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 sygnaów
Wz - wzmacniacz mocy
D1 - dioda prostownikowa umoliwiajca prostowanie pófalowe 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 przyrzdów:
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 wyników:
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 wyników pomiarów:
Warto skuteczna napicia: Warto rednia caookresowa napicia:
Warto rednia póokresowa napicia:
Wspóczynnik amplitudy (szczytu): Wspóczynnik ksztatu:
Uwaga: dla pomiaru 1,5,8 rednia warto napicia obliczana jest dla poowy okresu, zatem wspóczynnik ksztatu take liczony jest na podstawie wartoci redniej póokresowej napicia.
Sygna sinusoidalny przemienny jest sygnaem okresowym, dlatego warto rednia za okres tego sygnau wskazywana przez woltomierz jest równa zero. Dlatego wprowadzamy dla tego sygnau warto redni póokresow:
- warto skuteczn napicia sinusoidalnego dla caego okresu mona obliczy wg wzoru:
Po przejciu przez diod prostownikow napicie sinusoidalne zostaje wyprostowane pófalowo. Poniewa co pól okresu warto napicia wynosi zero, dlatego do obliczania napicia redniego caookresowego bierzemy warto napicia dla poowy okresu dla której warto napicia jest róna 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 póokresowa 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 trójktowy jest sygnaem przemiennym okresowym, dla którego warto rednia za okres wynosi zero natomiast warto rednia póokresowa wynosi:
- warto skuteczna caookresowa wynosi:
Analogicznie jak dla sygnau sinusoidalnego ttnicego obliczamy warto redni i skuteczn napicia sygnau trójktowego wyprostowanego pófalowo:
Warto redni i skuteczn sygnau trójktowego 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 pófalowo warto rednia i skuteczna wynosi:
Przykadowe obliczenia:
ad. 6.
VI Wnioski:
Badane sygnay s sygnaami okresowymi. Mona wród nich wyróni sygnay zmienne i ttnice. Sygna okresowy jest przemienny gdy jego warto rednia za okres jest równa zero. S to np. sinusoida i przebieg pioksztatny. Sygnay okresowe których rednia warto za okres jest róna od zera nazywa si ttnicymi. Mona do nich zaliczy sygna który powstaje w wyniku przepuszczenia przez diod prostownicz sygnau sinusoidalnego, pioksztatnego i impulsowego. Drug grup sygnaów stanowi sygnay jednokierunkowe zmienne. Szczególnym przypadkiem takiego sygnau jest sygna stay. Przykadem sygnaów 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 róne, stae dla danych przebiegów wartoci rednie i skuteczne sygnau oraz wspóczynniki ksztatu i amplitudy.
Wartoci napi oraz wspóczynników ksztatu i amplitudy otrzymane z pomiarów w niewielkim stopniu odbiegaj od wartoci obliczonych. Rónice w przypadku przebiegu prostoktnego s spowodowane znieksztaceniem tego sygnau, co pocigno za sob niedokadny odczyt maksymalnej wartoci napicia z oscyloskopu.
Dla przebiegów przemiennych i wyprostowanych dwópoówkowo wartoci skuteczne napi s takie same, warto skuteczna napi wyprostowanych jednopoówkowo jest 
razy mniejsza od wartoci skutecznej napi wyprostowanych dwópoówkowo.
Warto rednia caookresowa napicia dla przebiegów przemiennych wynosi 0. Warto ta dla przebiegów wyprostowanych wzrasta wraz ze zmniejszeniem ttnie (przebieg zblia si ksztatem do sygnau staego dla którego warto rednia jest równa wartoci max.).