2 Přímé a nepřímé měření odporu

Podobné dokumenty
Střední od 1Ω do 10 6 Ω Velké od 10 6 Ω do Ω

6 Měření transformátoru naprázdno

INTEGROVANÁ STŘEDNÍ ŠKOLA TECHNICKÁ BENEŠOV. Černoleská 1997, Benešov. Elektrická měření. Tematický okruh. Měření elektrických veličin.

Manuální, technická a elektrozručnost

INSTITUT FYZIKY VŠB-TU OSTRAVA

10. Měření. Chceme-li s měřícím přístrojem cokoliv dělat, je důležité znát jeho základní napěťový rozsah, základní proudový rozsah a vnitřní odpor!

Měření výkonu jednofázového proudu

Měření odporu ohmovou metodou

Pracoviště 1. Vliv vnitřního odporu voltmetru na výstupní napětí můstku. Přístroje: Úkol měření: Schéma zapojení:

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

VÝUKOVÝ MATERIÁL. Pro vzdělanější Šluknovsko. 32 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Bc. David Pietschmann.

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Petr Myška Datum úlohy: Ročník: první Datum protokolu:

7 Měření transformátoru nakrátko

Korekční křivka měřícího transformátoru proudu

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

F - Sériové a paralelní zapojení spotřebičů

Technická měření v bezpečnostním inženýrství. Elektrická měření proud, napětí, odpor

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, měření elektrického proudu

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření vlastní a vzájemné indukčnosti, část 3-1-3

11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, měření elektrického napětí

Korekční křivka napěťového transformátoru

V následujícím obvodě určete metodou postupného zjednodušování hodnoty zadaných proudů, napětí a výkonů. Zadáno: U Z = 30 V R 6 = 30 Ω R 3 = 40 Ω R 3

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření vlastní a vzájemné indukčnosti část Teoretický rozbor

Určeno pro posluchače všech bakalářských studijních programů FS

13 Měření na sériovém rezonančním obvodu

Úloha č. 9a + X MĚŘENÍ ODPORŮ

Technická měření v bezpečnostním inženýrství. Elektrická měření proud, napětí, odpor

ρ = měrný odpor, ρ [Ω m] l = délka vodiče

Rozšíření rozsahu miliampérmetru a voltmetru, cejchování kompenzátorem

VÝKON ELEKTRICKÉHO PROUDU, PŘÍKON

4. SCHÉMA ZAPOJENÍ U R

Martin Lipinský A Fyzikální Praktikum Měření proudu a napětí v obvodech elektrického proudu

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je v tomto případě zenerova dioda její hodnoty jsou uvedeny v tabulce:

Cvičení 11. B1B14ZEL1 / Základy elektrotechnického inženýrství

2 Teoretický úvod 3. 4 Schéma zapojení Měření třemi wattmetry (Aronovo zapojení) Tabulka hodnot pro měření dvěmi wattmetry...

Elektronické praktikum EPR1

Laboratorní práce č. 3: Měření elektrického proudu a napětí

Konstrukce voltmetru a ampérmetru

12. Elektrotechnika 1 Stejnosměrné obvody Kirchhoffovy zákony

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Kompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr

ELEKTROTECHNICKÁ MĚŘENÍ PRACOVNÍ SEŠIT 2-1

- Stabilizátory se Zenerovou diodou - Integrované stabilizátory

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Laboratorní práce č. 4: Určení elektrického odporu

Základní měření s výchylkovými multimetry Laboratorní cvičení č. 1

C p. R d dielektrické ztráty R sk odpor závislý na frekvenci C p kapacita mezi přívody a závity

4.SCHÉMA ZAPOJENÍ +U CC 330Ω A Y

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Katedra elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava MĚŘENÍ NA JEDNOFÁZOVÉM TRANSFORMÁTORU.

TRANZISTOROVÝ ZESILOVAČ

INTEGROVANÁ STŘEDNÍ ŠKOLA TECHNICKÁ BENEŠOV. Černoleská 1997, Benešov. Elektrická měření. Tematický okruh. Měření elektrických veličin.

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Úloha 7: Rozšíření rozsahu miliampérmetru a voltmetru. Cejchování kompenzátorem. Abstrakt

Úloha 1 Multimetr. 9. Snižte napájecí napětí na 0V (otočením ovládacího knoflíku výstupního napětí zcela doleva).

