Método de compensación actual [Medición de la resistencia mediante el método de compensación universitario]
Revisión básica de las pruebas
a) Propósito e importancia de las pruebas
1. Dominar el uso correcto de amperímetros, voltímetros, detectores de corriente, cajas de resistencias, reóstatos y otros instrumentos;
2. Dominar varios métodos de cableado diferentes para medir la resistencia mediante voltamperometría y analizar su impacto en los errores del sistema;
3. Aprenda a utilizar el método de compensación para medir la resistencia;
b) Principios básicos de prueba y métodos
4. Principio básico: a una determinada temperatura, la CC pasa a través de la resistencia R x a medir, el voltímetro mide el voltaje U en ambos extremos de R x y el amperímetro mide la corriente I. pasando por R x. Entonces el valor de resistencia se puede expresar de la siguiente manera: R x =U/I
5. Método de prueba: El diagrama del circuito de conexión es el siguiente. Ajuste R 3 para que no pase corriente a través del detector de corriente G (el puntero apunta a cero), entonces el valor de voltaje U bd indicado por el voltímetro es igual al voltaje U ac a través de R x, es decir, la compensación de voltaje entre b y d es el voltaje a través de Rx, eliminando el impacto de la resistencia resistente al voltaje en el circuito.
c) Principales instrumentos y suministros
1. Amperímetro C 31-A (rango 7,5mA-30A, **** 12 niveles) 2. Voltímetro C 31-A (Rango 45mV-600V, ***10 niveles) 3. Detector de corriente tipo AC5/2
4. Resistencia: R 0 (reóstato de alambre deslizante de 100 Ω R x lo proporciona la caja de resistencia, R 3: 4,7k Ω (potenciómetro multivuelta) 5. Fuente de alimentación: fuente de alimentación CC de 3 V
d) Método de prueba y ruta técnica
1. Según el diagrama de circuito anterior. Diseñe el diagrama de circuito anterior y conecte los cables;
2. Para medir la resistencia dada en el laboratorio, siga los siguientes pasos para seleccionar el rango del amperímetro ① Deje que el voltaje de salida de la fuente de alimentación regulada. ser 3V
② Mueva el extremo deslizante del reóstato de alambre deslizante R 0 para que R 1 sea mayor que R 0/3
③Primero, cambie el rango del amperímetro de grande a pequeño hasta el valor actual es mayor que 1/3
3. Ajuste R 3 para que U bd alcance el estado de compensación
① Ajuste aproximado: confirme que K 2 esté desconectado y encienda intermitentemente el "cabezal medidor" del detector de corriente (si el puntero excede el rango, suéltelo inmediatamente), intente ajustar R 3 para hacer que la desviación del puntero del detector disminuya gradualmente hasta que esté cerca de cero
②Ajuste fino: cierre el rango del amperímetro hasta que esté cerca de cero
③De mayor a menor, intente tomar el primer rango hasta que el valor actual sea mayor que el rango
3. p> ② Ajuste fino: cierre K 2 para mejorar la sensibilidad de detección; ajuste cuidadosamente R 3 para devolver el puntero del detector a cero
4. Registre los valores de indicación del voltímetro U y del amperímetro I en este momento y complételos en la tabla 5. Repita la medición: Desconecte el amperímetro K 2. Mueva el extremo deslizante del reóstato deslizante R 0 en secuencia para aumentar la corriente en R x I. Repita los pasos 3 a 4 y luego mida los valores correspondientes de 4 conjuntos de U, I.
Ejemplos de procesamiento de datos de prueba y análisis relacionados
a) Tabla de datos de prueba 1
Rango
U=3 Nivel V: 0,5 Rango I=7,5 mA
①, △ metro U =0,015 △ metro I =0,038 ②, de U A (R) =S (R) podemos obtener: U A (R) =0,62 (para esta prueba Datos) (para los datos de esta prueba) ③, de U B (V) = △mU U B (I) = △mI 2
U B 2(R) /R 2=U B (V) /U 1; +U B 2(I ) /I 12
Obtenido: U B (R ) =3.708116Ω
④, de U c
(R )
Obtenido: U c (R ) =3,14Ω ≈ 3 Ω
.
