frac{U_{\text{zm}}}{I_{\text{zm}}}$ δR_zm=δU_zm+δI_zm ∆R_{zm =} R_{zm *} δR_zm

b) (ppp)

Warunki pomiaru dla układu poprawnego pomiaru prądu:

U = 5V , I =10 mA, U_zak=10V, I_zak=2mA, R_wz=1kΩ.

Uzm±∆Uzm [V]	Izm±∆Izm [mA]	Rzm±∆Rzm [mΩ]	δRzm [%]
5,064±0,004	0,109±0,0003	46,459±0,014	0,303

Tab4. Pomiarowa dla metody technicznej(ppn) .

Wzory użyte:

R_zm =$\ \frac{U_{\text{zm}}}{I_{\text{zm}}}$ δR_zm=δU_zm+δI_zm ∆R_{zm =} R_{zm *} δR_zm

Wniosek:

Dla dużych rezystancji dokładniejszym układem jest układ poprawnego pomiaru prądu.

2.2

Metoda porównawcza.

Ux±∆Ux [V]	Un±∆Un [V]	R­x±∆Rx [Ω]	δRzm [%]
1,706±0,117	3.380±0,003	0,504±0,104	0,206

Tab5. pomiaru metody porównawczej

$R_{x} = \frac{U_{x}\ }{U_{n}}R_{n}$

Jako że δR_n wynosi zero, zatem równanie ma postać:

R_x – rezystancja mierzona

R_n­ – rezystancja rezystora wzorcowego (1kΩ)

U_x – napięcie zmierzone na rezystorze R_x­

U_n – napięcie zmierzone na rezystorze R_n­

Ćw.3

Dalszych ćwiczeń nie wykonaliśmy z powodu braku czasu za zgoda prowadzącego.