1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie jednej z metod pomiaru małych rezystancji, przeprowadzenie analizy błędów w pomiarze mostkiem Thomsona, a także poznanie zasad prawidłowego doboru elementów mostka.

2. Układy pomiarowe i tabele pomiarowe

Schemat układu pomiarowego jest przedstawiony na rysunku 1.

Rys.1. Schemat układu pomiarowego do pomiaru rezystancji mostkiem Thomsona:
R_x - badana rezystancja (kawałek szyny kolejowej) R_P - rezystancja porównawcza (R_P =10^-3Ω), r_o - rezystancja miedzianego przewodu łączącego (r_o = 0,08mΩ),
P - przełącznik dwupołożeniowy do zmiany kierunku prądu, A - amperomierz,
E - źródło zasilania, G - galwanometr, R_1, R₂, R₃, R₄ - rezystancje tworzące ramiona mostka, R - rezystor ograniczający i regulujący prąd zasilania

Wyniki pomiarów dla każdej polaryzacji napięcia zasilania należy zapisać w oddzielnych tabelach pomiarowych. W protokole do ćwiczenia należy więc przygotować dwie tabele 1.

Tabela 1.

1. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie umożliwia poznanie sposobów rozszerzania zakresów pomiarowych amperomierzy i woltomierzy napięcia stałego, określanie klas niedokładności zmodyfikowanych przyrządów pomiarowych, a także zapoznanie się z metodami sprawdzania mierników laboratoryjnych i technicznych.

2. Układy pomiarowe i tabele pomiarowe

2.1. Rozszerzanie zakresu pomiarowego woltomierza napięcia stałego za pomocą rezystora dodatkowego

Schemat układu pomiarowego jest przedstawiony na rysunku 1.

Rys.1. Układ pomiarowy do rozszerzania zakresu pomiarowego
woltomierza

Wartości wyznaczonych rezystancji dodatkowych dla danych zakresów pomiarowych należy zapisać w tabeli 1.

Tabela 1

Lp.	n	Rd [Ω]	Uwagi
1.
2.			Rv - ......... Ω
3.
4.			Ut = ......... V
.
.
.
.

2.2 Rozszerzanie zakresu pomiarowego amperomierza magnetoelektrycznego za pomocą bocznika

Schemat układu pomiarowego jest przedstawiony na rysunku 2.

Rys.2 Układ pomiarowy do rozszerzania zakresu pomiarowego
amperomierza magnetoelektrycznego

Wyniki zapisać w tabeli 2.

Tabela 2

Lp.	n	Rb [Ω]	Uwagi
1.
2.			RA - ......... Ω
3.
.			It = ......... mA
.
.
.
.

2.3. Sprawdzanie woltomierza laboratoryjnego metodą
kompensacyjną

Schemat układu pomiarowego jest przedstawiony na rysunku 3

Rys.3 Układ pomiarowy do sprawdzania woltomierza laboratoryjnego metodą kompensacyjną. V - woltomierz laboratoryjny, U - napięcie stałe, DN - dzielnik napięcia, KOMP. - kompensator napięcia stałego

Wyniki pomiarów należy zapisać w tabeli 3. Pomiary przeprowadza się przy zwiększaniu i zmniejszaniu wartości napięcia nastawianego na badanym woltomierzu laboratoryjnym.

Tabela 3

Przy zwiększaniu napięcia					Przy zmniejszaniu napięcia
Lp.	U[V]	U2[V]	Ur[V]	pu[V]	U[V]	U2[V]	Ur[V]	pu[V]
1.	0				40
2.	10				30
3.	20				20
4.	30				10
5.	40				0

2.4. Sprawdzanie amperomierza laboratoryjnego metodą
kompensacyjną

Schemat układu pomiarowego jest przedstawiony rysunku 4.

