Министерство образования и науки Российской Федерации

Уральский федеральный университет 

Институт радиоэлектроники и информационных технологий  – РТФ

Э. Г. Миронов

Измерение электрических сопротивлений

Методические указания к лабораторной работе №8Г

для студентов всех форм обучения

направлений и специальностей:

230100 – Информатика и вычислительная техника (бакалавриат);

230400 – Информационные системы и технологии (бакалавриат);

280400 – Техносферная безопасность (бакалавриат);

280705 – Пожарная безопасность (специалитет);

Екатеринбург

2012

УДК 621.317.3

Автор – Э.Г. Миронов

Научный редактор – доц., канд. техн. наук В. И. Паутов

Измерение электрических сопротивлений: методические указания к лабораторной работе №8Г / Э.Г. Миронов.

Екатеринбург: УрФУ, 2012. 24 с.

.

Методические указания содержат описание лабораторной работы по измерению электрических сопротивлений различными методами, а также порядок оценки погрешностей результатов измерений. Приводятся подробные указания по практической и теоретической частям работы.

Библиогр.: 11 назв. Рис. 6. Табл. 3.

Подготовлено кафедрой автоматики

ИРИТ - РТФ, УрФУ

© УрФУ, 2012

© Автор, 2012

Лабораторная работа №8г Измерение электрических сопротивлений

1.Цель работы

Целью работы является практическое освоение основных методов измерения электрических сопротивлений на постоянном токе и уяснение порядка оценки погрешности при проведении рассматриваемых измерений.

2.Лабораторный стенд

Используемый в работе лабораторный стенд включает в себя набор неизвестных (подлежащих измерению) сопротивлений , , и ; переключатель с одним подвижным и двумя неподвижными контактами; два сопротивления, и используемых для построения мостовой измерительной схемы в п.3.5 работы (в качестве третьего и четвертого плеч моста).

В состав стенда также входят: 3 магазина сопротивлений (первый, второй и третий); цифровой вольтметр и источник питания.

3.Экспериментальная часть работы

3.1.Ознакомиться с лабораторным стендом, расположением на нем отдельных элементов и с используемыми в работе средствами измерений.

3.2.Получить у преподавателя вариант задания (варианты задания приведены в табл. 1).

Таблица 1

Варианты задания

Варианты задания	, B		, кОм	, кОм	, Ом
1	40	Rx1	20	6,0	1,0	0,95
2	41	Rx2	16	4,5	0,7	0,99
3	42	Rx3	22	7,0	1,1	0,95
4	43	Rx4	25	8,0	1,3	0,99

В табл. 1 приняты следующие обозначения:

 – напряжение питания (устанавливается по вольтметру, встроенному в источник питания);

– измеряемое сопротивление;

– заданное сопротивление (устанавливается на магазине сопротивлений №1);

– заданное сопротивление (устанавливается на магазине сопротивлений №2);

– заданное сопротивление (устанавливается на магазине сопротивлений №3);

 – заданная доверительная вероятность.

3.3.Метод одного вольтметра

Для измерения значения сопротивления методом одного вольтметра необходимо собрать схему, приведенную на рис. 1. После проверки схемы преподавателем включить источник питания и цифровой вольтметр.

Измерения проводятся в следующей последовательности. Переключатель переводится в положение «1» и записывается показание цифрового вольтметра « ». Затем переключатель переводится в положение «2» и записывается показание цифрового вольтметра « ».

Рис. 1. Схема эксперимента при измерении сопротивления методом одного вольтметра: ИП – источник питания;  – цифровой вольтметр ВК3-61 (в режиме АВП); , U – заданные сопротивление и напряжение (см. табл.1).

Измеряемое сопротивление оценивается по формуле

, (1)

где , – показания цифрового вольтметра; ,  – определены выше.

3.4.Погрешность измерения сопротивления методом одного вольтметра

Для определения оцениваемой погрешности вместо сопротивления включается известное сопротивление (см. табл. 1). Далее проводится измерение с помощью исследуемой установки методом одного вольтметра и фиксируются по соответственно значения , .

Обработка результатов измерений проводится во внеаудиторное время при составлении отчета (см. п. 4.3).

3.5.Метод вольтметра и амперметра (первый вариант)

Для определения значения измеряемого сопротивления методом «вольтметра» и «амперметра» при первом варианте включения приборов необходимо собрать схему, приведенную на рис. 2.

Рис. 2. Схема эксперимента при первом варианте включения приборов

На рис. 2 приняты следующие обозначения:

ИП – источник питания;

 – переключатель;

, – заданные сопротивления (см. табл. 1);

 – измеряемое сопротивление (см. табл. 1);

 – универсальный цифровой вольтметр (в режиме АВП).

Измеряемое сопротивление оценивается соотношением

, (2)

где  – падение напряжения на измеряемом сопротивлении;  – ток через измеряемое сопротивление.

Напряжение измеряется вольтметром с использованием прямого метода измерения. Ток измеряется тем же вольтметром с использованием косвенного метода измерения, что позволяет обходиться в данной лабораторной работе одним измерительным прибором.

Т.к. , а , то токами и можно пренебречь из-за их малости по сравнению с током . В этом случае правомерно равенство

. (3)

Работа выполняется в следующей последовательности. Переключатель переводится в положение «1» и записывается показание цифрового вольтметра . Затем переключатель переводится в положение «2» и записывается показание цифрового вольтметра . По значениям и определяется ток .

. (4)

Подставляя значение тока в формулу (2), получим

, (5)

где  – искомое сопротивление; , ,  – определены выше.

Соотношение (5) является расчетным и позволяет определять значение сопротивления по результатам эксперимента.