Лаб. работа 2 +EWB. Лаборато
![]()
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ Целью работы является изучение методов измерения активных сопротивлений и анализ погрешностей полученных результатов. 1. Основные положения. В данной лабораторной работе исследуются 3 метода измерений активных сопротивлений: метод непосредственной оценки, косвенный метод, и метод сравнения с мерой. 1. В методе непосредственной оценки величины измеряемого сопротивления определяется непосредственно по прибору (микроамперметру), шкала которого проградуирована в единицах сопротивлений (Ом, кОм. МОм). Для измерения больших сопротивлений ( ![]() ![]() Рис.1.1 Показание амперметра определяется выражением: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() Из выражения (1) следует, что показания амперметра однозначно определяются величиной сопротивления ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Для измерения малых сопротивлений RX 10 Ом метод непосредственной оценки реализуется при параллельном соединении измеряемого сопротивления и прибора (рис.2.). ![]() Рис.1.2. Калибровка омметра в этом случае производится при разомкнутых клеммах для подключения сопротивления, т.е. ![]() ![]() ![]() ![]() и, как и в предыдущем случае, шкала омметра будет иметь неравномерный характер. 2. В косвенном методе измеряемое сопротивление определяется согласно известному закону Ома, т.е. зависимости тока и падения напряжения от измеряемого сопротивления: ![]() В реальных измерительных схемах подключение измерительных приборов (амперметра и вольтметра) оказывает влияние на результат измерения, вызывая систематические методические погрешности, зависящие как от внутренних сопротивлений приборов, так и от способа подключения этих приборов в схему. При измерении малых сопротивлений, т. е. величина которых сравнима с внутренним сопротивлением амперметра и значительно меньше внутреннего сопротивления вольтметра, используется схема с параллельным подключением вольтметра к измеряемому резистору, рис.3. ![]() Рис.1.3. Для этой схемы справедливо выражение: ![]() где: ![]() ![]() ![]() ![]() Заменяя в формуле (4) проводимости через сопротивления и, решая уравнение относительно ![]() ![]() Примечание: по этой схеме возможно измерение сопротивлений, сравнимых с внутренним сопротивлением вольтметра, но, как будет показано ниже, систематическая методическая погрешность значительно возрастает за счет неточности задания внутреннего сопротивления вольтметра. При измерении больших сопротивлений, т.е. величина которых сравнима с внутренним сопротивлением вольтметра и значительно больше сопротивления амперметра, применяется схема с последовательным подключением амперметра и измеряемого резистора, (рис.4). ![]() Рис. 1.4 Для этой схемы справедливо выражение для определения измеряемого сопротивления: ![]() где: ![]() ![]() ![]() Примечание: по этой схеме возможно измерение сопротивлений, сравнимых с внутренним сопротивлением амперметра, но, как будет показано ниже, систематическая методическая погрешность значительно возрастает за счет неточности задания внутреннего сопротивления амперметра. 3. Метод сравнения с мерой реализуется по схеме одинарного моста, принципиальная схема которого приведена на рис.5. ![]() Рис.1.5. Сравнение измеряемого сопротивления с мерой, в качестве которой используются образцовые сопротивления ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() из которого можно найти неизвестное сопротивление ![]() Таким образом, установив определенное соотношение сопротивлений резисторов ![]() ![]() ![]() |