Rys.4 Schemat układu pomiarowego do sprawdzania amperomierza laboratoryjnego metodą kompensacyjną. U - napięcie zasilania, R_r - rezystor do regulacji prądu, RN-rezystor normalny (1,2 - zaciski prądowe, 3,4 - zaciski napięciowe), KOMP- kompensator napięcia stałego, A- amperomierz laboratoryjny (miliamperomierz o zakresie 0-10 mA)

Pomiary należy przeprowadzić przy zwiększaniu i zmniejszaniu wartości natężenia prądu. Otrzymane wyniki zanotować w tabeli 4

Tabela 4

Przy zwiększaniu natężenia prądu					Przy zmniejszaniu natężenia prądu
Lp.	I[mA]	Ux[mV]	Ir[mA]	p1[mA]	I[mA]	Ux[mV]	Ir[mA]	p1[mA]
1.	0				10
2.	2				8
3.	4				6
4.	6				4
5.	8				2
6.	10				0

2.5. Sprawdzanie woltomierza laboratoryjnego metodą techniczną

Schemat układu pomiarowego jest przedstawiony na rysunku 5.

Rys.5 Schemat układu pomiarowego do sprawdzania woltomierz laboratoryjnego: V-woltomierz laboratoryjny, V_T - woltomierz tablicowy o zakresie (0-40)V

Wyniki otrzymane przy zwiększaniu i zmniejszaniu wartości napięcia należy zapisać w tabeli 5.

Tabela 5

Przy zwiększaniu wartości napięcia						Przy zmniejszaniu wartości napięcia
Lp.	U[V]	UW[V]	pU[V]	Ur[V]	ΔU[V]	U[V]	UW[V]	pU[V]	Ur[V]	ΔU[V]
	0						40
	10						30
	20						20
	30						10
	40						0

2.6. Sprawdzanie amperomierza tablicowego metodą techniczną

Schemat układu pomiarowego jest przedstawiony na rysunku 6

Rys.6 Schemat układu pomiarowego do sprawdzania amperomierza tablicowego: A - amperomierz laboratoryjny, A_T - amperomierz tablicowy, R_r - rezystor do regulacji natężenia prądu, U - napięcie zasilania

Wyniki pomiarów należy zanotować w tabeli 6.

Tabela 6

Przy zwiększaniu wartości prądu						Przy zmniejszaniu wartości prądu
Lp.	I[mA]	Iw[mA]	pr[mA]	Ir[mA]	ΔI[mA]	I[mA]	Iw[mA]	pr[mA]	Ir[mA]		ΔI[mA]

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest pomiar mocy w układzie 1-fazowym za pomocą watomierza, poznanie budowy watomierza oraz określenie błędów pomiarowych i poprawek.

1.Pomiar mocy w układzie jednofazowym

Schemat układu pomiarowego jest przedstawiony na rysunku 1.

Rys.1. Schemat układu do pomiaru mocy w układzie 1-fazowym:
U_Z =220V, W - watomierz laboratoryjny, A, A₁ - amperomierze, V - woltomierz, cosϕ - miernik przesunięcia fazowego, Z₁ - kondensator, Z₂ - dławik, R₃ -rezystor suwakowy, W₁, W₂ - wyłączniki jednobiegunowe, P₁, P₂ - przełączniki dwupołożeniowe

Pomiary mocy, cosϕ, poprawek, napięcia i prądów należy przeprowadzić oddzielnie przy obciążeniu indukcyjnym i oddzielnie przy obciążeniu pojemnościowo-indukcyjnym wykorzystując układ przedstawiony na rysunku 1. Wyniki należy zanotować w tabeli 1 przy obciążeniu indukcyjnym oraz w tabeli 2 - przy obciążeniu pojemnościowo-indukcyjnym

Tabela 1 (obciążenie indukcyjne)

Tabela 2 (obciążenie pojemnościowo-indukcyjne)

Przy pomiarze mocy w układzie z poprawnie mierzonym prądem przy obciążeniu pojemnościowo-indukcyjnym przełączniki i wyłączniki powinny być ustawione w następujących położeniach:

a) przy pomiarze mocy: P₁ - a , P₂ - 2, W₁ - zamknięte, W₂ - zamknięte,

b) przy pomiarze poprawki: P₁ - a , P₂ - 1, W₁ - zamknięte, W₂ - zamknięte.

