МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Національний університет “Львівська політехніка”
Вимірювання опорів за допомогою мостових схем Методичні вказівки до лабораторної роботи з дисципліни “Техніка фізичного експерименту” для студентів базового напрямку 6.0908 “Електронні пристрої і системи” Затверджено на засіданні кафедри “Електронні прилади” Протокол N від 2009 р Львів - 2009 Вимірювання опорів за допомогою мостових схем: Методичні вказівки до лабораторної роботи з курсу “Техніка фізичного експерименту” для студентів базового напрямку 6.0908 “Електроніка” Укл. Л.М. Ракобовчук, С.О. Юр’єв, М.І. Лосик. - Львів: НУЛП, 2003, - 7 с. Укладачі: Ракобовчук Л.М., канд. техн. наук, доц. Юр’єв С.О., канд. фіз.-мат. наук, доц. Лосик М.І., канд. фіз.-мат. наук, доц. Рецензенти: П.Й. Стахіра, канд. техн. наук, доц. Б.М. Яворський, канд. техн. наук, доц. Мета роботи – ознайомитись з принципами вимірювання опорів із застосуванням мостових схем. 1. Завдання для підготовки до роботи Ознайомитись з роботою мостових схем вимірювання опорів. Повторити теоретичний матеріал по темі: Мостові схеми вимірювання опору. Міст Уітстона, його застосування при вимірюванні опорів. 1.3. Повторити правила роботи в системному пакеті MathCad. 1.4. Ознайомитись з вимогами до звіту. 2. Зміст звіту За електричною схемою запропонованою викладачем провести наступні розрахунки: 2.1. В програмі MathCad оцінити точність вимірювання опорів мостовими схемами. 2.2. Проаналізувати можливість використання даного моста для вимірювання опорів. 2.4. Зробити необхідні висновки. 3. Теоретичні відомості 3.1. Міст Уітстона і принцип його роботи Мостом Уітстона називають схеми, показані на рис. 1. Опір, що вимірюється х і відомі опори R, RХ і RУ утворюють плечі моста (рис. 1а), а джерело живлення E і гальванометр включені в його діагоналі. Якщо вимірювальна діагональ розімкнена, то по гілках х, R і RХ RУ течуть струми:

Падіння напруги на опорах х і RХ рівні відповідно:

(1) Якщо опори підібрані так, що
=
(2) то,

і при закорочуванні вимірювальної діагоналі струм в ній не потече - міст буде урівноваженим (збалансованим). Користуючись властивостями похідних пропорцій, можна переписати умову балансу моста – співвідношення (2) у вигляді:
=
або
=
. (3) Описана схема дозволяє визначити невідомий опір х по трьох відомих опорах R, RХ і RУ. Відповідно до виразу (3) опір R називають плечем порівняння, а опори RХ і RУ плечами відношення. Для вимірювання опорів немає необхідності в тонкому регулюванні всіх трьох відомих опорів. У магазинних мостах Уїтстона, де всі плечі виконані у вигляді магазинів опорів, роблять тонко регульованим плече порівняння R, а плечі відношення RХ і RУ збирають з декадних опорів, наприклад, 1, 10, 100,... Ом. У лінійних (реохордних) мостах (рис. 1б) використовується грубий набір опорів порівняння R, а плавно регульовані опори відношення виконують у вигляді реохорда з рухливим контактом. При цьому відношення опорів RХ/RУ дорівнює відношенню довжин відповідних відрізків довжини реохорду LХ /LУ, так що замість (3) можна написати такий вираз:
(4) де L - повна довжина реохорда. Таким чином, досить знати точне значення тільки опору порівняння R.
Рис. 1. Схеми містків Уітстона. В схемі рис. 1а при зміні місцями живильної і вимірювальної діагоналі (використати RХ як плече порівняння, а r і Rr як плечі відношення), не змінює умови балансу (3). 3.2. Вимірювання опорів за допомогою моста Уітстона методом порівняння (нульовий метод) В цьому методі проводиться безпосеред...