Miernictwo I INF Wykład 12 dr Adam Polak

Podobne dokumenty
Zakres wymaganych wiadomości do testów z przedmiotu Metrologia. Wprowadzenie do obsługi multimetrów analogowych i cyfrowych

Miernictwo - W10 - dr Adam Polak Notatki: Marcin Chwedziak. Miernictwo I. dr Adam Polak WYKŁAD 10

Miernictwo I INF Wykład 13 dr Adam Polak

Przyrządy i przetworniki pomiarowe

Uśrednianie napięć zakłóconych

LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI POMIAR PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO

Imię i nazwisko (e mail): Rok: 2018/2019 Grupa: Ćw. 5: Pomiar parametrów sygnałów napięciowych Zaliczenie: Podpis prowadzącego: Uwagi:

Ćwiczenie 5. Pomiary parametrów sygnałów napięciowych. Program ćwiczenia:

PROFESJONALNY MULTIMETR CYFROWY ESCORT-99 DANE TECHNICZNE ELEKTRYCZNE

Politechnika Gdańska WYDZIAŁ ELEKTRONIKI TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI. Katedra Metrologii i Optoelektroniki. Metrologia. Ilustracje do wykładu

PRZYRZĄDY POMIAROWE. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Podstawy elektroniki i metrologii

WZMACNIACZ OPERACYJNY

T 1000 PLUS Tester zabezpieczeń obwodów wtórnych

Laboratoryjny multimetr cyfrowy Escort 3145A Dane techniczne

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

ZAŁĄCZNIK I DO SIWZ. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego

Badanie właściwości dynamicznych obiektów I rzędu i korekcja dynamiczna

1. OCZYWISTE OCZYWISTOŚCI

Ćwiczenie 4 BADANIE MULTIMETRÓW DLA FUNKCJI POMIARU NAPIĘCIA ZMIENNEGO

SPIS TREŚCI. 1. Pojęcia podstawowe Określanie dokładności pomiarów Spis treści

Wstęp. Doświadczenia. 1 Pomiar oporności z użyciem omomierza multimetru

1. Zasilacz mocy AC/ DC programowany 1 sztuka. 2. Oscyloskop cyfrowy z pomiarem - 2 sztuki 3. Oscyloskop cyfrowy profesjonalny 1 sztuka

ĆWICZENIE 5. POMIARY NAPIĘĆ I PRĄDÓW STAŁYCH Opracowała: E. Dziuban. I. Cel ćwiczenia

POMIARY OSCYLOSKOPOWE II

Escort 3146A - dane techniczne

Własności dynamiczne przetworników pierwszego rzędu

Projektowanie systemów pomiarowych

Przetwarzanie AC i CA

Filtry aktywne filtr środkowoprzepustowy

Wzmacniacze operacyjne

Podstawy użytkowania i pomiarów za pomocą MULTIMETRU

Ćwiczenie nr 28. Badanie oscyloskopu analogowego

Głównym elementem oscyloskopu jest lampa próżniowa z ekranem pokrytym od wewnątrz warstwą luminoforu. Luminofory to substancje emitujące

Wartość średnia półokresowa prądu sinusoidalnego I śr : Analogicznie określa się wartość skuteczną i średnią napięcia sinusoidalnego:

Realizacja zadań pomiarowych. Dr inż. Janusz MIKOŁAJCZYK

Ćwiczenie: "Mierniki cyfrowe"

Źródła zasilania i parametry przebiegu zmiennego

Ćwiczenie 23. Temat: Obsługa oscyloskopu analogowego i cyfrowego. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie nr 65. Badanie wzmacniacza mocy

Przetwarzanie A/C i C/A

Bogdan Olech Mirosław Łazoryszczak Dorota Majorkowska-Mech. Elektronika. Laboratorium nr 3. Temat: Diody półprzewodnikowe i elementy reaktancyjne

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

MULTIMETR CYFROWY TES 2360 #02970 INSTRUKCJA OBSŁUGI

Ćwiczenie 21. Badanie właściwości dynamicznych obiektów II rzędu. Zakres wymaganych wiadomości do kolokwium wstępnego: Program ćwiczenia:

Podstawy obsługi oscyloskopu

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

POMIARY OSCYLOSKOPOWE II

WOLTOMIERZ CYFROWY. Metoda czasowa prosta. gdzie: stała całkowania integratora. stąd: Ponieważ z. int

