Politechnika Wrocławska^ we Wrocławiu
Paweł Proń	Wydział Elektroniki	kierunek: EiT
data wykonania ćwiczenia: 98-03-31	Grupa: I	rok akademicki: 97/98
Temat ćwiczenia: Pomiar pośredni rezystancji

I. Użyte przyrządy i ich parametry.

• zasilacz T-1043 typ ZNR-7 (kl. 0,1)

• multimetr DM-441B (
  0,5 % + 1 cyfra)

• woltomierz V530 (
  0,05 % + 0,01 % zakresu)

• woltomierz LM-3 (kl. 0,5)

• opornik dekadowy DR4b-16 (kl. 0,5)

II. Pomiary

1.Pomiar rezystancji w układzie poprawnie mierzonego prądu.

• schemat pomiarowy

• obliczenia pomocnicze

Rx [ 	Imax [mA]	Umax [V]
R1 = 20	316,23	6,3
R2 = 200	50	10
R3 = 20000	5	100

P₁ = 2 [W]

I_max1 =
[mA]

U_max =
6,3 [V]

• wyniki pomiarów

Rx [	U [V]	U [V]	I [mA]	 m	R 	R [	 	Uwagi
R1	2,316	0,002	115	1	20,14	0,35	1,7	Uz=10 [V] Iz=200 [mA]
R2	3,149	0,003	15,3	0,09	205,82	1,41	0,7	Uz=10 [V] Iz=20 [mA]
R3	7,757	0,005	0,388	0,003	19992,27	167,47	0,8	Uz=10 [V] Iz=2 [mA]

R₁ = 20,14
0,35 [


R₂ = 205,82v
1,41 [


R₃ = 19992,27
167,47 [


2. Pomiar rezystancji w układzie poprawnie mierzonego napięcia.

• schemat pomiarowy

• obliczenia pomocnicze tak jak dla punktu 1.

• wyniki pomiarów

Rx [	U [V]	U [V]	I [mA]	 m	R 	R[	 	Uwagi
R1	0,711	0,001	35,33	0,01	20,12	5,72	28,43	Uz=1 [V] Iz=200 [mA]
R2	0,734	0,001	3,589	0,001	204,51	57,26	28	Uz=1 [V] Iz=20 [mA]
R3	3,248	0,003	0,163	0,001	19926,38	122266,14	613,5	Uz=10 [V] Iz=2 [mA]

R₁ = 20,12
5,72 [


R₂ = 204,51
57,26 [


R₃ = 19926,38
122266,14 [


3. Pomiar rezystancji metodą porównawczą

• schemat pomiarowy

• wyniki pomiarów

Ux [V]	Uw [V]	Rx [	Rw []	R []	 %]	Uwagi
2,39	2,384	204	200	4	2	DM-441B V530

• dokładność dekady R_x

R_x =
[
]

3. Pomiar rezystancji wewnętrznej woltomierza

• 
  schemat pomiarowy

• wyniki pomiarów

miernik	zakres [V]	U [V]	U [V]	I [mA]	I [mA]	Rv [	Rv [	 [%]
LM-3	7,5	4,91	0,04	0,664	0,004	7394,58	104,79	1,4
		3	2,22	0,02	0,751	0,005	2956,06	46,31	1,6
	V-530	10	9,922	0,006	0,001	0,001	9,922M	9,928M	100
		100	9,02	0,015	0,001	0,001	9,02M	9,035M	100

4. Charakterystyka diody w kierunku zaporowym.

• schemat pomiarowy

• wyniki pomiarów

Lp.	U [V]	I [mA]
1.	0,202	0,01
2.	0,266	0,01
3.	0,364	0,01
4.	0,446	0,03
5.	0,561	0,71
6.	0,628	3,55
7.	0,709	25,71
8.	0,741	57,88
9.	0,771	142,38
10.	0,778	181,76

• 
  wykres

III. Przykłady obliczeń.

I =
[0,5 % (wartości mierz.) + 1 cyfra] =
(0,5 % * 0,388 + 0,001) =
0,003 [mA]

U =
[0,05 % (wartości mierz.) + 1 cyfra] =
(0,05 % * 7,757 + 0,001) =
0,005 [V]

R =
[


R =

• dla LM-3

I V. Wnioski.

Przy pomiarze rezystancji w układzie poprawnie mierzonego prądu błąd względny mierzonej rezystancji zmalał dla rezystancji 200  i 20 k. Układ ten jest zatem zalecany do pomiaru rezystancji większych od 200  (R>
=10k k

W układzie poprawnie mierzonego napięcia otrzymane wartości błędów względnych są szokujące, nie mniej jednak błąd maleje dla rezystancji mniejszych od 200  Zatem układ ten jest zalecany (pomijając wartości błędów, które mogą być wynikiem źle przeprowadzonych pomiarów, ze względu na brak doświadczenia), do pomiaru rezystancji małych (R<
= 10 k

Przy pomiarze rezystancji metodą porównawczą otrzymana wartość różniła się od wzorcowej o 4 , co daje błąd względny 2 %. Błąd ten nie może wynikać z niedokładności opornika dekadowego, gdyż jest on znacznie większy od błędu bezwzględnego dekady. Układ ten jest dobrym układem do pomiaru rezystancji, gdy w grę nie wchodzi duża dokładność (mniejsza od 2 %).

Pomiar rezystancji wewnętrznej dal woltomierza analogowego LM-3 otrzymaliśmy z błędem względnym około 2 , a otrzymana rezystancja pokrywała się z rzeczywistą, jednocześnie zależąc od zakresu z proporcją około 1000  na 1V. Niestety dla woltomierza cyfrowego V- 530 błąd jest rzędu 100 %. Wartości średnie są jednak bliskie wartościom rzeczywistym i nie zależą od zakresu. Z otrzymanych wyników nasuwa się wniosek, że stosowanie woltomierzy cyfrowych jest wygodniejsze jednak mniej dokładne od analogowych.

Badając zależność prądu diody w kierunku zaporowym od przyłożonego napięcia, wyznaczyliśmy jej charakterystykę. Dla napięć z przedziału od 0 - 0,6 V dioda nie przewodzi, wartość prądu jest bliska zeru. Po przekroczeniu napięcia 0,6 V prąd gwałtownie rośnie przy niewielkim wzroście napięcia. Należ zatem pamiętać przy projektowaniu układów , aby dla diody w kierunku zaporowym napięcie nie przekraczało napięcia progowego 0,6 V.

Politechnika Wrocławska™ ©1998

- 6 -

---