WYDZIAŁ ELEKTRONIKI TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI KATEDRA MIERNICTWA ELEKTRONICZNEGO LABOLATORIUM PODSTAW MIERNICTWA GRUPA: poniedziałek g.10
Ćwiczenie nr 5	Imię i nazwisko	www.eti.3miasto.net
Pomiary napięć zmiennych	Data wykonania ćwiczenia	10.01. 2000
		Data odbioru sprawozdania
		Ocena zaliczenia
		Uwagi i podpis

Pomiary napięć zmiennych

1. Wstęp

Celem ćwiczenia jest przegląd metod i układów do pomiaru napięcia o przebiegach sinusoidalnych i odkształconych w trzech zakresach częstotliwości.

2. Charakterystyki układów prostowniczych

Gdzie:

Char1: charakterystyka diody I_D=f(U_D)

Char2: dwóch diod połączonych szeregowo

Char3: obciążenia

Char4: wypadkowa, czyli char. woltomierza

3. Krzywe skalowania woltomierzy

Gdzie:

Char1: krzywa skalowania woltomierza reagującego na wartość średnią

Char2: reagującego na wartość szczytową

4. Chwilowa rezystancja

W celu wyznaczenia minimalnej wartości chwilowej rezystancji wejściowej r_we wyznaczę i_we ze znajomości rezystora R_N=10[Ω] włączonego szeregowo z wejściem badanego woltomierza i spadku napięcia na nim U_RN. U_RN = U_iład = 0,15[V]

Teraz dzięki znanemu u_we=9,6[V] oraz obliczonemu i_we obliczam r_we=u_we/i_we= 640[Ω].

5. Moduł impedancji wej. woltomierza V - 640

1. 1kHz.

W celu obliczenia modułu impedancji wejściowej dla częstotliwości 1kHz najpierw wyznaczam wartość prądu płynącego przez rezystancję 1MΩ i woltomierz:

Z danego prądu płynącego przez miernik, obliczam moduł impedancji wejściowej miernika:

2. 10[kHz]

Dla drugiej częstotliwości policzyłem podobnie:

6. Błąd względny przy 500[kHz] bez sondy

Względny błęd pomiaru napięcia o częstotliwości 500kHz za pomocą woltomierza V - 640 bez sondy w.cz.:

Pomiar napięcia wysokiej f bez użycia sondy jest obarczony ogromnym błędem. Błąd takiego rzędu dyskwalifikuje ten sposób pomiaru. W ten sposó można ewentualnie sprawdzać sam fakt istnienia napięcia. Zastosowanie odpowiedniej sondy (dla odpowiedniego pasma częstotliwości) znacząco poprawia sytuację, bowiem zamienia napięcie zmienne na stałe tuż za punktem pomiaru pomiaru.

7. Mnożniki poprawkowe i korekty przebiegów odkształconych.

Wzoru na mnożnik poprawkowy:

gdzie:

F_x - współczynnik kształtu przebiegu odkształconego

F_k - przebiegu sinusoidalnego

Korekcja napięć według wzoru:

przebieg	współczynniki kształtu	mnożniki poprawkowe	napięcie skorygowane Ur
sinusoidalny	1.11	1	101,7
trójkątny (wypełnienie 1/2)		1,0403	165,8
prostokątny (wypełnienie 1/2)	1	0,9009	75,22

8. Odczyt z wydruku

przebieg	okres [s]	nap. międzyszczytowe [V]
sinus	100	5,7
trójkąt	103	6,1
prostokąt	101	6

9. Symulacja komputerowa

W przeprowadzonym ćwiczeniu zaobserwowałem, że ze wzrostem rozdzielczości przetwornika A/C rosła dokładność pomiarów. Po dodaniu do symulowanego układu pomiarowego przebiegów harmonicznych, zaważyłem wpływ tego rodzaju zakłóceń na kwantyzację, czyli przy pomiarach amplitudy określonej częstotliwości powinno się zastosować filtry. Przy wykonywaniu serii pomiarów można było zaobserwować, że przy próbkowaniu w miejscu gdzie sinusoida przyjmowała maksymalne wartości dokładność pomiaru była największa, natomiast w pobliżu miejsc zerowych sinusoidy najmniejsza. Wynika to z kwantyzacji.

1

---