Filtry aktywne filtr górnoprzepustowy

Laboratorium Elektroniczna aparatura Medyczna

Ćwiczenie: "Obwody prądu sinusoidalnego jednofazowego"


Detektor Fazowy. Marcin Polkowski 23 stycznia 2008

Liniowe układy scalone w technice cyfrowej

2. Narysuj schemat zastępczy rzeczywistego źródła napięcia i oznacz jego elementy.

MULTIMETR CYFROWY AX-585

PL B1. Sposób wyznaczania błędów napięciowego i kątowego indukcyjnych przekładników napięciowych dla przebiegów odkształconych

ZAKŁAD ELEKTRYCZNY Laboratorium Wielkości Elektrycznych Małej Częstotliwości Robert Rzepakowski

Ćwiczenia tablicowe nr 1

Pomiar rezystancji metodą techniczną

Układy akwizycji danych. Komparatory napięcia Przykłady układów

Ćwiczenie 2: pomiar charakterystyk i częstotliwości granicznych wzmacniacza napięcia REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

WZMACNIACZ NAPIĘCIOWY RC

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA

POLSKIEJ AKADEMII NAUK Gdańsk ul. J. Fiszera 14 Tel. (centr.): Fax:

Tranzystor bipolarny LABORATORIUM 5 i 6

2. Który oscylogram przedstawia przebieg o następujących parametrach amplitudowo-czasowych: Upp=4V, f=5khz.

Pomiary napięć i prądów zmiennych

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 11

Politechnika Warszawska

METROLOGIA. Dr inż. Eligiusz PAWŁOWSKI Politechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki

DSO8060 Hantek oscyloskop cyfrowy, generator DDS, multimetr cyfrowy, miernik częstotliwości

WYKŁAD 2 Pojęcia podstawowe obwodów prądu zmiennego

POMIARY OSCYLOSKOPOWE. Instrukcja wykonawcza

PARAMETRY MAŁOSYGNAŁOWE TRANZYSTORÓW BIPOLARNYCH

Politechnika Białostocka

Badanie właściwości tłumienia zakłóceń woltomierza z przetwornikiem A/C z dwukrotnym całkowaniem

Badanie właściwości multipleksera analogowego

Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Katedra Elektroniki

Temat ćwiczenia. Pomiary przemieszczeń metodami elektrycznymi

MULTIMETR CYFROWY AX-582 INSTRUKCJA OBSŁUGI

2.3. Pomiary wielkości elektrycznych i mechanicznych. (1h wykładu)

D-1. Cel ćwiczenia: U(t) = U DC + f AC (t), które spełniają równania: U ŚR = 1 T U t =U DC, U ŚR = 1

1. Opis płyty czołowej multimetru METEX MS Uniwersalne zestawy laboratoryjne typu MS-9140, MS-9150, MS-9160 firmy METEX

POMIARY OSCYLOSKOPOWE

Przetworniki analogowo-cyfrowe

Wzmacniacze napięciowe z tranzystorami komplementarnymi CMOS

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

Pomiar podstawowych parametrów liniowych układów scalonych

Liniowe układy scalone w technice cyfrowej

Ćwiczenie 4 Badanie wpływu napięcia na prąd. Wyznaczanie charakterystyk prądowo-napięciowych elementów pasywnych... 68

ZASADY DOKUMENTACJI procesu pomiarowego

Pytania podstawowe dla studentów studiów II-go stopnia kierunku Elektrotechnika VI Komisji egzaminów dyplomowych

Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych

Zasilacze: prostowniki, prostowniki sterowane, stabilizatory

Dynamiczne badanie wzmacniacza operacyjnego- ćwiczenie 8

Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych wzmacniacz odwracający i nieodwracający

Badanie wzmacniacza niskiej częstotliwości

Transkrypt:

