Ellenállás mérés hídmódszerrel

Hasonló dokumentumok
1. Laboratóriumi gyakorlat ELMÉLETI ALAPFOGALMAK

6. Laboratóriumi gyakorlat KAPACITÍV SZINTÉRZÉKELŐK

5. Logaritmus. I. Nulladik ZH-ban láttuk: 125 -öt kapjunk. A 3 5 -nek a 3. hatványa 5, log. x Mennyi a log kifejezés értéke?

4. Hatványozás, gyökvonás

Improprius integrálás

Minta feladatsor I. rész

Egy látószög - feladat

1. feladat Oldja meg a valós számok halmazán a következő egyenletet: 3. x log3 2

A 2013/2014. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első forduló MATEMATIKA I. KATEGÓRIA (SZAKKÖZÉPISKOLA) Javítási-értékelési útmutató

a b a leghosszabb. A lapátlók által meghatározott háromszögben ezzel szemben lesz a

Improprius integrálás

Áramköri elemek mérése ipari módszerekkel

Vektorok. Vektoron irányított szakaszt értünk.

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

E11 laboratóriumi mérés Fizikai Tanszék

Differenciálszámítás. Lokális szélsőérték: Az f(x) függvénynek az x 0 helyen lokális szélsőértéke

2. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnök tanár) Erők eredője, fölbontása

MATEMATIKA 9. osztály I. HALMAZOK. Számegyenesek, intervallumok

13. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnöktanár) Rácsos tartók

Határozzuk meg, hogy a következő függvényeknek van-e és hol zérushelye, továbbá helyi szélsőértéke és abszolút szélsőértéke (

24. MŰVELETI ERŐSÍTŐK ALKALMAZÁSAI

Mátrixok és determinánsok

EGYENESFOGÚ HENGERESKERÉK GEOMETRIAI REKONSTRUKCIÓJA 4. jegyzőkönyv

Térbeli pont helyzetének és elmozdulásának meghatározásáról - I.

1. Végezd el a kijelölt mûveleteket a betûk helyére írt számokkal! Húzd alá azokat a mûveleteket,

2014/2015-ös tanév II. féléves tematika

A BUX-index alakulása a 4. héten ( )

2010/2011 es tanév II. féléves tematika

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Exponenciális és Logaritmusos feladatok

Fénysűrűség mérése digitális fényképezőgéppel

Tervezési segédlet. Fûtõtestek alkalmazásának elméleti alapjai

II. EGYENLETEK ÉS EGYENLŐTLENSÉGEK

Ellenállásmérés Wheatstone híddal

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

Középiskolás leszek! matematika. 13. feladatsor

OPTIMALIZÁLÁS LAGRANGE-FÉLE MULTIPLIKÁTOR SEGÍTSÉGÉVEL

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI október 25. KÖZÉPSZINT I.

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

Többváltozós analízis gyakorlat

Els gyakorlat. vagy más jelöléssel

IZOTÓPHÍGÍTÁSOS ANALÍZIS

Nyomott oszlopok számítása

FELVÉTELI VIZSGA, július 15.

Határozott integrál. Newton -Leibniz szabály. alkalmazások. improprius integrál

Törésmechanika. Statikus törésmechanikai vizsgálatok

11. évfolyam feladatsorának megoldásai

Exponenciális és logaritmikus egyenletek, egyenletrendszerek, egyenlôtlenségek

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK EMELT SZINT Bizonyítások

II. A számtani és mértani közép közötti összefüggés

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

Óravázlatok: Matematika 2. Tartományintegrálok

DEME FERENC okl. építőmérnök, mérnöktanár RÁCSOS TARTÓK

Megint a szíjhajtásról

Minden mérésre vonatkozó minimumkérdések

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2010/2011 Matematika I. kategória (SZAKKÖZÉPISKOLA) Az 1. forduló feladatainak megoldása