Elektrostatika _Elektrický náboj _Elektroskop _Izolovaný vodič v elektrickém poli... 3 Izolant v elektrickém poli...

Název: Měření napětí a proudu

Fyzikální praktikum II

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, měření elektrického odporu

MĚŘENÍ NA USMĚRŇOVAČÍCH

Fyzikální praktikum...

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 6. Název: Měření účiníku. dne: 16.

Zpráva o měření. Střední průmyslová škola elektrotechnická Havířov. Úloha: Měření výkonu. Třída: 3.C. Skupina: 3. Zpráva číslo: 8. Den:

2. Změřte a nakreslete zatěžovací charakteristiku až do zkratu.

Elektrická měření pro I. ročník (Laboratorní cvičení)

Odporový dělič napětí a proudu, princip superpozice

Chyby a neurčitosti měření

1. Změřte závislost indukčnosti cívky na procházejícím proudu pro tyto případy:

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů operačních zesilovačů, část 3-7-3

Pracovní list žáka (SŠ)

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Pomůcky. Postup měření

Typ UCE0 (V) IC (A) PCmax (W)

Měřicí přístroje a měřicí metody

2. Měření odporu rezistoru a volt-ampérové charakteristiky žárovky

Fyzikální praktikum pro nefyzikální obory. Úloha č. 3: Měření proudu a napětí, vlastnosti elektrických měřicích přístrojů

Bezpečnost práce, měření proudu a napětí, odchylky měření

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Laboratorní úloha č. 2 Vzájemná induktivní vazba dvou kruhových vzduchových cívek - Faradayův indukční zákon. Max Šauer

ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření magnetických veličin, část 3-9-3

1. Změřit metodou přímou závislost odporu vlákna žárovky na proudu, který jím protéká. K měření použijte stejnosměrné napětí v rozsahu do 24 V.

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů operačních zesilovačů, část 3-7-4

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřený předmětem jsou v tomto případě polovodičové diody, jejich údaje jsou uvedeny v tabulce:

Fyzikální sekce přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM. Speciální praktikum z abc

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření vlastní a vzájemné indukčnosti, část 3-1-4

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Výpočty v elektrických obvodech VY_32_INOVACE_F0208.

V-A charakteristika polovodičové diody

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze. Úloha č. 7: Rozšíření rozsahu miliampérmetru a voltmetru, Cejchování kompenzátorem

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je operační zesilovač. Pro měření byla použita souprava s operačním zesilovačem, kde napájení bylo 5V

Název: Měření paralelního rezonančního LC obvodu

Měření VA charakteristik polovodičových diod

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření na elektrických strojích - transformátor, část 3-2-4

Laboratorní cvičení č.11

20ZEKT: přednáška č. 3

2. Elektrické proudové pole

Transkript:

