Измерение активных сопротивлений. - 10 стр.

UptoLike

- 9 -
n
n
U
U
R
R
R
X
X
XR
2
1 )(
)(
+
=
=δ
Поскольку погрешность гальванометра U и ЭДС источника U постоянны, по-
ведение δ
R
определяется множителем K(n) =
n
n
2
1 )( +
, график которого показан
на рис.5. Относительная погрешность минимальна при отношении плеч моста
n = 1, где она равна
U
U
R
XR
=δ 4)( , и быстро возрастает при удалении от этой
точки.
Падение точности с увеличением n, то есть при измерении больших сопротив-
лений, можно частично компенсиро-
вать увеличением напряжения пита-
ния моста U. Верхний предел изме-
ряемых мостом Уитстона сопротивле-
ний обычно составляет сотни МОм.
Его можно увеличить (вплоть до
10
12
Ом), но при этом требуется высо-
кое напряжения питания и применение
высокочувствительного гальваномет-
ра.
Нижний предел измеряемых сопро-
тивлений обычно составляет 0.1–
1 Ом, что определяется как уменьше-
нием точности регистрации баланса
моста при n < 1, так и ростом влияния сопротивлений соединительных прово-
дов и контактных ЭДС, возникающих при соединении разнородных проводни-
ков
. Нижний предел можно уменьшить приблизительно до 10 мкОм примене-
нием так называемого двойного моста Томсона, который в данной задаче не
рассматривается.
Выводы: Измерения с мостовой схемой относятся к одним из наиболее точ-
ных методов измерения сопротивления с относительной погрешностью, дости-
гающей 10
–5
. Это объясняется тем, что в мостовой схеме происходит непо-
средственное
высокоточное сравнение измеряемого сопротивления с эта-
0,01 0,1 1 10 100
1
10
100
K(n)
n=R
2
/R
1
Рис.5 Относительная погрешность
измерений мостом в зависимости от
отношения плеч моста
n
                                             -9 -
                                             ∆R X ∆U (1 + n)2
                               δR (R X ) =       =
                                             RX    U     n

 Поскольку погрешность гальванометра ∆U и ЭДС источника U постоянны, по-
                                                        (1 + n)2
 ведение δR определяется множителем K(n) =                       , график которого показан
                                                            n
 на рис.5. Относительная погрешность минимальна при отношении плеч моста
                                      ∆U
 n = 1, где она равна δR (R X ) = 4      , и быстро возрастает при удалении от этой
                                      U
 точки.
 Падение точности с увеличением n, то есть при измерении больших сопротив-
                                                 лений, можно частично компенсиро-
100
                                                 вать увеличением напряжения пита-
K(n)
                                                 ния моста U. Верхний предел изме-
                                                 ряемых мостом Уитстона сопротивле-
                                                 ний обычно составляет сотни МОм.
 10
                                                 Его   можно      увеличить   (вплоть    до
                                                 1012 Ом), но при этом требуется высо-
                                                 кое напряжения питания и применение
                                                 высокочувствительного        гальваномет-
  1
                                                 ра.
  0,01     0,1       1       10         100
                   n=R 2/R 1                     Нижний предел измеряемых сопро-
                                                 тивлений       обычно   составляет     0.1–
  Рис.5 Относительная погрешность
  измерений мостом в зависимости от              1 Ом, что определяется как уменьше-
  отношения плеч моста n                         нием точности регистрации баланса
 моста при n < 1, так и ростом влияния сопротивлений соединительных прово-
 дов и контактных ЭДС, возникающих при соединении разнородных проводни-
 ков. Нижний предел можно уменьшить приблизительно до 10 мкОм примене-
 нием так называемого двойного моста Томсона, который в данной задаче не
 рассматривается.
 Выводы: Измерения с мостовой схемой относятся к одним из наиболее точ-
 ных методов измерения сопротивления с относительной погрешностью, дости-
 гающей 10–5. Это объясняется тем, что в мостовой схеме происходит непо-
 средственное высокоточное сравнение измеряемого сопротивления с эта-