Méréselmélet és mérőrendszerek 2. ELŐADÁS (1. RÉSZ)

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

9. Laboratóriumi gyakorlat NYOMÁSÉRZÉKELŐK

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Analóg-digitál átalakítók (A/D konverterek)

Tehát a lejtő hossza 90 méter. Hegyesszögek szögfüggvényei. Feladat: Megoldás: α = 30 h = 45 m s =? s = 2h = 2 45m s = 90m

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

Mérési útmutató. A villamos forgógépek működési alapjainak vizsgálata Az Elektrotechnika tárgy laboratóriumi gyakorlatok 4. sz.

Lineáris programozás

Aszimmetrikus hibák számítási módszere, a hálózati elemek sorrendi helyettesítő vázlatai. Aszimmetrikus zárlatok számítása.

2. Laboratóriumi gyakorlat A TERMISZTOR. 1. A gyakorlat célja. 2. Elméleti bevezető

A torokgerendás fedélszerkezet erőjátékáról 2. rész

Versenyautó futóművek. Járműdinamikai érdekességek a versenyautók világából

Kivitelek. Pneumatikus állítómû. Típus 3271

E Segédletek III. Excel alapok. Excel alapok

Lakások elektromágneses sugárzásának mértéke és ezek csökkentési lehetőségei

Numerikus módszerek 2.

TERMOELEKTROMOS HŰTŐELEMEK VIZSGÁLATA

SCHWARTZ 2009 Emlékverseny A TRIÓDA díj-ért kitűzött feladat megoldása ADY Endre Líceum Nagyvárad, Románia november 7.

Zárt mágneskörű induktív átalakítók

1144 PROGRAMOZÁSMÓDSZERTAN, PROGRAMOZÁSI NYELVEK

Juhász István Orosz Gyula Paróczay József Szászné Dr. Simon Judit MATEMATIKA 10. Az érthetõ matematika tankönyv feladatainak megoldásai

REÁLIS GÁZOK ÁLLAPOTEGYENLETEI FENOMENOLOGIKUS KÖZELÍTÉS

Szinusz- és koszinusztétel

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

Ellenállásmérés Ohm törvénye alapján

IX. A TRIGONOMETRIA ALKALMAZÁSA A GEOMETRIÁBAN

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

7. tétel: Elsı- és másodfokú egyenletek és egyenletrendszerek megoldási módszerei

= n 2 = x 2 dx = 3c 2 ( 1 ( 4)). = π 13.1

XX. Nemzetközi Magyar Matematika Verseny

A lecke célja... A vállalati gazdálkodás célja hét A monopolerő hatása a kínálati magatartásra

Kontytető torzfelülettel

Vektortér fogalma vektortér lineáris tér x, y x, y x, y, z x, y x + y) y; 7.)

Néhány egyszerű tétel kontytetőre

Heves Megyei Középiskolák Palotás József és Kertész Andor Matematikai Emlékversenye évfolyam (a feladatok megoldása)

Győry Ákos: A Titu-lemma. A Titu-lemma. Győry Ákos Földes Ferenc Gimnázium, Miskolc

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

Inlernet Online-utalványok könyvelése a Termékpartnernél. Kérdés. Válasz

Gyökvonás. Hatvány, gyök, logaritmus áttekintés

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

Gyakorló feladatsor 11. osztály

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

EGYENÁRAMÚ TÁPEGYSÉGEK

Átírás:

