Ознакомление с 2-х и 4-х проводными схемами измерения сопротивлений мостовой схемой

2-х и 4-х проводные схемы измерения сопротивлений мостовой схемой.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1.1. Ознакомится с 2-х и 4-х проводными схемами измерения.

1.2. На практике установить, какой из схем 2-х или 4-х проводной, погрешность измерений меньше.

2.  ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.

2.1. 2-х проводная схема измерения представлена на рисунке 1. Из условия равновесия моста (равенство произведений сопротивлений противоположных плеч), следует (уравнение 1):

R_х = R₄ · R₂/R₁ = R₂/R₁ · R₄,          (1)

где: R₂ и R₁ – постоянные резисторы, выполненные с высокой точностью;

R₄ – магазин сопротивлений, положение которого известны с высокой точностью.

Движком R₄ добиваемся показаний гальванометра равным 0.

R_х = R₂/R₁ · R₄,     => R_х = kR₄.      (2)

Передаточная функция (уравнение 2) линейна, каждое значение R₄ умноженное на k позволяет отградуировать шкалу сразу в единицах R_х.                                                                                                     Рисунок 1

Недостатком этой схемы является наличие переходных сопротивлений в клеммах при подключении R_х, которые включаются в измерительную схему последовательно R_х, а также наличием переходного сопротивления у бегунка у R₄. Поэтому с достаточно высокой точностью можно измерять сопротивления выше 100 Ом.

2.2. Для исключения переходного сопротивления в клеммах при измерении малых величин сопротивлений применяется 4-х проводная схема измерения (рис. 2). К измеряемому резистору R_х  припаивается по паре проводников. При подключении проводников получается: R оказывается в диагонале питания, R в измерительной, R и R оказываются в противоположных плечах. В связи с тем, что сопротивление плеч составляет десятки и сотни Ом, включение переходного сопротивления в плечи снизит погрешность измерений до десятых или сотых долей процента.                                                                                    Рисунок 2

То есть, 4-х проводная схема измерения предназначена для измерения малых величин сопротивлений и исключает влияние переходных сопротивлений на результат измерения.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

3.1. Ознакомится с 2-х и 4-х проводными схемами измерения;

3.2. Подключение резисторов нескольких номиналов по очереди;

3.3. Полученные данные занести в таблицу 1;

3.4. Сделать выводы о проделанной работе.

Таблица 1

4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА.

4.1. Наименование работы;

4.2. Цель работы;

4.3. Схема стенда работы;

4.4. Таблица наблюдений;

4.5. Расчеты;

4.6. Выводы о проделанной работе.

Отчёт о проделанной работе должен быть выполнен по установленной

форме.

5.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

5.1. Что исключает 4-х проводная схема измерения?

5.2. Что такое уравновешенный мост?

5.3.

6.  ЛИТЕРАТУРА

6.1. Конспекты по предметам «МЕТРОЛОГИЯ», «СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ».

6.2. Г.А.МУРИН "ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ"  ЭНЕРГИЯ 1979г.

6.3. Инструкция 4-53.Госстандарта СССР по поверке рабочих  пружинных манометров.