Измерение сопротивлений на постоянном токе. Изучение метода сравнения на примере моста постоянного тока, страница 5

Вывод: Данный метод имеет невысокую точность результата измерений, которая ограничена классом точности прибора и метрологической погрешности, которая обусловлена влиянием мощности, потребляемой прибором в процессе измерения, т.е. за счет шунтирующего влияния вольтметра и внутреннего сопротивления амперметра. На методическую погрешность результата измерения оказывает влияние только сопротивление вольтметра (амперметра), для снижения этой погрешности необходимо обеспечить условие

Таким образом, измерение малых сопротивлений следует производить по схеме варианта 2, а измерение больших сопротивлений – по варианту 1.

2.  Измерение сопротивлений, которые были указаны в п.1 цифровым вольтметром, работающим в режиме омметра по четырехпроводной схеме.

Четырехпроводная схема подключения измеряемого сопротивления приводит к уменьшению погрешности от влияния соединительных проводников, но не уменьшает инструментальную. В связи с этим в настоящем пункте выполняется сравнение фактической относительной погрешности измерения с предельным значением инструментальной погрешности, которая вычисляется по двучленной формуле для соответствующего предела измерения:

на пределе " 1кОм "

на остальных пределах:

Результаты измерений заносятся в таблицу 12, которая предъявляется преподавателю в ходе выполнения работы. В случае несоответствия между γ_эк и γ_ин анализируются причины этого.

Таблица 12

Вывод: при измерении малых сопротивлений погрешности могут составлять существенные значения.

Инструментальная погрешность зависит от погрешностей применяемых средств измерения, а экспериментальная в основном от человеческого фактора и от погрешностей средств измерения, поэтому различия могут быть между ними значительными.

Ответы на контрольные вопросы:

1. Как уменьшить погрешность при измерении сопротивлений методом вольтметра и амперметра?

Как уменьшить погрешность при измерении сопротивления методом вольтметра и амперметра?

Анализ схем  с помощью уравнений Кирхгофа показывает, что для получения более точных результатов при измерении средних и больших сопротивлений следует применять  схему 1 (рисунок 1 а)(погрешность за счет шунтирования вольтметра), а при измерении не больших сопротивлений схему 2 (рисунок 1 б)(погрешность за счет внутреннего сопротивления амперметра).

а)                           б)

Рисунок 1

В результате опытного измерения между средством измерений и объектом измерений, возникает погрешность, которая является методической. Для того чтобы снизить методическую погрешность, необходимо ограничивать ток через объект до минимально возможного значения.

2. При измерении каких сопротивлений методом одного вольтметра получается наибольшая точность?

Особенности измерения сопротивления в различных диапазонах обусловили существенное различие в достигнутой точности измерений. Так если диапазоне 1 – 10⁶ Ом. Относительная погрешность составляет тысячные доли процента. А при измерении малых и больших сопротивлений она увеличивается до единиц процентов и более.

3. Какими преимуществами обладает мостовой метод измерения сопротивлений по сравнению с методом амперметра и вольтметра?

Мостовые методы, в которых падение напряжения на измеряемом сопротивлении уравновешивается падением напряжения на известном сопротивлении. Наибольшая точность измерения абсолютного значения сопротивления может быть достигнута путем использования уравновешенных мостов с ручным или автоматическим уравновешиванием. Точность измерения двойным мостом гораздо выше, чем одинарным. Основное достоинство одинарного моста – простота эксплуатации. Для измерения с высокой точностью применяют мосты постоянного тока.