1. Lbortóriumi gykorlt Ellenállás mérés hídmódszerrel 1. A gykorlt célkitűzései A Whestone-híd felépítésének tnulmányozás, ellenállások mérése 10-10 5 trtománybn, híd érzékenységének meghtározás, vlmint mérési hibák számítás.. Elméleti bevezető A hídmódszerrel vló mérés z egyik legpontosbb mérési módszer úgy egyenármú, mint váltkozó ármú ármkörökben. A mérendő ellenállás értékektől függően háromféle hidt hsználunk: Thomson, vgy Kelvin híd mérési trtomány: 10-5 -10 0 Whetstone-híd - mérési trtomány: 10 0-10 6 Megohm-híd mérési trtomány: 10 6 fölött. A leggykrbbn hsznált híd Whetstone-híd, mellyel nem csk ellenállásokt, hnem ellenállás-változásr visszvezethető nem-elektromos mennyiségeket (hőmérsékletet, erő, deformáció, nyomás elmozdulás) is lehet mérni. Áltlábn híd négy ellenállásból áll, melyeket egy négyzet oldli mentén helyezünk el; hidt z egyik átló mentén tápláljuk egyenfeszültséggel, másik átlójár pedig egy glvnométert kötünk. A híd két üzemmódbn dolgozht: kiegyenlített ( glvnométer 0-t mutt) és kiegyenlítetlen állpotbn ( glvnométer kitérése függ z ismeretlen ellenállás értékétől). A Whestone-híd elvi rjz z 1. 1. ábrán láthtó.

H híd kiegyenlített állpotbn vn, következő egyenlőséget tudjuk felírni: U AC U AD b U U b BC BD (1.1.) Ebből következik, h egy ellenállás ismeretlen, zt ki tudjuk számítni másik három függvényében, miután hidt kiegyenlítettük. Az 1. 1. összefüggést kétféleképpen teljesíthetjük: - b rány változttásávl, mikor állndó (1.. ábr) - b rány állndó, változttásávl (1. 3. ábr) 1.. ábr 1. 3. ábr Az 1. 1. összefüggés létrehozhtó ngyon sok b rány mellett, de z b rányt úgy válsztjuk meg, hogy híd pontosság minél ngyobb legyen. A híd érzékenységét úgy htározzuk meg, mint glvnométer kitérésének változás ( 1 ) és megfelelő ellenállás reltív változásánk rány ( 1 -)/. S lim 0 (1..) A mimális reltív hib (egy ismeretlen ellenállás mérésénél): b b S (1.3.) hol z első három tg hidt lkotó ellenállások reltív hibái és / S glvnométer érzékenységéből dódó hib.

H hidt nem tudjuk kiegyenlíteni, kkor z ismeretlen ellenállást több lépésben htározzuk meg. Először meghtározzuk zt z = 1 ellenállást, melyre glvnométer blr tér ki 1 beosztást; mjd zt z = ellenállást, melyre glvnométer jobbr tér ki beosztást. Ezekből z értékekből számítunk egy i interpolált értéket (lásd z 1. 4. ábrát), következő összefüggéssel, mely megközelíti zt z ellenállás értéket, melyre híd egyensúlybn vn: 1 1 i 1 (1.4.) 1.4. Ábr. Minél közelebb vn z 1 és kitérés nullához, nnál közelebb vn z interpolált i érték z egyensúlyi állpotnk megfelelő értékhez. Az ismeretlen ellenállás értékét z 1. 1. összefüggés segítségével számítjuk ki, melybe most helyett z i interpolált értéket írjuk. ' i (1.5.) b 3. A mérés menete Összeállítjuk Whestone-hídt z 1. 1. ábránk megfelelően, melyben z, b és dekdikus ellenállások, z ismeretlen ellenállás három különböző trtományból vló: 1 = 100 1000 = 1k 10k 3 = 10k 1000k Az ellenállások értékét rjtuk levő vonlkóddl htározzuk meg és beírjuk z 1.1- es tábláztb. Ebből z értékből kiindulv htározzuk meg z b rányt, úgy hogy, z szerepét betöltő dekdikus ellenállásnk legngyobb helyértékű számjegyét hsználjuk (ekkor legngyobb híd pontosság). Az b rány meghtározásához z 1.1. összefüggést hsználjuk, de csk z ellenállások ngyságrendjével dolgozunk. Az E feszültségforrás egy PE1500 jelölésű tápforrás (m. 7.5V), melyen 4V-ot állítunk be. Glvnométerként egy fénysugrs glvnométert hsználunk 1505mV-os méréshtárokkl, melynek méréshtárát z egyensúly közeledtével csökkentjük.

