Лабораторна робота №13

Тема: Вимірювання опору за допомогою моста постійного струму.

Мета роботи: Навчитися вимірювати опір за допомогою моста постійного струму МВУ – 49.

Хід роботи:

1. Ознайомитися з принципом дії моста постійного струму МВУ–49 і записати його технічні характеристики;

2. Підключити магазин опорів до моста постійного струму (”1” Х ”2” рис.1);

3. Використовуючи магазин опорів, виставити необхідне значення опору, номінал якого необхідно виміряти, згідно завдання вказаного викладачем;

4. Виписати у звіт лабораторної роботи характеристики вибраного резистора;

5. Перемикачем „Множник” вибрати необхідне відношення опорів R1/R2;

6. Ручкою „Коректор” виставити стрілку гальванометра на позначку „нуль”;

7. Натиснувши кнопку „Грубо” і не відпускаючи її, (проходить відхилення стрілки) декадами з множниками Х 1Щ, Х 10Щ, Х 100Щ, Х 1000Щ домогтися встановлення стрілки на позначку „НУЛЬ”;

8. Натиснути кнопки „Грубо” і „Точно” повторити дії, які вказані в пункті 7;

9. Підсумувати значення опорів декад RN;

10. Обрахувати значення Rх за формулою

;

11. Обрахувати абсолютну і відносну похибку вимірювання. Дані обрахунків занести в таблицю 1;

12. Зробити висновок.

.

Рис.1 – Передня панель моста постійного струму МВУ – 49

Теоретичні відомості

Вимірювання електричного опору широко застосовуєть­ся: в електротехніці для визначення параметрів електро­технічних пристроїв і машин, радіоелектронній промисло­вості у процесі виготовлення та випробування інтеграль­них мікросхем; експериментальній фізиці тощо.

Для вимірювання опору використовуються різні засоби вимірювання: електромеханічні, електронні та цифрові амперметри з попереднім перетворенням опору в напругу, струм, часовий інтервал та інші фізичні величини; одинарні та подвійні мости. Широко застосовуються опосередковані методи вимірювання.

Омметри та мегомметри на основі магнітоелектричного механізму мають невисоку точність і невеликий діапазон вимірювання. Для розширення діапазону вимірювання і підвищення точності застосовують електронні омметри, в яких застосовують попередній вимірювальний перетво­рювач опору у напругу і подальше підсилення цієї напру­ги.

Якщо до складу електронного омметра ввести аналого-цифровий перетворювач, то матимемо цифровий омметр.

Для підвищення точності вимірювання застосовують одинарні мости постійного струму (рис. 2). Міст складається з двох вимірювальних перетворювачів опорів у напругу (Rx→Ux, Rn→UN), ввімкнених паралельно під одну напругу джерела Е. Вихідні U_x та un і вхідні R_x та Rn величини вимірювальних перетворювачів пов'язані залеж­ностями:

(1) (2)

З мінюючи значення опору RN міст врівноважують, тоб­то домагаються рівності напруг:

U_X=U_N. (3)

К

Рис.2 – одинарний міст постійного струму

омпаратор призначений для індикації рівності вихід­них напруг вимірювальних перетворювачів, тобто U_X=U_N.. Залежність між вимірюваним опором R_x та іншими пара­метрами моста отримуємо з умови врівноваженості моста (3):

(4)

Виконавши нескладні перетворення, дістанемо

. (5)

Резистори Rl та R2 моста називаються плечима відно­шення, а резистори R_x і R_N — плечима порівняння.

Відно­шення опорів R1/R2 вибирають кратним 10 .

Опір Rn виготовляється у вигляді кількох декад, і кожна з декад може змінюватися ступенями відповідно до десяткової системи числення. Опори в декадах оцифровані і тому після врівноваження моста результат вимірювання отримують безпосередньо. Діапазон вимірювання опорів за допомогою моста обмежений зверху впливом опору ізоляції, а зни­зу — впливом на результат вимірювання опорами кон­тактів і з'єднувальних проводів.

Таблиця 1 – Дані вимірювань і обрахунків

№	Тип, номінал, потужність резистора	Значення „множника”	Значення опорів декад RN, Ом	Значення виміряного опору Rх, Ом	Абсолютна похибка вимір-ня ∆=Rд-Rх, Ом	Відносна похибка вимір-ня %
1
2
3