Politechnika Lubelska w Lublinie |
Laboratorium Podstaw Elektrotechniki wiczenie nr 2 |
|
|
||
Nazwisko i imi Kozowski Micha Kuayski Micha Kisiel Janusz Ku Krzysztof |
Semestr: III |
Grupa: ED 3.3 |
Rok akademicki 04/05 |
||
Temat : Sygnay elektryczne. |
Data wykonania w. 19.10.04 |
Ocena: |
|
I Cel wiczenia:
Zapoznanie si z metodami pomiaru i obliczania wartoci redniej i skutecznej napicia prdu staego i zmiennego.
II Ukad pomiarowy:
Oznaczenia na rysunku:
G - generator sygnaw
Wz - wzmacniacz mocy
D1 - dioda prostownikowa umoliwiajca prostowanie pfalowe sygnau
D2 - ukad Greatza umoliwiajcy prostowanie caofalowe sygnau
R - rezystancja obcienia
P1 - przycisk zaczajcy kondensator
P2 - przecznik rodzaju sygnau
C - kondensator
V1 - woltomierz elektromagnetyczny
V2 - woltomierz magnetoelektryczny
Os - oscyloskop katodowy
III Spis przyrzdw:
Do pomiaru napicia redniego: woltomierz magnetoelektryczny klasy 0.5 nr EP 43.3/1*** (nieczytelne)
Do pomiaru napicia skutecznego: woltomierz elektromagnetyczny klasy 1 (prd stay) 0.5 (prd przemienny) nr EP 43.3/336.
IV Tabela wynikw:
Rodzaj |
Lp. |
Usk |
Ur |
ka |
kk |
Um |
Usk obl |
Ur obl |
ka obl |
kk obl |
sygnau |
|
[ V ] |
[ V ] |
- |
- |
[ V ] |
[ V ] |
[ V ] |
- |
- |
|
1 |
0,7 |
0 |
1,67 |
- |
1,25 |
0,88 |
0,8 |
1,42 |
1,1 |
|
2 |
0,8 |
0,46 |
2,19 |
1,74 |
1,75 |
0,88 |
0,56 |
1,99 |
1,57 |
|
3 |
0,85 |
0,64 |
1,62 |
1,33 |
1,38 |
0,98 |
0,88 |
1,41 |
1,11 |
|
4 |
0,8 |
0,76 |
1 |
1,05 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
1 |
1 |
|
5 |
1,2 |
0 |
1,83 |
- |
2,2 |
1,27 |
1,1 |
1,73 |
1,16 |
|
6 |
0,6 |
0,32 |
2,67 |
1,88 |
1,6 |
0,65 |
0,4 |
2,46 |
1,63 |
|
7 |
0,6 |
0,42 |
2,33 |
1,43 |
1,3 |
0,75 |
0,65 |
1,73 |
1,15 |
|
8 |
3,6 |
0 |
1 |
- |
3,6 |
3,6 |
3,6 |
1 |
1 |
|
9 |
2,4 |
1,68 |
1,33 |
1,43 |
3,2 |
2,26 |
1,6 |
1,42 |
1,41 |
V Opracowanie wynikw pomiarw:
Warto skuteczna napicia: Warto rednia caookresowa napicia:
Warto rednia pokresowa napicia:
Wspczynnik amplitudy (szczytu): Wspczynnik ksztatu:
Uwaga: dla pomiaru 1,5,8 rednia warto napicia obliczana jest dla poowy okresu, zatem wspczynnik ksztatu take liczony jest na podstawie wartoci redniej pokresowej napicia.