-sott Az ismeretlen ellenállásokt kétféleképpen mérjük meg. Először z ellenállás mért, pontos értékét híd kiegyenlítéséből kpjuk, módosítv z ellenállást és felhsználv z 1.1. összefüggést. A kiegyenlített állpotnk megfelelő értéket szintén tábláztb írjuk. A második esetben feltételezzük, hogy hidt nem tudjuk kiegyensúlyozni, tehát két lépésből meghtározzuk z i értékét, z 1. 4. összefüggést felhsználv. Mjd ennek segítségével számítjuk ki z ismeretlen ellenállást ( ), z 1. 5. összefüggéssel. A mért és számított értékeket z lábbi tábláztb írjuk be: 1. 1.táblázt Leolv Számí- 1 1 i bs b [div [div tott Az /b rány befolyásolj mérés pontosságát. Hogy z /b rány htását érzékeltetni tudjuk egy dott ismeretlen ellenállás esetében méréseket és számításokt két különböző /b rány értékre végezzük el. Először z /b rányt megválsztjuk fennt említett módon, mjd ettől eltérő tetszőleges rányt állítunk be. A mérési eredményeket szintén z 1.1. tábláztb írjuk. A z egyensúly elérésénél kpott ellenállásérték és z interpolált érték közti eltérés és következő összefüggés dj meg: ( i ) (1.6.) Az bszolút hib meghtározásához, mivel z értékét meghtároztuk (kiszámoltuk), többváltozós függvényekre vontkozó hibákr vontkozó képletet hsználjuk (négyzetes hib képlete): bs e (1.7.) i i i Ezt lklmzv z 1. 1. összefüggésre, z bszolút hibát megdó összefüggés: bs e eb e (1.8.) b hol e ; eb ; e, hídkpcsolásbn lklmzott dekdikus ellenállásoknk bszolút hibái. Ezek meghtározásár következő képletet hsználjuk: ri ei P 100 i (1.9.) hol: ri - dekdikus ellenállások reltív hibái P i - dekdikus ellenállás értéke z dott mérésnél, i, b, Az bszolút hib segítségével meghtározhtjuk z ismeretlen (vgyis mért) ellenállás minimum és mimum htárit. m + bs min - bs (1.10.)

Az ismeretlen ellenállásokt megmérjük digitális LC mérőhíd segítségével is és következő tábláztot töltjük ki: 1.. táblázt Leolvsott Pontossági osztály Po min m * ** * ** z LC-vel LC * - Az ellenállások pontossági osztályát rjtuk levő színkóddl htározzuk meg és ennek segítségével számítjuk ki min és m értékeit következő összefüggésekkel: P ** - z 1. 1. képletet hsználjuk min m Az számított értéket véve vlódi (pontos) értéknek, kiszámítjuk digitális LC mérőhíd reltív hibáját következő összefüggésből: LC LC 100% (1.11.) Az így kpott reltív hibát hsonlítsuk össze z LC mérőhíd pontossági osztályávl, 0, 5%- l. 4. Megjegyzések, kérdések 4.1. Melyik esetben pontosbb z ismeretlen ellenállás meghtározás, h hidt kiegyenlítjük, vgy h egy interpolált értékkel számolunk 4.. Hogyn befolyásolj glvnométer mérési trtományánk megváltozttás híd pontosságát o P 4.3. Hogyn befolyásolj z b rány mérés pontosságát? 4.4. Keressünk és rjzoljunk fel egy kondenzátort vgy egy tekercset mérő váltkozó feszültségű mérőhidt és vezessük le z ismeretlen mennyiségeket megdó összefüggéseket o