ELEKTRONIKA ANALOGOWA I CYFROWA 1

Transkrypt

1 WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki dr inż. JERZY SAWICKI mgr inż. ANDRZEJ BIEDKA dr inż. JOANNA GÓRECKA ELEKTRONIKA ANALOGOWA I CYFROWA 1 Laboratorium dla studentów kierunku Automatyka i Robotyka

2 ELEKTRONIKA ANALOGOWA I CYFROWA WPROWADZENIE - ZAPOZNANIE ZE STANOWISKAMI BADAWCZO-POMIAROWYMI 2

3 STRONA INTERNETOWA KATEDRY 3

4 4

5 5

6 ELEKTRONIKA ANALOGOWA I CYFROWA 6

7 ELEKTRONIKA ANALOGOWA I CYFROWA Hasło: ****** W przypadku problemów sprawdzić, czy w polu do wpisywania nie ma innych znaków, np. spacji 7

8 8

9 9

10 10

11 Studenci grupy laboratoryjnej sami dokonują podziału na dwuosobowe zespoły. Jeżeli liczba studentów w grupie jest nieparzysta, to jeden z zespołów może składać z jednej lub trzech osób. 11

12 Typowy przebieg ćwiczenia laboratoryjnego: złożenie sprawozdań na stole prowadzącego zajęcia, krótki, pisemny sprawdzian wiedzy około 15 minut, włączenie zasilania potrzebnych urządzeń pomiarowych, wykonanie ćwiczenia w zespołach według instrukcji i wskazówek prowadzącego, przedstawienie prowadzącemu ćwiczenie czytelnych notatek (brudnopisu) z pomiarów do akceptacji i zatwierdzenia, uporządkowanie stanowiska, poskładanie przewodów połączeniowych do pudełek, wyłączenie zasilania. 12

13 Wykonanie sprawozdania z ćwiczenia (co najmniej jedno na zespół): kartki sprawozdania wraz ze stroną tytułową muszą być trwale połączone zszywkami, karta tytułowa musi być czytelnie i kompletnie wypełniona zgodnie z opisem rubryk, sprawozdanie musi odzwierciedlać własne przeprowadzone badania; w sprawozdaniu muszą się znaleźć: narysowane własnoręcznie przy użyciu linijki schematy układów pomiarowych, tabele pomiarowe z pełnym opisem (oznaczenia zgodne ze schematem pomiarowym), niezbędne obliczenia; wykresy graficzne sporządzone na papierze milimetrowym lub innym podobnym podkładzie); konkretne wnioski; brudnopis podpisany przez prowadzącego. 13

14 Wzór strony tytułowej sprawozdania 14

15 Sprawozdanie Sprawozdanie z ćwiczenia ma być w pełni samodzielnym opracowaniem i nie może zawierać: przekopiowanych elektronicznie fragmentów instrukcji do ćwiczenia, kopii elektronicznych rysunków i wykresów z innych sprawozdań, książek lub źródeł internetowych. 15

16 Poprawa sprawozdania Sprawozdanie poprawione musi zawierać oryginał podstawowego sprawozdania z wprowadzonymi poprawkami i/lub dodanymi kartkami z poprawą. 16

17 OCENA SPRAWOZDANIA Data wykonania ćwiczenia lab. Kolejne zajęcia (zwykle po tygodniu) Kolejne zajęcia (zwykle po 2 tygodniach) Ocena pozytywna Ocena pozytywna Wykonanie ćwiczenia Złożenie sprawozdania Złożenie sprawozdania Zwrot sprawozdania do poprawy Ocena niedostateczna Brak sprawozdania Brak sprawozdania

18 Harmonogram laboratorium: I seria: Wprowadzenie plus 6 ćwiczeń i poprawa (8 tygodni) II seria: 6 ćwiczeń i poprawa (7 tygodni) 18

