POLITECHNIKA RADOMSKA im. Kazimierza Pułaskiego WYDZIAŁ TRANSPORTU |
LABORATORIUM MIERNICTWA |
Data:
|
||
Wykonali: |
Grupa:
|
Zespół:
|
Rok akademicki:
|
|
Temat: |
Mostek Thomsona |
Nr ćwiczenia:
|
Ocena:
|
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest poznanie jednej z metod pomiaru małych rezystancji, przeprowadzenia analizy błędów w pomiarze mostkiem Thomsona, a także poznanie zasad prawidłowego doboru elementów mostka.
Schemat pomiarowy:
Klasy dekad R1-R4 0,05 %;
Rp= 1 mΩ 0,03%
r0 = 0,08 mΩ
Tabela pomiarowa:
Dla polaryzacji dodatniej |
|||||||
IX [A] |
4,2 |
8,45 |
|||||
R2=R4 |
[Ω] |
104 |
103 |
102 |
104 |
103 |
102 |
R1=R3 |
[Ω] |
364 |
38,2 |
|
353 |
37 |
|
R1 |
[Ω] |
|
|
6,4 |
|
|
4,5 |
R3 |
[Ω] |
|
|
5,6 |
|
|
4,3 |
↑R3 |
[Ω] |
374 |
38,4 |
5,7 |
363 |
37,2 |
4,4 |
↑α |
[dz] |
-1,5 |
-1 |
-7 |
-3 |
-2 |
-15 |
↓R3 |
[Ω] |
354 |
38 |
5,5 |
343 |
36,8 |
4,2 |
↓α |
[dz] |
2 |
1 |
6 |
3,5 |
2 |
13 |
RX |
[μΩ] |
36,4 |
38,2 |
55,4 |
35,3 |
37,0 |
42,8 |
δn |
[%] |
0.80710 |
0.26316 |
0.13986 |
0.44853 |
0.13587 |
0.08503 |
δSgrRx |
[%] |
0.14173 |
0.141577 |
0.140296 |
0.141826 |
0.141679 |
0.141204 |
δRx |
[%] |
0.94883 |
0.40474 |
0.28016 |
0.59036 |
0.27755 |
0.22624 |
Dla polaryzacji ujemnej |
|||||||
IX [A] |
4 |
9,7 |
|||||
R2=R4 |
[Ω] |
104 |
103 |
102 |
104 |
103 |
102 |
R1=R3 |
[Ω] |
|
|
|
|
38 |
|
R1 |
[Ω] |
370 |
30 |
3,4 |
366 |
|
|
R3 |
[Ω] |
380 |
32,3 |
3,8 |
390 |
|
|
↑R3 |
[Ω] |
390 |
33,3 |
3,9 |
391 |
38,1 |
R3'=3,8 |
↑α |
[dz] |
2 |
5 |
8 |
4 |
3 |
4,5 |
↓R3 |
[Ω] |
370 |
31,3 |
3,7 |
389 |
37,8 |
R3''=3,7 |
↓α |
[dz] |
-1 |
-6 |
-8 |
-4 |
-1 |
-14 |
RX |
[μΩ] |
38,1 |
32,5 |
38,3 |
36,8 |
38 |
40,1 |
δn |
[%] |
0.90090 |
0.29044 |
0.16892 |
0.03213 |
0.09921 |
0.07305 |
δSgrRx |
[%] |
0.141586 |
0.142075 |
0.141569 |
0.141696 |
0.141594 |
0.14142 |
δRx |
[%] |
1.04249 |
0.43252 |
0.31049 |
0.17383 |
0.24080 |
0.21447 |
|
|
|
|
|
|
|
|
RXśr |
[μΩ] |
37.25 |
35.35 |
46.85 |
36.05 |
37.5 |
41.45 |
Wykres do wyznaczenia rezystancji R3 dla przypadku, kiedy nie udało się skompensować mostka, R3=3.775 Ω.
Przykładowy wykres do doświadczalnego wyznaczenia błędu nieczułości.
Wnioski:
Na podstawie pomiarów za pomocą mostka Thomsona zmierzyliśmy wartość rezystancji odcinka szyny kolejowej. Pomiarów dokonywaliśmy dla wartości rezystancji R2=10 kΩ, 1 kΩ, 100 Ω, dla polaryzacji normalnej i odwrotnej. Ze względu na fakt konieczności stosowania dekad z najmniejszą rozdzielczością równą 0,01 Ω, pomiary dla R2=10 Ω nie zostały przez nas zrealizowane.
Otrzymaliśmy wartość rezystancji równą około 37 μΩ.
W przypadku kiedy nie udało się nam doprowadzić mostka do równowagi, na podstawie wykresu wyznaczyliśmy graficznie wartość rezystancji R3, która wyniosła 3,775 Ω.
Dokonaliśmy analizy błędów występujących w ćwiczeniu.
Błąd systematyczny mostka δSgrRx wynosił dla wszystkich przypadków około 0,14 %. Większy wpływ na błąd całkowity ma błąd nieczułości. Ostatecznie błąd pomiaru w najgorszym przypadku nieznacznie przekraczał 1%.
Zamieściliśmy także przykładowy wykres wyznaczania doświadczalnego błędu nieczułości.
Mostek Thomsona
1