2 2.1 Zadání úlohy a) Změřte jednotlivé hodnoty odporů R 1 a R 2, hodnotu odporu jejich sériového zapojení a jejich paralelního zapojení, a to těmito způsoby: přímou metodou (RLC můstkem) Ohmovou metodou srovnávací metodou paralelní srovnávací metodou sériovou Wheatstoneovým můstkem. b) Z hodnot uvedených výrobcem vypočítejte velikost odporu paralelního a sériového zapojení rezistorů R 1 a R 2. c) Naměřené a vypočítané hodnoty zaneste do tabulky a vzájemně je porovnejte. d) Procentuelně vyjádřete odchylky hodnot udávaných výrobcem od hodnot naměřených. 2.2 Obecná část Přímé měření provádíme digitálním RLC můstkem, kde připojíme přívody rezistorů přímo na svorky můstku. Chyba měření je zde tvořena chybou můstku. Ohmova metoda měření spočívá v zapojení rezistoru do obvodu s ampérmetrem a voltmetrem. Z těchto měřicích přístrojů odečítáme hodnoty napětí a proudu. Po dosazení těchto hodnot do ohmova zákona dostaneme velikost elektrického odporu měřeného rezistoru. Používáme dvě různá zapojení, a to z důvodu korigování chyby metody. První zapojení je vhodné pro měření malých odporů myslíme tím malých odporů v porovnání s odporem voltmetru (R X << R V ), abychom snížili vliv spotřeby voltmetru. Voltmetr je zapojen paralelně k měřenému rezistoru a ampérmetr měří proud odebíraný paralelním spojení odporu a voltmetru, čili celkový proud. Pokud je odpor voltmetru dostatečně velký oproti odporu Rx, (alespoň 500 krát), je chyba metody vlivem spotřeby voltmetru zanedbatelná. Toto zapojení používáme i my. Velké odpory je vhodné měřit v druhém zapojení, kdy je voltmetr zapojen paralelně na odpor a ampérmetr, které jsou spojeny paralelně. Počítáme s tím, že odpor ampérmetru je v porovnání s odporem měřeného rezistoru několikanásobně malý (alespoň 500krát), pak je úbytek napětí na ampérmetru, který vytváří chybu metody, zanedbatelný. Výsledek měření je zatížen chybou obou přístrojů a chybou metody vlivem spotřeby přístrojů. Pokud bychom měřili voltmetrem, který nevykazuje dostatečně velký vnitřní odpor, musíme provést tzv.korekci. Korekce chyby metody vlivem spotřeby voltmetru spočítá v odečtení proudu, který je vyvozen voltmetrem. Tento proud označíme I V a spočítáme ho jako podíl napětí, které voltmetr ukazuje ku odporu voltmetru. I V =U/R V. Pak R X =U/(I-I V ) Paralelní srovnávací metoda spočívá v porovnávání proudu tekoucího měřeným rezistorem s proudem procházejícím známým rezistorem (odporová dekáda). Oba rezistory jsou připojeny na stejné napětí. Měříme stejným ampérmetrem, tím chyba tohoto měřícího přístroje nebude mít prakticky žádný vliv na výsledek měření. Je zde však chyba odporového etalonu (odporová dekáda). Sériovou srovnávací metodou porovnáváme úbytek napětí na měřeném rezistoru s úbytkem napětí na známém rezistoru. Svorkové napětí zdroje je při obou měřeních stejné. Tím, že měříme stejným voltmetrem, chyba tohoto přístroje nebude mít vliv na přesnost měření. Chyba měření je dána chybou etalonu (odporová dekáda) a chybou metody vlivem spotřeby voltmetru. Proto volíme voltmetr s co největším vnitřním odporem. Wheatstoneův můstek sestává ze čtyř rezistorů, z nichž jeden je měřený rezistor a minimálně jeden rezistor je proměnná a pokud možno přesná odporová dekáda. Mezi libovolné protější uzly připojíme zdroj napětí a mezi ostatní dva uzly zapojíme indikátor vyvážení. Ten může být reprezentován digitálním multimetrem i analogovým voltmetrem. Přístroj používaný jako indikátor vyvážení by měl být přesný a citlivý. V minulosti bylo velice rozšířeno používání galvanoměru. Proměnný rezistor slouží k vyvážení můstku, ostatní rezistory hrají úlohu v nastavení měřícího rozsahu můstku. Po sestavení můstku a připojení napájení ukazuje indikátor většinou napětí. Na polaritě až tolik nezáleží. Nejprve je třeba můstek vyvážit. Vyvážení můstku provádíme pomocí proměnného rezistoru změnou jeho odporu mění se tím i napětí na indikátoru vyvážení. Změna odporu by měla být v takovém smyslu, aby napětí na indikátoru klesalo až k nule. Pokud není možné můstek vyvážit, je třeba změnit hodnoty pevných (rozsahových) rezistorů. Pokud je nulová výchylka popřípadě nulová hodnota - 1 -

napětí na displeji, můstek je vyvážen. Při vyvážení platí: Součin odporů protějších větví se rovná součinu druhé dvojice protějších rezistorů. 2.3 Vzorce a jejich odvození Ohmova metoda R X =U / I Paralelní srovnávací metoda - vychází z rovnosti napětí na obou rezistorech, tedy U N = U X R N *I N = R X *I X R X = R N * I N /I X [2.1] Sériová srovnávací metoda - vychází z faktu, že oběma rezistory prochází stejný proud, pak tedy I N = I X U N /R N = U X /R X R X = R N * U X /U N Wheatstoneův můstek pro schéma na obr. 2.5 platí vztah [2.2] 2.4 Schémata zapojení R X * R 2 = R 1 * R 3 R X = R 1 * R 3 / R 2 [2.3] Obr. 2.1 Schéma zapojení pro měření odporu RLC můstkem Obr. 2.2 Schéma zapojení pro měření odporu ohmovou metodou Obr. 2.3 Schéma zapojení pro měření odporu sériovou srovnávací metodou Obr. 2.4 Schéma zapojení pro měření odporu paralelní srovnávací metodou - 2 -