19 Zaległości Niewykonane ćwiczenie, z powodu nieobecności usprawiedliwionej, można odrobić, po uzgodnieniu z prowadzącym, razem z inną grupą laboratoryjną lub w terminie przewidzianym na poprawę. Zajęcia nieusprawiedliwione można odrobić tylko w terminie przewidzianym na poprawę. Zaliczenie z laboratorium wymaga pozytywnych ocen z wszystkich ćwiczeń i złożenia co najmniej sześciu pozytywnie ocenionych sprawozdań. Dopuszcza się uzyskanie zaliczenia przy jednej niepoprawionej ocenie niedostatecznej (albo ćwiczenie, albo sprawozdanie). 19

20 STANOWISKO BADAWCZO-POMIAROWE 20

21 STANOWISKO BADAWCZO-POMIAROWE Dwa multimetry UT803 21

22 STANOWISKO BADAWCZO-POMIAROWE Dwa multimetry UT803 22

23 Wyłączniki zasilania znajdują się z tyłu przyrządów 23

24 Wyłączniki zasilania znajdują się z tyłu przyrządów Po włączeniu zasilania multimetru (wyłącznik znajduje się z tyłu obudowy) uruchomić tryb RS232 (zapobiegnie to samoczynnemu wchodzenia w stan uśpienia) 24

25 Obrotowy przełącznik rodzaju pomiaru 25

26 Obrotowy przełącznik rodzaju pomiaru Wtyczki tzw. banany Średnica 4 mm Gniazda wejściowe Średnica 4 mm 26

27 Dodatkowy multimetr 27

28 Dwa niezależne źródła napięcia Wyłącznik zasilania znajduje się z tyłu urządzenia Regulacja napięcia wyjściowego w zakresie: od 0,01 V do 20,00 Zmiana co 0,1 V lub 0,01 V (do wyboru) Predefiniowane napięcie 5,00 V Maksymalny prąd wyjściowy ok. 220 ma 28

29 Widok jednej z dwóch sekcji urządzenia Natychmiastowe ustawienie napięcia wyjściowego U B =5,00 V Napięcie wyjściowe U B Najmniejsza zmiana napięcia wyjściowego U B 29

30 Przewody z wtykami 4 mm Przewód z wtyczkami 2 mm Podwójny zestaw gniazd wyjściowych przeznaczony do wtyków o średnicy 4 mm i 2 mm 30

31 ZADANIE 1 ZMIERZYĆ NAPIĘCIE WYJŚCIOWE ŹRÓDŁA NAPIĘCIOWEGO PRZY UŻYCIU MULTIMETRU UT803 U B V U BV Schemat układu pomiarowego 31

32 PRZYKŁADOWA TABELA POMIAROWA Lp. Nastawione napięcie U B V Zmierzone napięcie U BV V 1 0,10 0,10 2 0,50 0,49 3 1,00 1,00 4 5,00 5, ,00 9, ,00 19,99 32

33 Zmierzone napięcie U BV [V] WYKRES ZALEŻNOŚCI 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 Nastawione napięcie U B [V] 33

34 Wnioski z przeprowadzonego pomiaru: wskazania woltomierza w badanych punktach nie różnią się od nastawionej wartości więcej niż 0,01 V (10 mv); największy błąd względny napięcia wyjściowego występuje przy wartości nastawionej U B = 0,50 V i wynosi: δ U BV U U V V 100% 0,49 0,50 100% 0,50 2% 34

35 UWAGA 1 W oznaczeniach symbolicznych należy stosować prawidłowy (obniżony) zapis indeksów: Właściwy zapis indeksu - przykłady Nieprawidłowy zapis indeksu U I h FE BV ZAS UBV Izas hfe 35

36 UWAGA 2 Należy stosować czytelny zapis znaków działań matematycznych: U R I R U I I = I 1 + I 2 + I 3 = 2 ma +(-3 ma) + 7 ma = 6 ma 36

37 UWAGA 3 W zapisach liczb dziesiętnych należy stosować PRZECINEK, a nie KROPKĘ: np. 5,34 V, a nie 5.34 V Dane pomiarowe znane są z określoną dokładnością, wyniki działań na tych danych nie mogą być dokładniejsze. Przykład: Do rezystora o wartości R = 3 kom (tolerancja 5%) przykładamy napięcie równe U = 10 V. Przez rezystor popłynie prąd I: I U R 10V 3 3,3 10 A 3,3mA 3 3,0 10 Błędem jest zapisanie wyniku np. w postaci I = 3, ma, nawet jeżeli kalkulator tak podpowiada. 37