Ω
⑤ A través del análisis y procesamiento anterior, podemos obtener R=497±3Ω
b) Tabla de datos de prueba 2
Rango
U=3V, nivel 0.5, rango I=75mA
①, △Metro U =0.015 △Metro I =0.38 ②, de U A (R ) =S (R ) podemos obtener: U A ( R ) = 0,08 (para estos datos de prueba). De U B (V ) = △m U B (I ) = △m I 2
U B 2(R ) /R 2=U B (V ) /U 1+U B 2(I ) /I 12
, podemos obtener U B (R) =0.276238Ω ④. De U c (R ) =
podemos obtener U c (R ) =0.28Ω
⑤. Después del análisis y procesamiento anterior, podemos obtener R = 40,92 ± 0,28Ω
Breve análisis de las ventajas del método de compensación para medir resistencia
a) Analizar el error de la compensación método para medir la resistencia a partir de los datos de prueba
Para facilitar la comparación del tamaño del error, aquí la resistencia medida por el método de compensación y la resistencia medida por el método de voltamperometría se utilizan como un conjunto de comparaciones El amperímetro seleccionado para los dos métodos de medición (C46-mA tipo nivel 0-50 mA) y el voltímetro (C46-V tipo nivel 0-15 V) es exactamente el mismo, elija el galvanómetro tipo BZ-4 (la sensibilidad es 10-9 A/mm). ), utilice la marca R de resistencia estándar (marca R = R × = 470 Ω) Medida como la resistencia que se está midiendo, para simplificar la medición, aquí solo se analiza la complementariedad del error absoluto R × E y el error relativo E
① Utilice voltametría para medir la resistencia y voltametría para medir la resistencia.
①. Utilice voltametría para medir la resistencia.
Resuma el diagrama del circuito para medir la resistencia mediante voltametría. Los datos relevantes se muestran en la siguiente tabla: Datos de medición por método de conexión interna.
1x método inscrito=
8
∑R
i =1
8
xi
=479.71Ω
R x interno = x -R marca = 9.71Ω E interno =
R x
×100% = 2,1% (1) Marca R
Tabla 2: Datos de medición del método de conexión externa
1
x external=
8
∑R
i =1
8
xi
=461.
R x externo = x -R marca = -8.82Ω E externo =
R x
×100% = -1.9% (2) R marca
②. Método de compensación para la medición de resistencia
El método de compensación para los datos de medición de resistencia es el siguiente
Tabla 3: Método de compensación para los datos de medición
.A partir de los datos de prueba anteriores (el análisis y la comparación de los datos de prueba de 1) (2) (3) verificaron además que el error causado por el método de compensación para medir la resistencia es menor que el del método de voltamperometría. principalmente porque el método de compensación no introduce la resistencia del propio instrumento de medición al medir la resistencia. Esto reduce el error del sistema y mejora la precisión de la medición.
b) Ventajas del método de compensación de medición de resistencia.
El circuito es sencillo y práctico. Todos los componentes e instrumentos del circuito son dispositivos de uso común, y la precisión de la resistencia de un reóstato deslizante y una caja de resistencia no afectará el valor medido de la resistencia que se está midiendo, por lo que existen requisitos para la selección de componentes de resistencia. reducir.
Fácil de ajustar, el circuito está diseñado con ajustes gruesos y finos, lo que no solo mejora la velocidad de medición, sino que también protege el detector de corriente, lo cual es difícil de lograr al medir la resistencia del puente.
Corregir errores del sistema. La resistencia medida por el circuito no tiene nada que ver con los resultados de medición del instrumento en sí, lo que reduce el error introducido por el método de medición, que no se puede lograr al medir la resistencia utilizando el método simple de voltios.
Conclusión
En resumen, el uso del método de compensación para medir la resistencia no solo aprovecha el método voltamétrico para medir la resistencia, sino que también supera las deficiencias de este método de medición: la sensibilidad de medición. Solo depende de la sensibilidad del instrumento de medición respectivo y no tiene nada que ver con los parámetros del circuito en sí. Usar el método de compensación para medir la resistencia también es un método muy efectivo dentro del equipo de prueba existente y el rango de error limitado. Medir la resistencia también es un método muy eficaz. Un método muy eficaz.