Ogólnie o cw 6
mialem to zrobic i wreszcie sie zbieram:
do badania dostaniecie 4. rezystory:
R1 = 1 om
R2 = 250 om
R3 = 700k om
R4 = 23M om
nie ma tego w skrypcie zdaje sie, a moze sie komus przydac
metoda szeregowa - metoda z poprawnie mierzonym pradem.
metoda rownolegla - metoda z poprawnie mierzonym napieciem.
dodatkowy wymog u Lady:
wykreslic orientacyjnie |dgRx| = f(Rx) dla metody szeregowej i rownoleglej
(no to beda dwie krzywe: jedna malejaca wraz z przyrostem Rx i druga rosnaca wraz z przyrostem Rx). jeszcze zdaje sie kazal orientacyjnie wyznaczyc dla jakiego Rx blad jednej metody bedzie rowny bledowi drugiej.
metoda techniczna:
- nie bedzie amperomierza, tylko rezystor wzorcowy i woltomierz.
- radze kazdemu zeby sobie w domu dobrze przemyslal tabelke - co ma sie w niej znalezc, w jakiej kolejnosci itp.)
- moc liczyc w zaleznosci od uzytej metody wzorem: U^2/R lub I^2*R.
- w metodzie z poprawnie mierzonym pradem blad metody pobrania dla rezystora R2 powinien wyjsc okolo 60% i jest to jak najbardziej poprawny wynik.
pomiar danej rezystancji najlepsza metoda:
- dla R1 Lada kazal stwierdzic ze najlepsza metoda to metoda czteropunktowa. chociaz w warunkach laboratoryjnych wykonuje sie ja tak samo jak metode z porprawnie mierzonym napieciem.
Jędrachowicz mówił, że r2=100 Ohm, r3=100 kOhm na konserwach. ale to w sumie różnica niewielka z tym co było podane, bo błędy wyjdą naprawdę gigantyczne (mi się walnęło nawet 900% - z tym to chyba coś źle zrobiłem). I jeszcze jako oporniki wzorcowe dostaje się 100 Ohm i 100 kOhm. Podobno jest różnica jakich się użyje (podobno(!) do metody z poprawnie mierzonym napięciem trzeba użyć 100 kOhm a do tej drugiej 100 Ohm). Wawrzyniak zabiera punkty za źle dobrany, ale ja miałem z Ladą i wydaje się, że on na to nie patrzył.
my uzywalismy tylko 100 Ohm i sie nie czepial
W metodzie technicznej:
Blad systematyczny wlasciwy - w przypadku poprawnie mierzonego napiecia = -R/Rv, gdzie R to wyliczony (tj. zmierzony) opor. W przypadku poprawnie mierzonego pradu = Ra/R-Ra, gdzie Ra to opor amperomierza, zastapionego w tym cwiczeniu rownoleglym polaczeniem woltomierza i opornika wzorcowego - mozna przyjac (przynajmniej u Pankanina mozna bylo), ze Ra=~Rwz.
Do tego w obu metodach bledy graniczne obu woltomierzy (dla V544 - 0,05% + 0,01%U, dla woltomierza z Maxcom - 0,8% + 4/n*100%, gdzie n to odczyt z woltomierza z pominieciem przecinka - czyli jak odczytacie 8,324V, to n=8324) i blad opornika wzorcowego (staly, 0,1%). Blad calkowity to suma bledow granicznych i modulu z bledu systamatycznego.
W przypadku mostka Wheatstone'a, blad to suma bledow rozdzielczosci dekady, bledu nieczulosci wskaznika rownowagi i bledow opornikow. Blad rozdzielczosci to (0,1 Om/Rd)*100%, gdzie Rd to opor ustawiony na dekadzie (nalezy tak ustawic R3 i R4 na mostku, by byly wykorzystane wszystkie galki dekadki, wtedy blad rozdzielczosci jest najmniejszy). Blad nieczulosci to: (DeltaRd/x*Rd)*100%, gdzie DeltaRd = zmiana oporu na dekadce powodujaca zmiane odczytu woltomierza o x cyfr (mozna robic dla 10, mozna dla 100, konieczine na najmniejszym zakresie woltomierza). Blad opornikow wzorcowych to suma bledow R3, R4 i Rd, jest staly i wynosi 0,25%.
