Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Pomiar rezystancji mostkiem Kelvina / mostkiem Thomsona

Jan G. 12 Mar 2009 19:45 6549 10
  • #1 12 Mar 2009 19:45
    Jan G.
    Poziom 14  

    Kupiłem niedawno na giełdzie elektronicznej używany mostek Kelvina TMT-2 (mostek Thomsona jak kto woli). Nie jestem pewien czy poprawnie pracuje. Mam zmierzyć rezystancję połączenia zgrzewanego dwóch cienkich blaszek stalowych. Ponieważ przy próbie czteropunktowego pomiaru zupełnie nie mogę zrównoważyć mostka, przeszedłem na pomiar dwupunktowy i zwarłem ze sobą (licząc od lewej) 1 i 2 oraz 3 i 4 wyprowadzenie mostka. Przykład: przyciskam guzik G, pomiar rezystancji następuje między 2 a 3 wyprowadzeniem, pokrętło czułości ustawione na 0,1Z, pokrętło skali na 0,01, mostek równoważy się (wskazówka na zerze) przy rezystancji 0,022 Ω, puszczam przycisk G. Po ponownym wciśnięciu przycisku G wskazówka z niewiadomych powodów wychyla się z położenia zero a przecież nie poruszyłem żadną gałką ani nie ruszałem badanego przedmiotu. Co dziwniejsze opisane zjawisko nie jest powtarzalne, raz występuje a raz nie. Wydaje mi się, że rzadziej przy większych rezystancjach (zakres 0,1) a częściej przy mniejszych (zakres 0,01). Co da się z tym zrobić? Czy to normalne czy też mostek jest zepsuty? Dodam, że dorobiłem do niego zasilacz na 2,2 VDC ale wydaje się, że jest ok, napięcie waha się ±0,1V.

    0 10
  • #2 14 Mar 2009 23:04
    sidzin
    Poziom 2  

    Witam
    jak potrzymasz dłużej przycisk to wraca na zero ?
    poczekaj z następnym pomiarem chwilę
    zasilacz jest OK
    po wychyleniu się wskazówki pokręć pokrętłem w jedną i w drugą stronę
    tzn +/- zrównoważ i wtedy porównaj wyniki pomiarów
    pewnie będzie dobrze
    pozdrawiam sidzin

    0
  • #3 15 Mar 2009 21:20
    kavma
    Poziom 21  

    Witam
    Sprawdź styki przełącznika zakresów i przycisku G.
    Sprawdź styk zacisków pomiarowych z końcówkami kabli.
    Pozdrawiam

    0
  • #4 16 Mar 2009 14:11
    Jan G.
    Poziom 14  

    Cytat:
    Sprawdź styki przełącznika zakresów i przycisku G.
    Sprawdź styk zacisków pomiarowych z końcówkami kabli.

    Co do kabli pomiarowych to są one dobre bo sam lutowałem bananki i krokodylki. A co do styków przełącznika zakresów to jak można je sprawdzić? Trzeba otworzyć przyrząd?

    0
  • #5 16 Mar 2009 20:15
    kavma
    Poziom 21  

    Tak
    Uważaj na galwanometr.
    Jest wrażliwy na uderzenia.

    0
  • #6 21 Mar 2009 00:07
    Jan G.
    Poziom 14  

    Zajrzałem do wnętrza przyrządu. Styki przełącznika zakresów wyglądają dobrze. Na wszelki wypadek wyczyściłem je acetonem. Kto wie co to za sprężyny na ostatniej fotografii?
    Pomiar rezystancji mostkiem Kelvina / mostkiem Thomsona
    Pomiar rezystancji mostkiem Kelvina / mostkiem Thomsona
    Pomiar rezystancji mostkiem Kelvina / mostkiem Thomsona

    0
  • #7 21 Mar 2009 01:05
    Quarz
    Poziom 43  

    Jan G. napisał:
    Zajrzałem do wnętrza przyrządu. Styki przełącznika zakresów wyglądają dobrze. Na wszelki wypadek wyczyściłem je acetonem. Kto wie co to za sprężyny na ostatniej fotografii?
    Pomiar rezystancji mostkiem Kelvina / mostkiem Thomsona
    Pomiar rezystancji mostkiem Kelvina / mostkiem Thomsona
    Pomiar rezystancji mostkiem Kelvina / mostkiem Thomsona
    To nie są sprężyny, to są rezystory drutowe wykonane ze stopu oporowego - manganin.
    Poza tym, to aceton nie jest tu właściwym środkiem do mycia styków (ze względu na możliwość wypłukania lepiszcza z elementów izolacyjnych) w tym przyrządzie - znanym mi prawie tak, jak prawa kieszeń u starych spodni ... :idea: :D
    Do tego celu należy użyć benzyny ekstrakcyjnej, a po umyciu styki należy zabezpieczyć przed korozją wazeliną bezkwasową (z instrukcji producenta zastosowanych tam przełączników).

