Měření odporů Kelvinovou metodou velmi malé odpory

1 Cíl měření - měření „velmi malých“ odporů výchylkovou metodou pomocí voltmetru a ampérmetru - Kelvinovo 4 svorkové připojení - výpočet aritmetického průměru z naměřených hodnot - vypočet relativní chyby měření

2 Teoretický úvod - měření odporů rozdělujeme 2 Teoretický úvod - měření odporů rozdělujeme - podle velikosti odporu na měření velmi malých odporů malých odporů středních odporů velkých odporů - podle metody měření nulové metody (Wheastoneův, Thomsonův můstek) výchylkové metody (V, A) přímé metody (Ohmmetrem)

3 Měření velmi malých odporů výchylkovou metodou - měření na „základě“ Ohmova „zákona“ RX = UV / IA kde RX je měřený odpor UV napětí voltmetru IA proud protékající ampérmetrem - Kelvinovo 4 svorkové speciální připojení měřeného odporu

- jsou-li odpory přívodů srovnatelné s Rx hovoříme o měření velmi malých odporů (R = 1mW a menší) - používáme 4 svorkové (Kelvinovo) připojení měřeného odporu k měřicímu přístroji - vycházíme ze schéma zapojení, pro měření malých odporů

4 svorkové Kelivnovo připojení 4 svorkové Kelivnovo připojení úbytek napětí na proudových svorkách A - B není měřen voltmetrem, jako u větších odporů (vliv měřicích kabelů, přechodové odpory apod.) odpor Rx je určen svorkami C - D napěťové svorky E - F jsou v sérii s voltmetrem (Rvst DMM = 10 MW)

Kelvinovo připojení měřeného odporu

4 Použité přístroje - analogové / digitální multimetry (A-metr, V-metr) - interní laboratorní zdroj DC - do protokolu ke každému přístroji uvést typ výrobce výrobní číslo inventární číslo

5 Použité matematické vztahy - výpočet odporu. RX = UV / IA. kde 5 Použité matematické vztahy - výpočet odporu RX = UV / IA kde RX je měřený odpor UV napětí voltmetru IA proud protékající ampérmetrem - relativní chyba měření d (X) = (XM – XS) / XS )100 (%) kde XM je naměřená hodnota XS správná (pravá) hodnota

- aritmetický průměr z několika měření XP - aritmetický průměr z několika měření XP v našem případě je roven aritmetickému měření z několika hodnot naměřených hodnot odporů XM XP = XS

6 Postup měření - zapojte přístroje dle schéma zapojení - odečtěte na stupnicích V / A naměřené hodnoty - vypočítejte aritmetický průměr z 15 měření - vypočítejte relativní chybu měření

7 Tabulky naměřených hodnot Měření odporu R1 Napětí Uv Proud Ia 0,25 Vypočítaná hodnota odporu Rm = Xm Správná hodnota aritmetický průměr Xs Relativní chyba měření (%) 0,50   0,75 1,00 1,50 1,75 2,00

8 Protokol o měření obsahuje - zadání - použité přístroje - schéma zapojení - naměřené hodnoty výstupních napětí a proudů - vypočítané hodnoty chyb měření - grafickou závislost (napětí / proud / odpor) - kvalifikované zhodnocení měření

Měřené odpory - 6 Ohm. U = 2,1V. I = 349,5mA. R = 6,01 W - 99,82k W Měřené odpory - 6 Ohm U = 2,1V I = 349,5mA R = 6,01 W - 99,82k W U = 10,25V I = 103,6 uA R = 98,83kW

Napětí (V) Proud (A) Odpor (Ohm) 1 0,001 1000 2 0,002 3 0,003 4 0,004 5 0,005 6 0,006 7 0,007 8 0,008 9 0,009 10 0,01 11 0,011 12 0,012 13 0,013 14 0,014 15 0,015 16 0,016 17 0,017 18 0,018 19 0,019 20 0,02