Miernictwo I INF Wykład 12 dr Adam Polak ~ 1 ~

I. Przyrządy do rejestracji i obserwacji sygnałów zmiennych A. Rejestratory 1. Rejestratory elektromechaniczne X-t a) Podstawowe właściwości (1) Służą do przetworzenia mierzonej wielkości w przemieszceznie liniowe lub kątowe i zapisu tego przemieszczenia w funkcji czasu (2) Częstotliwość graniczna nie przekracza 100Hz (to jest wada!) (3) Nośnikiem zapisu jest taśma, krążek lub arkusz papieru b) Podział rejestratorów elektromechanicznych (1) Przetwarzanie bezpośrednie (a) Pobierana energia zaburza stan badanego obiektu (wada) (b) Prosta konstrukcja (zaleta) (c) Pobierają stosunkową dużą moc z obiektu (d) Stosowane do rejestracji sygnałów: i > 0.5A oraz u > 0.5V (2) Przetwarzanie pośrednie (a) Pobierają energię z pomocniczego źródła i nie obciążają obiektu badanego (b) Najczęściej budowane są na bazie przetworników kompensacyjnych napięcia (jeśli xk podąża za x, to różnica jest bliska zeru, więc trzeba za nią podążać, by ją wzmocnić) i) Wzmacniacz dodaje mocy do układu ii) Urządzenie wykonawcze steruje sygnałem kompensacyjnym, wie także, jaką wartość ma sygnał xk (oraz x), więc steruje urządzeniem zapisującym 2. Rejestratory elektromechaniczne X-Y a) Przykładowe podłączenie dwóch sygnałów sinusoidalnych da nam okrąg, owal, odcinek bądź ósemkę - zależnie od różnicy między sygnałami 3. Rejestratory z taśmą magnetyczną (fgr < 10MHz) ~ 2 ~

a) Sygnału w ogóle nie widać (jest zapisywany, ale nie wyświetlany), nie można obserwować go w czasie rzeczywistym (wada) b) Obowiązek podłączenia do rejestratora z pisakiem elektromechanicznym, żeby móc przyjrzeć się sygnałowi szybkozmiennemu (+ zwolnienie wypisu) lub wolnozmiennemu (przyspieszenie wypisu) 4. Rejestratory cyfrowe a) Ma dużą pamięć, mały wyświetlać (tryby pracy) b) Duże zastosowanie (np. kamery, reflektory podczerwieni, alarmy) B. Oscyloskopy 1. Podstawowe właściwości a) Duża impedancja wejściowa (Rwe ~ 10MΩ, Cwe 10 50pF) b) Duża czułość napięciowa (1 10 4 mv/dz) c) Duży zakres częstotliwościowy 2. Zastosowanie a) Obserwacja przebiegu b) Pomiar: amplitudy, okresu (częstotliwości), kąta fazowego, parametrów czasowych impulsów, charakterystyk elementów nieliniowych 3. Oscyloskop analogowy a) Zakres częstotliwościowy: 0 400 MHz (oscyloskopy o przetwarzaniu bezpośrednim do 3 GHz) b) Podstawowe bloki (1) Lampa oscyloskopowa z układami zasilania (2) Blok odchylania poziomego (3) Blok odchylania pionowego (4) Blok wyzwalania i synchronizacji Gdyby nie było synchronizacji, to sinusoida by się nakładała na siebie. Kolejny okres musi być rysowany w tym samym miejscu, co okres poprzedni. Na oscyloskopie, kolejny okres zaczyna być wyświetlany od momentu, gdy zaczął się poprzedni, czyli mam lekką przerwę potrzebną na synchronizację, po której następuja wyzwolenie sygnału. c) Powstawanie obrazu ~ 3 ~

d) Podstawowe tryby pracy (1) AC (składowa zmienna), DC (składowa stała), GND (potencjał zerowy) Jak ustawimy DC to nie zobaczymy tylko składowej stałej. Jest to pełny sygnał. GND powoduje, że nierysowany jest sygnał wejściowy, tylko pokazywany jest poziom 0V. (2) Jednokanałowy (3) Dwukanałowy: suma, przemienny, kluczowany (siekany), X-Y W jaki sposób za pomocą jednego strumienia narysować dwa wykresy? Na poziomie wielu kiloherców można przemiennie rysować (w jednym przebiegu sinusoida, w drugim sygnał prostokątny). Można także pracą siekaną, czyli rysowanie kawałkami w każdym przebiegu. e) Uproszczony schemat blokowy oscyloskopu 4. Oscyloskop próbkujący (fgr < 20 Ghz) a) Próbkujemy sygnał co sto, tysiąc okresów (wyświetlamy plamkę w co raz to innym miejscu), dzięki temu możemy zaobserwować szybki sygnał. Ale działa to tylko dla sygnałów okresowych. 5. Oscyloskop cyfrowy a) Podstawowe właściwości (1) Rozdzielczość na poziomie 8 bitów (rzadziej 10 lub 12 bitów) - im mniejsza rozdzielczość tym szybszy przetwornik (im więcej bitów wejściowym tym mniejsza szybkość przetwarzania) (2) Zakres częstotliwości do 100 GHz b) Budowa i działanie (1) Układ wyświetlania: graficzny wyświetlacz LCD (lub taki sam jak w oscyloskopach analogowych) (2) Inne bloki: przetwornik A/C, pamięć, układ sterowania (przetwornik C/A, inne) ~ 4 ~