    0
  • #8 23 Mar 2009 00:47
    Jan G.
    Poziom 14  

    Przy okazji czyszczenia styków zlutowalem ze sobą skrajne styki wyjściowe ze środkowymi. Ponieważ pomiary dotyczą małych rezystancji, na uchwyt elementu badanego nie nadają się krokodylki, które dla każdego pomiaru mogą dać inną rezystancję styku zależną od tego jak "złapią" mierzony przedmiot. Dlatego postanowiłem, że będę lutował za karzdym razem kable do badanego elementu.
    Mam pytanie odnośnie zasilania. Na odwrocie miernika jest napisane, że zasilanie ma być z zakresy 2,0-2,5V. Zastanawia mnie, czy ma to być zasilanie stabilizowane. Przykładowo napięcie zasilania 2,4 V po włączeniu
    miernika spada do 1,26 V. Czy mam je podnieść z powrotem do 2,4 V? Mam taką możliwość, bo niestabilizowany zasilacz 230 VAC / 4,4 VDC steruję autotransformatorem regulacyjnym 0-250V.

    Moje spostrzeżenia z pomiarow sa następujące. Po zmontowaniu ukladu wykonuję pierwszy pomiar i równoważę mostek załóżmy przy wartości 0,060 Ω. Powtarzam ten sam pomiar po kilku sekundach i o dziwo równoważę mostek przy wartości 0,055 Ω. Powtarzam pomiar jeszcze raz po kolejnych kilku sekundach i mostk rownoważy się przy wartości 0,050 Ω. Gdy poczekam dłużej (około minuty) wówczas mostek rownoważy się znów przy wartości 0,060 Ω. I teraz bądź tu mądry który wynik jest prawidłowy?

    0
  • #9 23 Mar 2009 02:33
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,

    Jan G. napisał:
    Przy okazji czyszczenia styków zlutowałem ze sobą skrajne styki wyjściowe ze środkowymi. Ponieważ pomiary dotyczą małych rezystancji, na uchwyt elementu badanego nie nadają się krokodylki, które dla każdego pomiaru mogą dać inną rezystancję styku zależną od tego jak "złapią" mierzony przedmiot. Dlatego postanowiłem, że będę lutował za karzżdym razem kable do badanego elementu.
    Poprawne postępowanie, choć spoina wykona z lutu cynowo-ołowiowego może mieć znaczną rezystancję w stosunku do rezystancji obiektu mierzonego.
    Wszystko zależy od 'techniki' wykonania owego lutu - najlepsza, to owinięcie drutem miedzianym końcówki elementu badanego i oblutowanie tak powstałego styku.
    Zwracam też uwagę na czteroprzewodowe podłączenie badanego rezystora do Mostka Thompsona - zaciski prądowe oraz zaciski napięciowe.

    Jan G. napisał:
    Mam pytanie odnośnie zasilania. Na odwrocie miernika jest napisane, że zasilanie ma być z zakresy 2,0-2,5V. Zastanawia mnie, czy ma to być zasilanie stabilizowane.
    Nie, nie musi być, ponieważ pomiar jest tu wykonywany w układzie mostkowym - o stanie równowagi mostka decyduje ustawienie wartości rezystancji w gałęziach mostka (i - oczywiście - stałość wartości rezystancji mierzonej) - zobacz np. TAM - Rys. 7.
    Natomiast wartość napięcia zasilania ma wpływ na czułość wskaźnika równowagi - galwanometru, a z drugiej strony jest ograniczenie wartości maksymalnej napięcia zasilania ze względu na rosnące - wraz ze wzrostem napięcia zasilnia - straty mocy w rezystorach mostka.

    Jan G. napisał:
    Przykładowo napięcie zasilania 2,4 V po włączeniu
    miernika spada do 1,26 V. Czy mam je podnieść z powrotem do 2,4 V? Mam taką możliwość, bo niestabilizowany zasilacz 230 VAC / 4,4 VDC steruję autotransformatorem regulacyjnym 0-250V.
    Patrz wyżej ...

    Jan G. napisał:
    Moje spostrzeżenia z pomiarów są następujące. Po zmontowaniu układu wykonuję pierwszy pomiar i równoważę mostek załóżmy przy wartości 0,060 Ω. Powtarzam ten sam pomiar po kilku sekundach i o dziwo równoważę mostek przy wartości 0,055 Ω. Powtarzam pomiar jeszcze raz po kolejnych kilku sekundach i mostek równoważy się przy wartości 0,050 Ω. Gdy poczekam dłużej (około minuty) wówczas mostek równoważy się znów przy wartości 0,060 Ω. I teraz bądź tu mądry który wynik jest prawidłowy?
    To jest gruby błąd pomiaru, ale dlaczego tylko dwa miejsca znaczące w wyniku pomiaru?
    Przecież tym mostkiem - dla podanej wartości rezystancji - da się uzyskać przynajmniej trzy miejsca znaczące w wartości wyniku pomiaru.
    Świadczy to o źle dobranych rezystorach stosunkowych.
    A wracając do podanych fluktuacji w otrzymywanych wartościach mierzonej rezystancji to przyczyna może być z dwojakiej strony:
    - obiektu mierzonego (niestałość rezystancji spoiny i styków pomiędzy mostkiem a nią),
    - narzędzia pomiarowego, a tu sprawa jest bardziej skomplikowana, ale jest dość łatwa do sprawdzenia hipoteza po której stronie leży przyczyna tych fluktuacji.
    Wystarczy dokonać kontrolnych pomiarów rezystora o pewnej wartości (w czasie i temperaturze) swej rezystancji, np. Rezystora Normalnego - wzorcowego - jednak nie bez znaczenia jest tu pewność styków pomiędzy zaciskami mostka oraz rezystora mierzonego - patrz wyżej; uwaga o stykach prądowych i napięciowych.
    Przyczyną rzeczonych fluktuacji mogą być też powstające - w wyniku przepływu prądu - siły_termo_elektryczne a powstające pomiędzy stykami przełączników oraz połączeń zewnętrznych, lub zmiana wartości rezystancji styków.
    Stara Szkoła Metrologii Elektrycznej zaleca tu zamianę biegunów (polaryzacji) źródła zasilania mostka.
    Poza tym, to już wcześniej byłem napisałem o właściwej konserwacji styków w przełącznikach tego mostka.
    Opisane tu zachowanie się tego typu mostka - TMT-2 - nie jest właściwe - jeśli przyczyna owych fluktuacji miałaby być po stronie rzeczonego Mostka Thompsona.

