OPOLE 06-11-1995r.

TEMAT ĆWICZENIA:

ZDEJMOWANIE CHARAKTERYSTYK CZĘSTOTLIWOŚCIOWYCH PRZEBIEGÓW ODKSZTAŁCONYCH

(WIDMO FOURIERA, WOLTOMIERZ SELEKTYWNY)

WYKONALI:

DOROTA TRZMIELEWSKA

MAREK TROJANOWSKI

KIERUNEK STUDIÓW: INFORMATYKA

ROK STUDIÓW: TRZECI

ROK AKADEMICKI: 1995/96

OPIS ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i zasadą działania takich urządzeń pomiarowych jak woltomierz selektywny i miernik zniekształceń nieliniowych oraz wykonanie pomiarów zawartości harmonicznych i ich amplitud dla napięcia prostokątnego i trójkątnego.

OPIS UKŁADU POMIAROWEGO:

Ćwiczenie wykonujemy po podłączeniu następujących układów pomiarowych:

1. Pomiar amplitudy harmonicznych:

Dzielnik napięcia jest potrzebny do obniżenia wartości napięcia wejściowego na woltomierzu selektywnym, który ma ograniczenie napięcia do 100 [mV].

2. Pomiar zniekształceń nieliniowych:

PRZEBIEG ĆWICZENIA:

1. POMIAR AMPLITUDY HARMONICZNYCH DLA NAPIĘCIA PROSTOKĄTNEGO I TRÓJKĄTNEGO:

Z generatora podajemy stałą częstotliwość f=30 [Hz] dla napięcia prostokątnego i f=40 [Hz] dla napięcia trójkątnego.

Na woltomierzu wskazującym wartość skuteczną napięcia wejściowego odczytujemy następujące wartości:

- Uwe skut. = 5.60 [mV] dla napięcia prostokątnego;

- Uwe skut. = 5.62 [mV] dla napięcia trójkątnego.

Wartość skuteczną napięcia wyznaczamy z zależności:

a) TABELA POMIAROWA DLA NAPIĘCIA PROSTOKĄTNEGO:

Lp.	f [Hz]	U [mV]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	30 60 90 120 150 180 210 240 270 300	4 11.5 3.2 2.1 1.8 1.47 1.25 2.4 1.65 0.95

W celu wyliczenia wartości skutecznej napięcia korzystamy z podanej wcześniej zależności:

b) TABELA POMIAROWA DLA NAPIĘCIA TRÓJKĄTNEGO:

Lp.	f [Hz]	U [mV]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	40 80 120 160 200 240 280 320 360 400	9.9 3.1 2.2 1.6 1.25 2.5 1.3 0.84 0.83 0.63

Podobnie, jak w przypadku napięcia prostokątnego wartość skuteczną napięcia wyznaczamy z zależności:

2. POMIAR ZNIEKSZTAŁCEŃ NIELINIOWYCH:

Miernik mocy wyjściowej stanowi stałe obciążenie o wartości z_obc=6 [Ω]. Również napięcie wyjściowe jest stałe.

TABELA POMIAROWA:

Lp.	f [Hz]	h [%]
1 2 3 4 5	20 300 3000 7000 10000	0.3 0.24 0.17 0.17 0.18

WNIOSKI:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową i działaniem woltomierza selektywnego i miernika zniekształceń nieliniowych. Ponadto zbadaliśmy amplitudy kilku harmonicznych napięcia prostokątnego i trójkątnego, a następnie na ich podstawie obliczyliśmy wartość skuteczną napięcia korzystając ze wzoru:

Jak widać wyniki obliczone teoretycznie na podstawie pomiarów są nieco różne od wartości pomiaru przeprowadzonego przy pomocy miernika mierzącego napięcie skuteczne, przy czym różnica ta jest zdecydowanie większa w przypadku napięcia trójkątnego.

W drugiej części ćwiczenia dokonaliśmy pomiaru wartości zniekształceń nieliniowych oraz sporządziliśmy na ich podstawie charakterystykę h=f(częstotliwość f). Kształt tej charakterystyki jest zbliżony do wykładniczego, lecz ostatni pomiar jest większy, a nie mniejszy od wcześniejszych, co może być spowodowane złą kalibracją miernika lub innymi czynnikami zewnętrznymi mającymi wpływ na wartość tych pomiarów.

---