38 Wracamy do przeglądu aparatury Generator funkcyjny DF1641A 38

39 39

40 Wybór kształtu sygnału wyjściowego: sinusoidalny, trójkątny, prostokątny 40

41 Wybór kształtu sygnału wyjściowego: sinusoidalny, trójkątny, prostokątny Wyjście generowanego sygnału, gniazdo typu BNC 41

42 Gniazdo BNC Przewód z wtykami BNC 42

43 Wybór kształtu sygnału wyjściowego: sinusoidalny, trójkątny, prostokątny Płynna regulacja częstotliwości Wyjście generowanego sygnału, gniazdo typu BNC 43

44 Dwukanałowy oscyloskop cyfrowy 44

45 Dwukanałowy oscyloskop cyfrowy Kanał 1 (żółty) Kanał 1 (niebieski) 45

46 ZADANIE 2 OBEJRZEĆ NA EKRANIE OSCYLOSKOPU SYGNAŁ WYJŚCIOWY Z GENERATORA. WYPRÓBOWAĆ ZMIANĘ KSZTAŁTU SYGNAŁU, CZĘSTOTLIWOŚCI I AMPLITUDY R G =50Ω Generator sygnału G DSO CH1 Schemat układu pomiarowego DSO ang. Digital Storage Oscilloscope 46

47 PODŁĄCZENIE ŹRÓDŁA SYGNAŁU DO OSCYLOSKOPU MOŻNA WYKONAĆ ZA POMOCĄ SPECJALNEJ SONDY POMIAROWEJ ZALETA: PRZYŁĄCZENIE SONDY NIE WPŁYWA NA KSZTAŁT OGLĄDANEGO PRZEBIEGU CZASOWEGO 47

48 PRZEBIEGI CZASOWE Z OSCYLOSKOPU TRZEBA ZAMIESZCZAĆ W SPRAWOZDANIACH Wygodnym sposobem ich skopiowania jest wykonanie fotografii Schemat układu pomiarowego DSO ang. Digital Storage Oscilloscope 48

49 PRZEBIEGI CZASOWE Z OSCYLOSKOPU TRZEBA ZAMIESZCZAĆ W SPRAWOZDANIACH Wygodnym sposobem ich skopiowania jest wykonanie fotografii Schemat układu pomiarowego DSO ang. Digital Storage Oscilloscope 49

50 PRZEBIEGI CZASOWE Z OSCYLOSKOPU TRZEBA ZAMIESZCZAĆ W SPRAWOZDANIACH Wygodnym sposobem ich skopiowania jest wykonanie fotografii 50

51 PRZEBIEGI CZASOWE Z OSCYLOSKOPU TRZEBA ZAMIESZCZAĆ W SPRAWOZDANIACH Prawidłowo skopiowany i opisany przebieg czasowy 0 V 0 V t rr 51

52 PRZEBIEGI CZASOWE Z OSCYLOSKOPU TRZEBA ZAMIESZCZAĆ W SPRAWOZDANIACH Prawidłowo skopiowany i opisany przebieg czasowy 0 V 0 V t rr 52

53 Co jeszcze znajduje się na stanowisku? 53

54 Pudełko z przewodami połączeniowymi Co jeszcze znajduje się na stanowisku? Opornik dekadowy 54

55 Opornik (rezystor) dekadowy pozwala ustawić na swoim wyjściu wartość rezystancji o zera do omów (sumuje wartości z pięciu sekcji). Zwróć uwagę na ograniczenia prądu płynącego przez poszczególne sekcje oraz na inne napisy na płycie czołowej. 55

56 Co jeszcze znajduje się na stanowisku? Laboratoryjny zasilacz stabilizowany o większej mocy wyjściowej 56

57 DOPÓKI NIE NABIERZE SIĘ DOŚWIADCZENIA W WYKONYWANIU DOBRYCH SPRAWOZDAŃ, WARTO JAK NAJCZĘŚCIEJ WSPOMAGAĆ SIĘ PRZEDSTAWIONYMI W TEJ PREZENTACJI WSKAZÓWKAMI 57