DSC00601 2

4. / 5. Badanie kondensatora i rezystora w szerokim zakresie częstotliwości_____

Wstęp

W ćwiczeniu tym badaliśmy wpływ zmian częstotliwości na parametry kondensatora i rezystora. Pomiarów dokonywaliśmy za pomocą mostków pomiarowych.

Mostki pomiarowe:

Oporniki w ramionach mostka wykonuje się z dużą dokładnością o tolerancji od 0,05% do 0,01%, a w niektórych konstrukcjach dokładniejsze. Materiały, z których wykonuje się oporniki (np.: manganin, nikrothal), wyróżniają się małym temperaturowym współczynnikiem rezystancji i małym napięciem termoelektrycznym w stosunku do miedzi. Dobra jakość przełączników w znacznej mierze wpływa na dokładność mostka. Opornik szeregowy R, zabezpiecza galwanometr przed przeciążeniem w początkowej fazie pomiaru, gdy mostek jest jeszcze daleki od stanu równowagi. Po wstępnym zrównoważeniu dekadami R, galwanometr dołącza się z pominięciem opornika, R, co umożliwia dokładniejsze zrównoważenie mostka.

Mostki średniej dokładności mają często wbudowany galwanometr oraz baterię zasilającą. Do mostków dokładniejszych, 5- i 6-dekadowych, używa się czułych galwanometrów zewnętrznych oraz zewnętrznych źródeł zasilania. Mostki laboratoryjne zasila się ze źródeł elektrochemicznych (ogniw suchych lub akumulatorów) albo z elektronicznych zasilaczy napięcia stałego. Dobór wartości napięcia zasilającego jest sprawą istotną, ponieważ większe napięcie zasilające zapewnia większą czułość mostka, równocześnie jednak napięcie musi być ograniczone ze względu na moc, jaka może wydzielić się w oporniku mierzonym i w opornikach mostka. Dopuszczalna moc znamionowa poszczególnych elementów rezystancyjnych w mostku wynosi zwykle 0,5 W. Znając wartości nastawionych rezystancji stosunkowych, dekad równoważących i rezystancji mierzonej można obliczyć dopuszczalne napięcie zasilania. Stosuje się napięcia zasilania o wartościach od około 2 V przy pomiarach R < 10Q do kilkudziesięciu woltów przy R rzędu megaomów. Przeciętne laboratoryjne mostki Wheatstone'a są przewidziane do pomiaru rezystancji od około I O do około 10 MO.. Ograniczenie zakresu pomiaru od dołu wynika z wpływu rezystancji przewodów i zacisków łączących opornik R* z mostkiem. Ograniczenie zakresu pomiaru od góry wynika zaś z bocznikującego działania upływnośd izolacji między elektrycznymi elementami mostka oraz ze zmniejszenia czułości przy dużych wartościach R*. Do pomiaru rezystancji dużych, większych od ok. 10 MQ, buduje się mostki specjalne, w których stosuje się wysokiej jakości materiały izolacyjne, specjalne rozwiązania przełączników oraz ekrany elektrostatyczne ograniczające upływnośd izolacji.

Nowe rozwiązania konstrukcyjne mostków Wheatstone'a to przyrządy o szerokim zakresie pomiaru, dużej dokładności i małych wymiarach. Przykładem może być mostek przenośny szwajcarskiej firmy Tettex typu 2272. Jest to mostek 6-dekadowy z wbudowanym elektronicznym wskaźnikiem równowagi o bardzo dużej czułośd, z

14