Przy pomiarze mocy w układzie z poprawnie mierzonym napięciem przy obciążeniu pojemnościowo-indukcyjnym przełączniki i wyłączniki powinny być ustawione w następujących położeniach:

a) przy pomiarze mocy: P₁ - b , P₂ - 2, W₁ - zamknięte, W₂ - zamknięte,

b) przy pomiarze poprawki: P₁ - b , P₂ - 2, W₁ - zamknięte, W₂ -otwarte.

Przy obciążeniu indukcyjnym we wszystkich czterech ustawieniach przełączników i wyłączników wyłącznik W₁ powinien być otwarty.

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie metod analizy błędów pomiaru pośredniego, w tym metody logarytmicznej oraz metody różniczki zupełnej, a także określenie czynników wpływających na błąd pomiaru w pomiarach pośrednich.

2. Układy pomiarowe i tabele pomiarowe

2.1. Pomiar modułu impedancji

Układ pomiarowy do pomiaru modułu impedancji jest przedstawiony na rysunku 1.

Rys.1. Układ do pomiaru modułu impedancji cewki. Hz - częstościomierz , A - amperomierz, V - woltomierz, Z - badana cewka, U_Z - napięcie zasilania (autotransformator)

Wyniki pomiarów, zakresy i klasy mierników zanotować w tabeli 1.

Tabela 1

Lp.	Amperomierz			Woltomierz			Z	Uwagi
	α[dz]	c1[A/dz]	I[A]	α[dz]	cv[V/dz]	U[V}	[Ω]
								ZA=...[A]
1								kA=...
2								Zv=...[V]
.								kV=...
.								f=...[Hz]

2. 2. Pomiar rezystancji metodą techniczną

Schemat układu pomiarowego jest przedstawiony na rysunku 2.

Rys.2. Schemat układu do pomiaru rezystancji metodą techniczną:
A - amperomierz, V - woltomierz, Z - badana cewka, U_Z - napięcie zasilania (zasilacz stabilizowany)

Wyniki zanotować w tabeli 2.

Tabela 2

Lp.

Amperomierz

Woltomierz

R

Uwagi

α[dz]

c1[A/dz]

I[A]

α[dz]

cv[V/dz]

U[V}

[Ω]

ZA=...[A]

1

kA=...

2

Zv=...[V]

.

kV=...

.

f=...[Hz]

2. 3. Pomiar rezystancji w układzie z watomierzem

Schemat układu pomiarowego jest przedstawiony na rysunku 3.

Rys.3 Układ do pomiaru rezystancji cewki: U_Z -napięcie zasilania (autotransformator), A-amperomierz, V-woltomierz, W-watomierz, Z - badana cewka.

Wyniki należy zanotować w tabeli 3.

Tabela 3

Pozycja "a"								Pozycja "b"			Uwagi
Lp.	Amperomierz			Watomierz			R	Watomierz
.	α[dz]	c1[A/dz]	I[A]	α[dz]	cw[W/dz]	P[W}	[Ω]	α[dz]	cw[W/dz]	P[W]	ZA=...[A]
1											kA=...
2											Zw=...[W]
3											kw=...
.
.
.

2. 4. Pomiar rezystancji metodą bezpośrednią

Do pomiaru rezystancji badanej cewki metodą bezpośrednią można wykorzystać cyfrowy mostek uniwersalny RLC. Po dołączeniu badanego elementu do zacisków pomiarowych mostka należy odczytać wskazanie przyrządu oraz zanotować zakres pomiarowy, na którym pomiar został wykonany, a także klasę mostka. Wyniki pomiaru oraz odczytane parametry należy zanotować w tabeli 4.

Tabela 4

Zakres	Klasa	Wskazanie	ΔR
[Ω]	[%]	[Ω]	[Ω]

---