Tam gdzie jest symbol E podlanczacie generator, po drugiej stronie badany rezystor, reszta ja w skrypcie, ale nie ma czegos takiego jak amperomierz, bierzecie opór zworcowy i podlaczacie do niego v-mierz, a potem z ohm-a obliczacie wartosc pradu.
Wszystkie rodzaje bledow sa w skrypcie, ktore trzeba obliczyc to zapytajcie sie prowadzacego, od tego tam są. Nie zdziwcie sie jesli bledy wam wyjda 75%, tak ma byc, rozrzut wynikow jest zajebisty. Ale pamietajcie, ze jezeli liczac jedna metoda wyjdzie 100 ohm, a druga 150 ohm to blad musi byc conajmniej 50%, tak zeby nie bylo ze raz ten sam opor ma 100 innym razem 300 a blad jest 3%. Roznica miedzy metodami pomiaru musi miescic sie w błedzie.
Jest pytanie kazali wam robic POMIAR REZ. METODA ZAPEWNIAJACA NAJMNIEJSZY BLAD POMIAROWY(Ostatni punkt w skrypcie) !!??
ak, u nas był [S. Sobczak]. Badany opornik - R4, jego rezystancja na oko 22Mohm... Liczyć metodą techniczną z P.M.Prądem :)
Dzisiaj byłem na konsultacjach i wiem na pewno, że:
1. Błąd niedokłasności w mostku Wheatstone'a jest odwrotnie proporcjonalny do napiecia zasilającego mostek (wzór, tak jak pisałem, w "Podstawach Miernictwa" na str.251)
2. To donośnie pytania 6:dobór prądu w metodzie technicznej zależy od mocy wydzielanej w oporniku (nie może ona być większza od mocy nominalnej; to jest ograniczenie z gór) oraz od błędów (napięcie nie może być za małe bo błędy bardzo wzrosną)
3.Pytanie 7: należy obrać jakiś punkt pracy u0; przy tym napięciu mierzymy prad przepływający przez opornik i z prawa Ohma mamy opór statyczny; opór tydamiczny wyliczamy dokonując drugiego pomiaru przy nieco zmienionym napięciu i mamy jakąś zmianę napięcia i zmianę prądu; dzielimy to i mamy rezystancję dynamiczną
4.Pytanie 11: błąd nieczułości wyznaczamy poprzez skompensowanie mostka (i zapamiętujemy nastawioną rezystancję- powiedzmy jakieś Rd) a potem kręcimy gałkami dopóki zmiana na wskaźniku równowagi nie bedzie widoczna (powiedzmy że nastąpio to gdy rezystancję zmieniliśmy o r). Błąd nieczułości to r/Rd.
Tomjedi opisał wspaniale wszystkie pytania ze skryptu (dzięki;) ale akurat na te 7 to jakoś mało
Czy ktoś wie na pewno, jak zrobić to dobrze? Ja mam następującą koncepcję: w przypadku rezystancji statycznej wykonujemy jeden pomiar rezystancji, podstawiamy do wzoru Rs=U/I i koniec. W przypadku rezystancji dynamicznej wykonujemy po prostu dwa pomiary i wstawiamy wyniki do wzoru Rd=(U2-U1)/(I2-I1). Wydaje mi się, że powinno być dobrze, ale jak znam życie nie może to być takie proste Poza tym - czy w tym pytaniu mamy uwzględniać jakoś błędy?
Byłem dziś na konsultacjach i dowiedziałem się ze warto do tego pytania narysować wykres ze strony 99 dla rezystora nielinowego i narysować na nim sieczną i styczną pod kątem takim jak dla charakterystyki liniowej chyba. styczna wyznacza rez. dynamiczną a sieczna statyczną. Nie czaje tego do końca więc może ktoś to skomentuje ?
