2. Методика измерений.

В работе для измерения удельного сопротивления применяется стандартная схема, приведенная на рис.3.

В качестве источника постоянного тока используется универсальный источник питания УИП-2, подключенный к токовым зондам 1 и 4 через добавочное сопротивление R_доб и коммутатор тока К. Включение в цепь R_доб обеспечивает источнику тока режим генератора тока. Изменения направления тока с помощью коммутатора К позволяет снизить влияние контактных разностей потенциалов на результат и повысить точность измерений.

Рис. З. Блок-схема установки для измерения удельного сопротивления четырехзондовым методом: О - образец; З - 4-х-зондовая головка; УИП-2 - источник тока; R_д- добавочное сопротивление; К- коммутатор тока. Г - гальванометр; Р-37 - потенциометр постоянного тока; П36-2 –блок питания потенциометра; НЭ- нормальный элемент.

Для измерения падения напряжения между потенциальными зондами 2 и 3 используется потенциометр постоянного тока P-37, рис.4, с блоком питания П36-2.

3.Порядок выполнения работы.

1. Соберите измерительную цепь в соответствии с блок-схемой рис.3.

2

Рис.4. Внешний вид потенциометра Р37-2

. Подготовьте потенциометр Р-37 к измерениям.

Для этого:

- кнопки 3 ("Успокоение") и 4 ("Измерение") установите в отжатое положение;

- переключатель 2 установите в положение "10 МОМ”;

- переключатели 1015 установите в крайнее левое положение;

- переключатели 5, 6 установите в положение, соответствующее значе­нию ЭДС нормального элемента при данной температуре. Для расче­та ЭДС используется выражение:

U =

где ∆t- разность между 20 ⁰С и температурой окружающей среды.

- включите питание стабилизатора напряжения П36-2 и гальванометра;

- установите рабочие токи в контурах А и Б потенциометра. Для этого установите переключатель I в положение I_А, нажмите кнопку 4 и ручками 7, 8, 9 установите такой ток в контуре, при котором указа­тель гальванометра не отклоняется от среднего положения при нажатии кнопки 4. Повторите процедуру, установив переключатель 2 в положение "100 КОМ", а затем - в положение ”1 КОМ”;

- выполните аналогичные действия для контура В, установив предварительно переключатель I в положение I_В.

Внимание! Для стабильной работы нормального элемента нажимайте кнопку 4 кратковременно.

3. Включите источник тока УИП-2. Ручка регулятора напряжения на пе­редней панели источника должна при этом находиться в крайнем левом положении.

4. Приведите зондовую головку в соприкосновение с исследуемым образ­цом.

5. Установите ток через образец в диапазоне 525 мА с помощью ручки регу­лятора напряжения на передней панели источника УИП-2.

6. Измерьте с помощью потенциометра Р-37 падение напряжения между потенциальными зондами 2 и 3. Для этого:

- установите переключатель 2 потенциометра в положение "10 МОМ”, переключатель I - в положение “Х₁“;

- кратковременно нажимая кнопку 4, с помощью переключателей l015 скомпенсируйте измеряемое напряжение. В состоянии компенсации указатель гальванометра не должен отклоняться от среднего положения.

- процедуру последовательно повторите при положениях переключателя 2 равных "100 КОМ" и ”1 КОМ”, соот­ветствующих большей чувствительности прибора.

- запишите показания переключателей 1015, которые равны измеряемому напряжениюU ⁺ между потенциальными зондами 2 и 3.

7. Измените с помощью коммутатора тока К направление тока, протекающего через образец и снова измерьте аналогично п.6 падение напряжения между потенциальными зондами U^-.

8. Определите среднюю разность потенциалов для выбранного тока:

9. Рассчитайте по формуле (I2) удельное сопротивление образца.

10. Повторите измерения при разных значениях тока через образец (не менее 3 значений тока). Оцените погрешность измерения удельного сопротивления.

Для используемой измерительной головки расстояние между контактами (база измерительной головки ) равно 1 ± 0,2 мм.