Politechnika Lubelska	Laboratorium Miernictwa Elektrycznego
w Lublinie	Ćwiczenie Nr 15
Imię i nazwisko: Piotr Jurek & Tadeusz Klukowski		Semestr V	Grupa ED 6.1	Rok akad. 1998/99
Temat ćwiczenia: Zastosowanie mostków prądu stałego.			Data wykonania 10.03.99	Ocena

Celem ćwiczenia było poznanie mostkowej metody pomiaru oporu oraz praktyczne wykorzystanie pomiarów mostkami w różnym wykonaniu z uwzględnieniem dokładności pomiaru.

1. Pomiar rezystancji danych oporników technicznymi mostkami Wheastone'a i Thomsona.

Schemat pomiarowy mostka Wheatstone'a:

Spis przyrządów pomiarowych:

• mostek Wheatstone'a MW-4 PL-P3-93-E6/

Wartość podziałki	Mnożnik	Zakres pomiarów	Uchyb w % od wielkości mierzonych
50-500	0,01	0,5-5 Ω	2
		0,1		5-50 Ω
		1		50-500 Ω
		10		0,5-5 kΩ	1
		100		5-50 kΩ
		1000		50-500 kΩ

• woltomierz magnetoelektryczny (badany) PL-P3-223-E6/ kl.0,5; badane zakresy 75V i 150V

Uproszczony układ mostka Thomsona

Spis przyrządów pomiarowych:

• mostek Thomsona TMT-2 PL-P3-576-E6/

Wartość podziałki potencjometru	Mnożnik	Zakres pomiarów	Uchyb [Ω]	Uchyb od wielkości mierzonych [%]
50-500	0,001	0,0005-0,0006 Ω	±0,0001
	0,01	0,005-0,015 Ω	±0,00015	±1
						0,015-0,06 Ω
					0,1	0,05-0,15 Ω	±0,0015	±1
						0,15-0,6 Ω
					1	0,5-1,5 Ω	±0,015	±1
						1,5-6 Ω

• bocznik PL-K-030/E6, 150A 60 mV

• przekładnik prądowy 30/5 A, kl. 1

Tabela pomiarowa:

L.P	opornik	mostek	Rx Ω	δRx %	Rx+ΔRx Ω
1	Woltomierz zakres 75V		860	1	860+8.6
2	Woltomierz zakres 150V	Wheastonea	3500	1	3500+35
3	Opornik dodatkowy		6400	1	6400+64
4	Oporność uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego ϑ=30/5		4·10^-4	1	4·10^-4+4·10^-6
5	Bocznik 150 A	Thomsona	4·10^-4	1	4·10^-4+4·10^-6
6	Oporność drutu rozpiętego na ławie		0,012	1	0.012+0.00012

2. Pomiar mostkiem laboratoryjnym Wheatstone'a rezystancji (zbadanie wpływu konfiguracji mostka i biegunowości zasilania na pracę mostka):

Tabela pomiarowa

L.P	kier. nap.	R3	R4	R2	Rx	RŚR	ΔR	Δα	δnRx
		Ω	Ω	Ω	Ω	Ω	Ω	dz	%
1	+	10	10	3494,1	3494,1	3482,1	1	12	4,77·10^-6
2	-	10	10	3470,1	3470,1			1	16	3,6·10^-6
3	+	100	100	3520,1	3520,1		3501,6	1	20	2,84·10^-6
4	-	100	100	3483	3483			1	18	3,19·10^-6
5	+	1000	1000	3531	3531		3513	1	21	2,7·10^-6
6	-	1000	1000	3495	3495			1	20	2,86·10^-6
7	+	10000	10000	3527,6	3527,6		3523,3	1	19	2,98·10^-6
8	-	10000	10000	3519	3519			1	16	3,55·10^-6

Przykładowe obliczenia:

δ_SRX - błąd systematyczny:

δ_nRx - błąd nieczułości:

=

Dobierając odpowiednie parametry ustala się taką czułość, aby błąd nieczułości był około dziesięciokrotnie mniejszy od błędu systematycznego. Wtedy może on być pominięty w analizie błędów pomiarowych.

3. Badanie wpływu wartości oporów stosunkowych R3 i R4.

Uproszczony układ laboratoryjnego mostka Thomsona (widok płyty czołowej):

4. 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.

6.Spis przyrządów

Mostek techniczny Wheastonea MV - 4 PL - P3 - 93 - E6 ; 0.5Ω - 500 kΩ -zakres mierzonej rezystancji

błąd : 2% - 0.5Ω ; 1% - 0.5 - 500kΩ

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

Badany woltomierz kl. 0.5 zakres 150V - 300V

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

x1

x0.1

G G0.1

B

R₂

x1000

x100

x10

R₃

R₄

+ B -

+ G -

+ X_z -

+ R_n -

10

100

1000

10000

Wh Th

---