1.Cel ćwiczenia .
Celem ćwiczenia jest poznanie zasady pomiaru rezystancji most-
kiem Wheatstone'a oraz poznanie właściwości metody pomiaru .
2.Układ połączeń .
Spis aparatury:
E - *ródło prądu stałego
W - wyłącznik
V - woltomierz magnetoelektryczny
P - przełącznik kołyskowy
G - galwanometr
MW -78 - badany mostek Wheatone'a
3. Wyniki pomiarów .
A. Badanie wpływu wartości rezystancji gałęzi mostka na czułość
układu
Lp |
R3 |
R4 |
R2 |
ΔR2 |
α |
α |
α |
δ |
δ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1000 |
1000 |
549,9 |
0,3 |
6 |
6,5 |
6,25 |
0,0048 |
0,0009 |
2 |
100 |
100 |
549,7 |
0,2 |
6 |
6 |
6 |
0,0033 |
0,0006 |
3 |
10 |
10 |
549,9 |
0,2 |
7 |
7 |
7 |
0,0029 |
0,0005 |
4 |
100 |
1000 |
5506,7 |
8 |
6,5 |
7 |
6,75 |
0,12 |
0,002 |
5 |
10 |
100 |
5508,1 |
8 |
6,5 |
7 |
6,75 |
0,12 |
0,002 |
6 |
1 |
10 |
5490,7 |
10 |
4 |
4,5 |
4,25 |
0,23 |
0,004 |
7 |
1000 |
100 |
53,7 |
0,1 |
|
|
|
|
|
8 |
100 |
10 |
53,7 |
0,1 |
|
|
|
|
|
9 |
10 |
1 |
53,9 |
0,1 |
|
|
|
|
|
Korzystamy z wzorów :
B. Pomiar rezystancji Rx mostkiem laboratoryjnym.
R3 = 10 Ω , R4 = 10 Ω ,
Lp |
R2Pr |
R2Lew |
R2śr |
Rx |
Rxśr |
(ΔiRx)2 |
|
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω2 |
1 |
550,2 |
550,2 |
550,2 |
550,2 |
|
0,0036 |
2 |
550,3 |
550,2 |
550,25 |
550,25 |
|
0,0001 |
3 |
550,3 |
550,3 |
550,3 |
550,3 |
550,26 |
0,0016 |
4 |
550,2 |
550,3 |
550,25 |
550,25 |
|
0,0001 |
5 |
550,3 |
550,3 |
5520,3 |
5520,3 |
|
0,0016 |
4.Obliczenia .
W celu wyznaczenia całkowitej dokładności pomiaru rezystancji Rx
mostkiem Wheatstone'a określamy całkowity względny błąd pomiaru δc
będący sumą błędu czułości δcz , błędu przypatkowego δP i błędu wyni-
kającego z klas dokładności oporników R2 , R3 , R4 gałęzi mostka δRmax
δc = ±[ | δR max | + | δcz |+ | δP | ]
δR max=±[ | δ2 | + | δ3 |+ | δ4 | ]
gdzie : δ2 , δ3 , δ4 - klasy dokładności oporników,
Δi RX - ró*nica między wartością i-tą rezystancji a wartością RX śr
n - liczba pomiarów,
Z pomiarów wynika , i* :
δR max= 0,015
δcz=0,004
δP=0,00004
czyli δc=0,019
5.Spis przyrządów .
- zasilacz prądu stałego
- woltomierz magnetoelektryczny LM-3 zak.15V
- galwanometr IE1-PN-7/1
Ci=( 4,9 -:-12,2 ) 10-9 A/dz
Rg=195 Ω
Rkr= ( 3000 -:- 300 ) Ω
- badany mostek Wheatone'a MW -78 nr. I12-PN-63
- rezystor E5-In-VI-338
6.Dyskusja wyników .
Ćwiczenie wykazało , i* dobór rezystancji w gałęziach mostka
ma ogromny wpływ na płynność regulacji i czułość . Dowiedliśmy ,
*e R2 powinno być R2 ≥ 500 Ω aby była zachowana płynność regulacji.
Natomiast rezystancje R 3 i R4 wpływają na czułość mostka . Aby
uzyskać maksymalną czułość to R 3 = R 4 = ( 0,01 -:- 0,1 ) RX .
Jak ju* wczesniej wspomnieliśmy błąd całkowity pomiaru rezystancji
przy pomocy mostka Weatsone'a jest zale*ny od jakości wykonania oporników R2 , R3 , R4 i czułości galwanometru .