II. c) Podstawowe tryby pracy (1) Praca z odświeżaniem przebiegu z pamięci: (a) z obrazem przesuwanym (np. sygnał EKG) (b) z odwiednią (np. sygnały zmodulowane, amplitudowe) (c) różnicowa (np. sygnały bardzo szybko zmienny) (2) Praca z uśrednianiem (3) Praca z różnymi sposobami próbkowania: (a) próbkowanie równomierne (b) próbkowanie sekwencyjne (c) próbkowanie pseudoprzypadkowe (d) próbkowanie ze zmienną częstotliwością Pomiary napięć i prądów zmiennych A. Impedancja elektryczna 1. Impedancja jako liczba zespolona Re - reaktancja 2. Impedancja opisuje związek pomiędzy zmiennym prądem i zmiennym napięciem na elemencie a) stosunek wartości skutecznych (amplitud harmonicznych) b) przesunięcie w fazie pomiędzy napięciem i prądem 3. Impedancja elementów biernych a) jeśli ω rośnie, to impedancja maleje b) cewka dławi prąd ~ 5 ~

B. Pomiary napięć przemiennych 1. Impedancja połączeń (LDH, LDL, Cʼwe) i pojemność wejściowa woltomierza Cwe a) częstotliwość rośnie, impedancja cewki jest coraz mniejsza, impedancje LDH i LDL rośnie b) impedancja wejściowa woltomierza c) im większa mierzalna częstotliwość, tym mniejsza impedancja wejściowa woltomierza i większy błąd systematyczny pomiaru 2. Woltomierze wartości skutecznej napięcia przemiennego a) Analogowe woltomierze elektrostatyczne: pomiar wartości skutecznej dużych napięć (do MV) dużej częstotliwości (do 300MHz) b) Woltomierze elektroniczne ze wskaźnikami magnetoelektrycznymi i przetwornikami AC/DC: (1) wartości średniej wyprostowanej (2) wartości szczytowej (3) wartości skutecznej (zawierające kwadratory) c) Struktury woltomierzy elektronicznych (1) a. struktura podstawowa z przetwornikiem wartości średniej wyprostowanej lub skutecznej (2) b. struktura z wejściowym przetwornikiem wartości szczytowej (najczęściej w sondzie) do pomiaru wielkich częstotliwości (do 1GHz) (3) c. struktura do pomiaru małych napięć (mv, μv, nv; do 30MHz) ~ 6 ~

d) Woltomierze cyfrowe (struktura identyczna z woltomierzami DC) C. Amperomierze wartości skutecznej 1. Analogowe amperomierze wielkiej częstotliwości 2. Amperomierze elektroniczne (struktura woltomierza z przetwornikiem i/u) 3. Amperomierze cyfrowe (j.w.) D. Multimetry 1. W praktyce stosuje się mierniki, które mogą mierzyć kilka wielkości w jednej konstrukcji 2. Pierwsze multimetry były nieprogramowalne. Zostały wyparte przez multimetry programowalne (mikroprocesorowe), bardzo popularne, ale mało dokładne. Istnieją jednak multimetry o dużych dokładnościach Zagadnienia kontrolne Zasada działania rejestratorów o przetwarzaniu bezpośrednim i pośrednim Powstawanie obrazu w oscyloskopie Podstawowe bloki i zasada działania oscyloskopu analogowego i cyfrowego Fizyczna interpretacja impedancji elektrycznej Związek częstotliwościowych właściwości pomiarów napięć przemiennych z ich dokładnością Budowa i działanie woltomierzy i amperomierzy napięć przemiennych Budowa i działanie multimetrów cyfrowych Kolokwium: czwartek, 29 stycznia (test wyboru) Wpis / termin poprawkowy: czwartek, 5 lutego ~ 7 ~