Obr. 2.5 Schéma zapojení pro měření odporu Wheatstoneovým můstkem 2.5 Tabulky naměřených a vypočítaných hodnot RLC můstek R 1 RLC [Ω] R 2 RLC [Ω] R 12S RLC [Ω] R 12P RLC [Ω] R N [Ω] Ohmova metoda R 1 OHM [Ω] R 2 OHM [Ω] R 12S OHM [Ω] R 12P OHM [Ω] 1 OHM [Ω] 2 OHM [Ω] 12S OHM [Ω] 12P OHM [Ω] δ 1 OHM [%] δ 2 OHM [%] δ 12S OHM [%] δ 12P OHM [%] R 1OHM hodnota R 1 naměřená ohmovou metodou R 12S OHM - hodnota sériového spojení R 1 a R 2 naměřená ohmovou metodou R 12P OHM - hodnota sériového spojení R 1 a R 2 naměřená ohmovou metodou 1OHM - absolutní chyba měření R 1 ohmovou metodou 12S OHM - absolutní chyba měření sériového spojení R 1 a R 2 ohmovou metodou 12P OHM absolutní chyba měření paralelního spojení R 1 a R 2 ohmovou metodou δ 1 OHM relativní chyba měření R 1 ohmovou metodou R 1 OHM = U / I =... /... =... Ω R 2 OHM = U / I =... /... =... Ω R 12S OHM = U / I =... /... =... Ω - 3 -

R 12P OHM = U / I =... /... =... Ω 1OHM = R 1 OHM R 1 RLC =... -... =... Ω 2OHM = R 2 OHM R 2 RLC =... -... =... Ω 12S OHM = R 12S OHM R 12S RLC =... -... =... Ω 12P OHM = R 12P OHM R 12P RLC =... -... =... Ω δ 1 OHM = 100 * 1OHM / R 1 RLC = 100 *... /... =... % δ 2 OHM = 100 * 2OHM / R 2 RLC = 100 *.../... =... % δ 12S OHM = 100 * 12S OHM / R 12S RLC = 100 *... /... =... % δ 12P OHM = 100 * 12P OHM / R 12P RLC = 100 *... /... =... % Sériová srovnávací metoda R 1SSM [Ω] R 2SSM [Ω] R 12S SSM [Ω] R 12P SSM [Ω] 1SSM [Ω] 2SSM [Ω] 12SSM [Ω] 12P SSM [Ω] 1 SSM [%] 2 SSM [%] 12S SSM [%] 12P SSM [%] R 1 SSM hodnota R 1 naměřená sériovou srovnávací metodou R 12S SSM - hodnota sériového spojení R 1 a R 2 naměřená sériovou srovnávací metodou R 12P SSM - hodnota sériového spojení R 1 a R 2 naměřená sériovou srovnávací metodou 1 SSM - absolutní chyba měření R 1 sériovou srovnávací metodou 12S SSM - absolutní chyba měření sériového spojení R 1 a R 2 sériovou srovnávací metodou 12P SSM absolutní chyba měření paralelního spojení R 1 a R 2 sériovou srovnávací metodou δ 1 SSM relativní chyba měření R 1 sériovou srovnávací metodou R 1 SSM = R N * U X / U n =... *... /... =... Ω R 2 SSM = R N * U X / U n =... *... /... =... Ω R 12S SSM = R N * U X / U n =... *... /... =... Ω R 12P SSM = R N * U X / U n =... *... /... =... Ω 1 SSM = R 1 SSM R 1 RLC =... -... =... Ω 2 SSM = R 2 SSM R 2 RLC =... -... =... Ω 12S SSM = R 12S SSM R 12S RLC =... -... =... Ω - 4 -