Bardzo ładny wykresik i wytłumaczenie jest na str 230 w "Podstawy pomiarów" Jakby coś, pytaj dalej
jak wiemy przy mostku wheatstone'a mamy do czynienia z trzema rodzajami bledow:
*tym pochodzacym od niedokladnosci wykonania rezystorow
*bledem nieczulosci wkaznika zera
*bledem rozdzielczosci pochodzacym ze skokowej regulacji dekady|
A teraz moje pytanie. Czy taki ogolny, koncowy blad przy pomiarze rezystancji Rx to jest po prostu suma tych bledow co napisalem czy moze jest to jakas bardziej skomplikowana zaleznosc? Pomocy, nigdzie nie moge tego znaleźć
tak blad calkowity to poprostu suma bledow. U nas pankanin to mowil poprosu przed cwiczeniem wiec pewnie u was laborant tez powie
kompletnie nie czaje jednej rzeczy w tym cwiczeniu:
blad systematyczny niewlasciwy w skrypcie ma wzor:
delta_g R = delta_g V + delta_g I
blad metody w zaleznosci od metody, delta Rx= -R/Rv lub delta Rx = Ra/(R-Ra) (mowa o bledach wzglednych oczywiscie)
i jak z tego mam wyliczyc blad calkowity? lub tez co mam podac jako finalny blad obliczenia Rx, tylko to 2? to po co bierzemy pod uwage to 1 w takim razie...
no i jeszcze np. dla poprawnie mierzonego napiecia
Rx= RvR/(Rv-R)
skad mamy wziac wartosc R? Rv dane, Ra dane (jak to bylo na paru wejsciowkach) ale skad mamy wziac to R?
prosze o klarowne odpowiedzi
Po koleji w tabelce masz umiescic :
U - napiecie na Voltomierzu
I - napiecie na Amperomierzu w rzeczywistosci liczone z rezystancji wzorowej, mianowicie w miejsce amperomierza wlaczasz rezystance wzorcowa ( z reguly uzywaj 100Ohm'ow ) i do niej rownolegle drugi voltomierz. wartosc I obliczasz dzielac napiecie na woltomierzu przez wzorcowa U/Rwz. ( we wzorach w tym przypadku jako R amperomierza uzywasz uzytego R wzorcowego)
R - jest wlasnie wynikiem obliczonym z prawa Ohm'a z tych dwoch wartosci, tjest z wartosci wyswietlonej na woltomierzu i natezeniu w tym przypadku wyliczonym z powyzszej zaleznosci..
Oprocz tego bedziesz mial obliczyc blad graniczny, i wzgledny w zaleznosci od metody. Nam kazal oba podawac w tabelce. Przy obliczanie bledu granicznego przy uzyciu rezystancji wzorcowej delta_g R = d_g V1 + d_g V2 + d_g Rwz
moze ktos zdarzy odpowiedziec, jak sie dodaje bledy w metodzie technicznej ? bo raczej nie mzoemy dodawac systematycznego wlasciwego to niewlasciwego
Błąd systematyczny właściwy = - Poprawka
Poprawkę dodajesz do wyniku pomiaru, czyli w zasadzie od wyniku pomiaru odejmujesz bł. systematyczny właściwy. A później zajmujesz się błędem systematycznym niewłaściwym. Howgh!
W ćwiczeniu zwracał uwagę na:
poprawne obliczenia (sprawdzał niektóre)
wnioski końcowe (obejmujące wnioski ogólne, a nie tylko wnioski z każdego punktu)
zaokrąglanie wyników
*Tak sobie przypomniałem, temu semestrowi już to nie pomoże, ale może następnym pomiarowcom.