Sygna sinusoidalny przemienny jest sygnaem okresowym, dlatego warto rednia za okres tego sygnau wskazywana przez woltomierz jest rwna zero. Dlatego wprowadzamy dla tego sygnau warto redni pokresow:
- warto skuteczn napicia sinusoidalnego dla caego okresu mona obliczy wg wzoru:
Po przejciu przez diod prostownikow napicie sinusoidalne zostaje wyprostowane pfalowo. Poniewa co pl okresu warto napicia wynosi zero, dlatego do obliczania napicia redniego caookresowego bierzemy warto napicia dla poowy okresu dla ktrej warto napicia jest rna od zera i uredniamy na cay okres. Warto rednia takiego sygnau wynosi:
- warto skuteczna takiego napicia wynosi:
Po przejciu przez ukad Graetza sygna zostaje wyprostowany caofalowo. Warto rednia napicia pokresowa i caookresowa bd takie same, a wic moemy zapisa:
- warto skuteczna caookresowa napicia wynosi:
Po zaczeniu kondensatora z przebiegu sinusoidalnego wyprostowanego caofalowo otrzymujemy sygna stay. Warto rednia tego sygnau wynosi:
- warto skuteczna wynosi:
Sygna trjktowy jest sygnaem przemiennym okresowym, dla ktrego warto rednia za okres wynosi zero natomiast warto rednia pokresowa wynosi:
- warto skuteczna caookresowa wynosi:
Analogicznie jak dla sygnau sinusoidalnego ttnicego obliczamy warto redni i skuteczn napicia sygnau trjktowego wyprostowanego pfalowo:
Warto redni i skuteczn sygnau trjktowego wyprostowanego caofalowo obliczamy nastpujco:
- warto skuteczna wynosi:
Uwaga:
- jest to warto napicia dla T/4
Dla sygnau prostoktnego warto redni liczymy dla poowy okresu:
- warto skuteczna wynosi:
Dla sygnau prostoktnego wyprostowanego pfalowo warto rednia i skuteczna wynosi:
Przykadowe obliczenia:
ad. 6.
VI Wnioski:
Badane sygnay s sygnaami okresowymi. Mona wrd nich wyrni sygnay zmienne i ttnice. Sygna okresowy jest przemienny gdy jego warto rednia za okres jest rwna zero. S to np. sinusoida i przebieg pioksztatny. Sygnay okresowe ktrych rednia warto za okres jest rna od zera nazywa si ttnicymi. Mona do nich zaliczy sygna ktry powstaje w wyniku przepuszczenia przez diod prostownicz sygnau sinusoidalnego, pioksztatnego i impulsowego. Drug grup sygnaw stanowi sygnay jednokierunkowe zmienne. Szczeglnym przypadkiem takiego sygnau jest sygna stay. Przykadem sygnaw zmiennych jednokierunkowych jest sygna sinusoidalny i pioksztatny przepuszczony przez mostek Graetza. Dla tego sygnau jego warto liczbowa ulega zmianie przy niezmienionym zwrocie.
Z przeprowadzonych bada i oblicze mona zauway, e przy odpowiedniej modulacji sygnau (doborze ksztatu) uzyskuje si rne, stae dla danych przebiegw wartoci rednie i skuteczne sygnau oraz wspczynniki ksztatu i amplitudy.
Wartoci napi oraz wspczynnikw ksztatu i amplitudy otrzymane z pomiarw w niewielkim stopniu odbiegaj od wartoci obliczonych. Rnice w przypadku przebiegu prostoktnego s spowodowane znieksztaceniem tego sygnau, co pocigno za sob niedokadny odczyt maksymalnej wartoci napicia z oscyloskopu.
Dla przebiegw przemiennych i wyprostowanych dwpowkowo wartoci skuteczne napi s takie same, warto skuteczna napi wyprostowanych jednopowkowo jest
razy mniejsza od wartoci skutecznej napi wyprostowanych dwpowkowo.
Warto rednia caookresowa napicia dla przebiegw przemiennych wynosi 0. Warto ta dla przebiegw wyprostowanych wzrasta wraz ze zmniejszeniem ttnie (przebieg zblia si ksztatem do sygnau staego dla ktrego warto rednia jest rwna wartoci max.).