12P SSM = R 12P SSM R 12P RLC =... -... =... Ω δ 1 SSM = 100 * 1 SSM / R 1 RLC = 100 *... /... =... % δ 2 SSM = 100 * 2 SSM / R 2 RLC = 100 *.../... =... % δ 12S SSM = 100 * 12S SSM / R 12S RLC = 100 *... /... =... % δ 12P SSM = 100 * 12P SSM / R 12P RLC = 100 *... /... =... % Paralelní srovnávací metoda R 1PSM [Ω] R 2PSM [Ω] R 12S PSM [Ω] R 12P PSM [Ω] 1PSM [Ω] 2PSM [Ω] 12PSM [Ω] 12P PSM [Ω] δ 1 PSM [%] δ 2 PSM [%] δ 12S PSM [%] δ 12P PSM [%] R 1 PSM hodnota R 1 naměřená paralelní srovnávací metodou R 12S PSM - hodnota sériového spojení R 1 a R 2 naměřená paralelní srovnávací metodou R 12P PSM - hodnota sériového spojení R 1 a R 2 naměřená paralelní srovnávací metodou 1 PSM - absolutní chyba měření R 1 sériovou paralelní metodou 12S PSM - absolutní chyba měření sériového spojení R 1 a R 2 paralelní srovnávací metodou 12P PSM absolutní chyba měření paralelního spojení R 1 a R 2 paralelní srovnávací metodou δ 1 PSM relativní chyba měření R 1 paralelní srovnávací metodou R 1 PSM = R N * I n / I x =... *... /... =... Ω R 2 PSM = R N * I n / I x =... *... /... =... Ω R 12S PSM = R N * I n / I x =... *... /... =... Ω R 12P PSM = R N * I n / I x =... *... /... =... Ω 1 PSM = R 1 PSM R 1 RLC =... -... =... Ω 2 PSM = R 2 PSM R 2 RLC =... -... =... Ω 12S PSM = R 12S PSM R 12S RLC =... -... =... Ω 12P PSM = R 12P PSM R 12P RLC =... -... =... Ω δ 1 PSM = 100 * 1 PSM / R 1 RLC = 100 *... /... =... % δ 2 PSM = 100 * 2 PSM / R 2 RLC = 100 *.../... =... % - 5 -

δ 12S PSM = 100 * 12S PSM / R 12S RLC = 100 *... /... =... % δ 12P PSM = 100 * 12P PSM / R 12P RLC = 100 *... /... =... % Wheatstoneův můstek R 1W [Ω] R 2W [Ω] R 12SW [Ω] R 12P W [Ω] 1W [Ω] 2W [Ω] 12SW [Ω] 12PW [Ω] δ 1W [%] δ 2W [%] δ 12PW [%] δ 12PW [%] R 1W hodnota R 1 naměřená Wheatstoneovým můstkem R 12SW - hodnota sériového spojení R 1 a R 2 naměřená Wheatstoneovým můstkem R 12PW hodnota paralelního spojení R 1 a R 2 naměřená Wheatstoneovým můstkem 1W - absolutní chyba měření R 1 Wheatstoneovým můstkem 12SW - absolutní chyba měření sériového spojení R 1 a R 2 Wheatstoneovým můstkem 12PW absolutní chyba měření paralelního spojení R 1 a R 2 Wheatstoneovým můstkem δ 1W relativní chyba měření R 1 Wheatstoneovým můstkem R 1W = R N * I n / I x =... *... /... =... Ω R 2W = R N * I n / I x =... *... /... =... Ω R 12SW = R N * I n / I x =... *... /... =... Ω R 12PW = R N * I n / I x =... *... /... =... Ω 1W = R 1 PSM R 1 RLC =... -... =... Ω 2W = R 2 PSM R 2 RLC =... -... =... Ω 12SW = R 12S PSM R 12S RLC =... -... =... Ω 12PW = R 12P PSM R 12P RLC =... -... =... Ω δ 1W = 100 * 1 PSM / R 1 RLC = 100 *... /... =... % δ 2W = 100 * 2 PSM / R 2 RLC = 100 *.../... =... % δ 12SW = 100 * 12S PSM / R 12S RLC = 100 *... /... =... % δ 12PW = 100 * 12P PSM / R 12P RLC = 100 *... /... =... % - 6 -

2.6 Zhodnocení měření Datum vypracování: Připomínky k protokolu: Podpis studenta: Hodnocení - LABORATOŘ: CELKOVÉ HODNOCENÍ: - 7 -