    Pozdrawiam

    0
  • #10 23 Mar 2009 15:58
    Jan G.
    Poziom 14  

    Cytat:
    Zwracam też uwagę na czteroprzewodowe podłączenie badanego rezystora do Mostka Thompsona - zaciski prądowe oraz zaciski napięciowe.

    Po zlutowaniu styków 1-2 oraz 3-4 podłączam tylko 2 przewody do styków 2 i 3. Czy to postępowanie jest nieprawidłowe?
    Cytat:
    Natomiast wartość napięcia zasilania ma wpływ na czułość wskaźnika równowagi - galwanometru, a z drugiej strony jest ograniczenie wartości maksymalnej napięcia zasilania ze względu na rosnące - wraz ze wzrostem napięcia zasilnia - straty mocy w rezystorach mostka.

    A jaka jest zależność między napięciem a czułością? Im wyższe napięcie tym wyższa czułość?
    Cytat:
    Stara Szkoła Metrologii Elektrycznej zaleca tu zamianę biegunów (polaryzacji) źródła zasilania mostka.

    Sprawdzę dzisiaj wieczorem
    Cytat:
    Poza tym, to już wcześniej byłem napisałem o właściwej konserwacji styków w przełącznikach tego mostka.

    Już zamówiłem wazelinę bezkwasową.

    0
  • #11 23 Mar 2009 17:02
    Quarz
    Poziom 43  

    Jan G. napisał:
    Cytat:
    Zwracam też uwagę na czteroprzewodowe podłączenie badanego rezystora do Mostka Thompsona - zaciski prądowe oraz zaciski napięciowe.

    Po zlutowaniu styków 1-2 oraz 3-4 podłączam tylko 2 przewody do styków 2 i 3. Czy to postępowanie jest nieprawidłowe?
    Na takie dictum mam tylko jedną odpowiedź; nic tu po mnie ... szkoda mojego 'czasu i atłasu' na tłumaczenie - autorowi tego tematu - istotnej różnicy pomiędzy Mostkiem Thompsona - służącym do pomiaru rezystancji "małych", a Mostkiem Wheatstone'a - służącym do pomiaru rezystancji "dużych".
    Na odchodne dopowiem tylko: rezystor o "dużej" wartości rezystancji to taki w którym rezystancja jego doprowadzeń jest NA PEWNO do pominięcia w porównaniu do jego rezystancji nominalnej, natomiast dla rezystora o "małej" wartości rezystancji jest odwrotnie i istotne są tu punkty pomiaru różnicy potencjałów, dla takiego rezystora, by wyznaczyć wartość jego rezystancji - zgodnie z wnioskiem wypływającym z Prawem Ohma.

    Jan G. napisał:
    Cytat:
    Natomiast wartość napięcia zasilania ma wpływ na czułość wskaźnika równowagi - galwanometru, a z drugiej strony jest ograniczenie wartości maksymalnej napięcia zasilania ze względu na rosnące - wraz ze wzrostem napięcia zasilnia - straty mocy w rezystorach mostka.
    A jaka jest zależność między napięciem a czułością? Im wyższe napięcie tym wyższa czułość?
    Cytat:
    Stara Szkoła Metrologii Elektrycznej zaleca tu zamianę biegunów (polaryzacji) źródła zasilania mostka.
    Sprawdzę dzisiaj wieczorem
    Cytat:
    Poza tym, to już wcześniej byłem napisałem o właściwej konserwacji styków w przełącznikach tego mostka.
    Już zamówiłem wazelinę bezkwasową.
    Z powodu - patrz wyżej - czuję zwolniony by odpowiadać na te oczywiste oczywistości, a na które autor tego tematu znalazłby sobie sam odpowiedź, gdyby choćby pokusił się przeczytać - ze zrozumieniem - cały dokument w PDF do którego podałem linkę w mojej poprzedniej wypowiedzi w tym temacie.

    0