5600235925

Podstawy elektroniki i miernictwa na kierunku Informatyka, studia niestacjonarne

Moc chwilowa, która jest iloczynem chwilowych wartości prądu i napięcia, dla obciążenia, dla którego cos<p = 1. może być wyrażona w postaci

(16)

P(t) = i(0-u(t),

gdzie: i(t)=i_mx sin(®/),

«(/) = u_nax sin(cot) ■

Podstawiając do (16) wyrażenia na /(/), u(t) otrzymamy

P(t)=inm sm(©0-«max Sin(ffl/) = ^""^1L (1 — COS(2fŁ>/)) ■ U⁷)

W celu wyznaczenia mocy czynnej (tj. składowej stałej z zależności 17) sygnał mocy chwilowej P(t) jest filtrowany w filtrze dolnoprzepustowym. na wyjściu którego otrzymujemy sygnał proporcjonalny do mocy czynnej.

Sygnał z wyjścia filtra dolnoprzepustowego w postaci cy frowej podany jest na przetwornik zamieniający go na impulsy FI. F2 o częstotliwości proporcjonalnej do mocy czy nnej. Zliczanie tych impulsów przez elektroniczny lub mechaniczny licznik w określonym czasie pozwala na wyznaczenie zużytej w tym czasie energii elektiycznej. Cały proces przetwarzania odby wa się na drodze cyfrowej, co gwarantuje wysoką stabilność temperaturową i czasową.

Dzięki zastosowaniu w kanale prądowym wzmacniacza o regulowanym wzmocnieniu, a także programowanego sygnałami SO. SI dzielnika częstotliwości, możliwe jest otrzymanie wskazań licznika bezpośrednio w jednostkach energii takich jak kWh, Wh, lub mWh.

Zrealizowana w układzie zasada wyznaczania mocy czynnej jest słuszna także dla przebiegów prądu i napięcia przesuniętych w fazie oraz dla przebiegów niesinusoidalnych (wykorzystując transformatę Fouriera można je przedstawić w postaci sumy przebiegów harmonicznych).

3. Wykaz sprzętu pomiarowego

1. Multimetr cyfrowy Metex ME-21

2. Multimetr cyfrowy Agilent 34401A

3. Analogowy miernik uniwersalny CA 5003

4. Miernik cęgowy Center 223

5. Zasilacz regulowany BS-525

6. Generator Agilent 33120A

7. Dzielnik napięcia DNA-18

8. Rezystor dekadowy R_max = 100 kii

9. Płytka z zespołem 5 rezystorów badanych

10. Układ laboratoryjny do pomiaru mocy i energii

11. Przewód BNC-BNC

12. Zaciski w idełkowe 2 szt.

4. Zadania

4.1. Zapoznanie się z miernikami elektrycznymi

Zapoznać się z opisem przełącznika zakresów¹ i wielkości mierzonych oraz podzialkami miernika uniwersalnego CA 5003 (zwrócić uwagę na różne rozmieszczenie działek skali dla napięć stałych i zmiennych), a także z płytą czołową multimetra cyfrowego Metex ME-21 i płytą czołową multimetra cyfrowego Agilent 34401 (dokładny opis multimetra Agilent 34401 jest podarty w ćw. 4).

4.2. Wzorcowanie woltomierza

Połączyć układ pomiarowy wg rys. 13.

Rys. 13. Schemat układu wzorcowania woltomierza

W układzie tym woltomierzem badanym jest uniwersalny miernik magnetoclcktryczny CA 5003 na zakresie 1 V (zwrócić uwagę na odczyt z odpowiedniej skali), a woltomierzem wzorcowym multimetr cyfrowy Agilent 34401A. Zmieniając napięcie dzielnikiem wzorcować w oltomierz badany ustawiając jego wskazania U_h na w artości