Jeśli w przyszłym roku Jędrachowicz znowu zrobi tak, że do mierzenia każdego z oporników w metodzie technicznej każe użyć różnych oporników wzorcowych w amperomierzu (amperomierz=woltomierz+bocznik) - wyjdzie wam, że metoda z poprawnie mierzonym napięciem jest dokładniejsza (przy mierzeniu małej i dużej rezystancji). Możecie się wykazać i napisać wniosek, że wynika to z tego że rezystancja amperomierza się zmienia i dlatego nie wychodzą takie duże błędy, a normalnie to tak nie powinno być. Przemyślcie to
Oprócz tego - dał zadanie bonusowe, czyli mierzenie nieznanej rezystancji metodą, która pozwoli zmierzyć to najdokładniej. Napisaliśmy z kumplem, że uznaliśmy mostek Wheatstone'a za najdokładniejszy, zastosowaliśmy go, zmierzyliśmy i było ok.
Laborke miałem z Pankaniniem.... zaliczyć było ciężko, prawie cała grupa uwaliła. Jak wiadomo u niego błędy muszą być wyliczone idealnie, a laborka prawie w całości to liczenie błędów. Nie sugerujcie sie wogóle tym pdf'em z ćwiczenia 6. Pankanin każe liczyć tylko błędy bezwzględne, wiec nawet nie próbować wrzucać do tabelki błędów względnych (tak jak jest w pdf, on doskonale wie że my to mamy)! Na początku laborki przez jakies 40 min będzie wam wypisywał wszystkie wzory na tablicy, musicie koniecznie z nich korzystać. Ogólnie czasu jest mało bo ok 2 godzin, a liczenia duuuzo
1M3, 21.04.2008r., Jędrachowicz
Pytania standardowo ze skryptu - 7 i 11. Tutaj mała uwaga. Nie rozpisujcie się, nie piszcie opowiadań tylko krótko, konkretnie i na temat
Dał wszystkie zadanka ze skryptu:
1) Pomiar metodą techniczną.
Co do rezystorów wzorcowych, do pomiaru R2 dał rezystor wzorcowy 100ohmow a do R3 dał 100kOhmow i we wnioskach piszcie to co podał OrSoN-MMz* parę postów wcześniej jak to przeczytał to powiedział, że o to właśnie chodziło
2) Pomiar mostkiem.
a) pomierzyć R2 i R3, ustawić tak rezystancje r3 i r4 w ramionach mostka, żeby włączyć conajmniej jeden stopień ostatniej dekady. Obliczyć błędy: graniczny, nieczułości i rozdzielczości.
b) zbadać wpływ stosuku r4 i r3 na czułość
c) zbadać wpływ napięcia na błąd nieczułości. Oczywiście im większe napięcie tym błąd mniejszy
3) Pomiar rezystancji R4 metodą zapewniającą najmniejszy błąd pomiarowy.
P.S. W 1) jest zajebiście dużo liczenia więc trzeba się spreżać, bo czasu naprawdę jest mało.
Dobrze mowi
AD1 Pamietajcie tez, ze gdyby kazal wam w tablece uwzglednic rowniez Px (czyli moc) to nie liczycie jej ze wzoru P=I*U, tylko dla metody napieciowej ze wzoru P=U^2/R a dla prądowej z P=I^2*R AD2 Najlepiej tez tabelke zrobic.
Jeżeli chodzi o wyprowadzanie wzoru na stan równowagi w mostku Wheatstone'a to trzeba uważać. Wzór 11.62 na stronie 249 w książce Podstawy Miernictwa w wydaniu z 1998 roku jest błędny. W książce z 2002 jest to poprawione.
Wzór na stan równowagi można sobie samemu wyprowadzić
W przypadku układu ze skryptu a nie z Duszy :
U = E[(Rx/Rx+R4) - R2(R2+R3) = E[(RxR3 - R2R4) / (Rx+R4)(R2+R3)]
To jest równe O wtedy, gdy: RxR3 - R2R4 = 0 -> RxR3 = R2R4 -> Rx = R2/R3 * R4