OPOLE 16-10-1995r.

TEMAT ĆWICZENIA:

BADANIE PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH

WYKONALI:

DOROTA TRZMIELEWSKA

MAREK TROJANOWSKI

KIERUNEK STUDIÓW: INFORMATYKA

ROK STUDIÓW: TRZECI

ROK AKADEMICKI: 1995/96

OPIS ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania i budową przetworników pomiarowych. W ćwiczeniu badamy dwa rodzaje przetworników pomiarowych:

- przetwornik rezystancja - napięcie (R/U);

- przetwornik indukcyjność - częstotliwość (L/f).

Przetwornik R/U zbudowany jest na wzmacniaczu operacyjnym μA741 w układzie z ujemnym sprzężeniem zwrotnym. Jest to przetwornik o charakterystyce liniowej i równaniu przetwarzania:

Jeżeli natomiast zamienimy miejscami Rx z Rw to otrzymamy przetwornik o charakterystyce nieliniowej.

Przetwornik L/f wykonany jest jako przestrajany generator Clappa w.cz. Układ składa się ze wzmacniacza oraz czwórnika sprzężenia zwrotnego. Częstotliwość generowanego sygnału zależy głównie od elementów sprzężenia zwrotnego, dlatego mierzoną indukcyjność włącza się w gałęzi sprzężenia zwrotnego.

OPIS UKŁADU POMIAROWEGO:

Do ćwiczeń wykorzystuje się gotowe układy przetworników pomiarowych oraz zestawy znanych indukcyjności i rezystancji (opornica dekadowa). Zakładamy, że wartości Lx i Rx są znane, aby łatwiej było uzyskać interesujące nas charakterystyki przetwarzania. Jedynie w przypadku indukcyjności dokonaliśmy pomiaru ich wartości w celu porównania z podanymi.

PRZEBIEG ĆWICZENIA:

1. PRZETWORNIK R/U:

A. TABELA POMIAROWA DLA PRZETWORNIKA LINIOWEGO:

Lp.	Rw [Ω]	Rx [Ω]	U [mV]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28	500 500	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000	9.44 15.33 21.31 27.32 33.31 39.68 45.35 51.44 57.44 63.34 123 183 243 303 363 423 484 544 604 1200 1800 2400 3000 3610 4210 4810 5410 6010

Zasilanie Uo=±15 [V].

Czułość przetwornika wyznaczamy jako stosunek przyrostu napięcia do przyrostu rezystancji i w naszym przypadku wynosi średnio 6 ± 0.21 [mV].

B. TABELA POMIAROWA DLA PRZETWORNIKA NIELINIOWEGO (ZAMIENIAMY Rx z Rw):

Lp.	Rx [Ω]	Rw [Ω]	U [mV]
1 2 3 4 5	50	500 5000 50000 500000 5000000	300 93.4 5.5 2.8 2.5

Zasilanie Uo=± 15 [V].

2. PRZETWORNIK L/f:

A. TABELA POMIAROWA:

Lp.	L [μH]	f [MHz]	L mierzone [μH]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	0.05 0.5 1 1.4 3.3 10.4 27.9 76.5 79.8 95.6 191.8	16.64 13.84 11.83 10.22 7.68 4.3 5.44 2.86 2.72 2.56 1.41	0.07 3 3.4 3.9 5.9 12.6 30 79 82.1 98 194.2

Zasilanie ± 9 [V].

WNIOSKI:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową i zasadą działania przetworników pomiarowych rezystancja - napięcie i indukcyjność - częstotliwość.

Podczas wykonywania pierwszej części ćwiczenia dokonaliśmy pomiarów wartości napięć dla danych rezystancji Rx w celu wyznaczenia charakterystyki przetwarzania przetwornika R/U. W wyniku pomiarów otrzymaliśmy prawie idealną liniową charakterystykę przetwarzania o równaniu:

Y = 6.00681 * X + 2.61158.

Następnie zamieniliśmy miejscami Rx z Rw i otrzymaliśmy przetwornik o nieliniowej charakterystyce przetwarzania.

Badając przetwornik L/f wyznaczyliśmy jego charakterystykę przetwarzania, która okazała się charakterystyką logarytmiczną o równaniu:

Y = -1.92829 * log(X) + 11.0918.

Ponieważ podane wartości indukcyjności badanych nie były pewne, wykonaliśmy więc jeszcze pomiary wartości tych indukcyjności. Jak widać na podstawie tabeli pomiarowej wartości zmierzone w niektórych przypadkach odbiegają od podanych, lecz w większości wartości te są bardzo zbliżone.

---