Zestaw B

1.Do pomiaru SEM źródła zasilania o oporze wewnętrznym Rw=10Ω użyto woltomierza o oporności Rv=10000Ω. Oblicz jaki duży błąd zostanie popełniony, jeśli wskazanie przyjmie się równe SEM.

2.Na bazie miernika ME (Ip=3mA, Rp=20*) zaprojektuj woltomierz o zakresie 60V.

3.Oblicz wskazanie watomierza ED, gdy jego obwód napięciowy zasilono przez idealny prostownik jednopołówkowy napięcia o przebiegu sinusoidalnym o amplitudzie 100V, a prądowy prądem stałym I=5A.

4. Dwoma jednakowymi watomierzami mierzono moc czynną odbiornika symetrycznego 3-fazowego i otrzymano następujące wskazania watomierzy: :*₁=50dz,*₂=100dz. Narysować schemat do pomiaru mocy biernej i obliczyć wskazania watomierzy w tym układzie.

P=P₁+P₂=Cw(*₁+*₂)

P₁=U₁₃I₁cos(30-*)=UIcos(30-*)

P₂=UI cos(30+*)

5.Parametry metrologiczne przekładników napięciowych.

1. Przekładnia znamionowa przekładnika: *u =
   

2. Znormalizowane znamionowe napięcie pierwotne,

3. Błąd względny napięciowy
   - U1 -rzeczywiste napięcie pierwotne

- U2- rzeczywiste napięcie wtórne.

4. Rzeczywista przekładnia napięciowa : *=
   ,

6. Określić wpływ sprzężenia zwrotnego we wzmacniaczu pomiarowym na Rwe (rezystancje wejściową).

Idea sprzężenia zwrotnego we wzmacniaczu sprowadza się do sterowania go sygnałem będącym sumą lub różnicą sygnałów wejściowego i części wyjściowego. W przypadku pierwszym ma miejsce sprzężenie dodatnie, w drugim ujemne.

Najczęściej jest wykorzystywane ujemne sprzężenie zwrotne szeregowe napięciowe. Ze schematu wyznaczono wzmocnienie napięciowe K' wzmacniacza o wzmocnieniu K w pętli odwrotnej oraz impedancja wejściowa Z'we i imp. wyj. Z'wy jeśli w pętli odwotnej wynoszą one odpowiednio Zwe i Zwy:

U= Uwy - Usp= Uwe - **Uwy przy czym *=Usp/Uwy oraz K=Uwy/Uwe po podstawieniu otrzymuje się U=Uwe - K***Uwe ; K'=Uwy/U=K/(1-K**) . Z uwagi na to że jest przypadek ujemnego sprzężenia zwrotnego otrzymuje się K'=K/(1+K*) i odpowiednio

Z'we=U/Iwe=(Uwe/Iwe)*(1-Usp/Uwe). Pamiętając że Zwe= Uwe/Iwe otrzymuje się Z'we=Zwe*(1+K*). Impedancję wyjściową oblicza się przy zwartym źródle zasilania na wejściu. Napięcie U jest dołączone do zacisków wyjściowych. Prąd wymuszany tym napięciem I=(U+K*U)/Zwy Z'wy=U/I=Zwy/(1+K*) . Z otrzymanych zależności wynika że wskutek zastosowania ujemnego sprzężenia zwrotnego szeregowego napięciowego wzrasta impedancja wejściowa (1+K*) razy.

7.Zasada działania kompensatora o kompensacji pojedyńczej.

W cyklu pomiarowym procedura kompensowania występuje tylko jeden raz. Napięcie mierzone jest porównywane z napięciem wzorcowym, uzyskiwanym na rezystorze w wyniku przepływu pomocniczego prądu ze źródła wzorcowego. Jeżeli wzorcowe źródło jest dołączone do zacisków 1 i 2, a napięcie mierzone do zacisków 3 i 4, to nawet w chwili skompensowania ze źródła wzorcowego płynie prąd o wartości uwarunkowanej rezystancją R dzielnika napięcia. Ze źródła badanego prąd w tych warunkach nie płynie. Mierzona jest zatem siła elektromotoryczna tego źródła. Jej wartość wynosi:
, gdzie En,Ri-siła elektromot. i rezystancja wewn. źródła wzorcowego.

8.Zasada działania przetwornika a/c stosowanego w multimetrach cyfrowych impulsowo-czasowego.

Polega to na tym, że mierzone napięcie jest zmieniane w przedział czasu(wyznaczony szerokością impulsów), proporcjonalny do wartości tego napięcia. Napięcie jest mierzone w określonych cyklach, zależnych od generatora taktowego. Na początku każdego cyklu impuls startowy kasuje stan licznika i wyzwala generator liniowego napięcia piłokształtnego. Napięcie to jest napięciem wzorcowym porównywanym z napięciem mierzonym. Napięcie piłokształtne doprowadza się do wejść dwóch komparatorów. Drugi służy do ustalania poziomu zerowego. Na wyjściu drugiego komparatora w chwili gdy napięcie piłokształtne staje się równe zeru pojawia się impuls, który powoduje zmianę stanu przerzutnika bramkującego z 0 na 1. Przerzutnik wraca do stanu wyjściowego po czasie t_x, pod wpływem sygnału z wyjścia komparatora pierwszego, w chwili zrównania napięcia piłokszt. z napięciem mierzonym. Na wyjściu przerzutnika zostaje uformowany impuls, który jest doprowadzany do wejścia sterującego bramki. Do drugiego wejścia bramki są podawane impulsy wzorcowe. Licznik zlicza N_x impulsów wzorcowych wypełniających przedział czasu t_x.

9.Struktura magistrali sterowania z nazwą linii i ich przeznaczeniem.

Magistrala sterowania IEC625 składa się z 5 linii:

-ATN- stan linii służy do ustalenia trybu pracy magistrali; określa jaki rodzaj informacji znajduje się na liniach DIO; odróżnia dane od instrukcji; jeśli ATN=1(stan logiczny niski)magistrala jest w trybie przesyłania instrukcji, ATN=0(stan wysoki)magistrala jest w trybie przesyłania danych

-IFC- zerowanie interfejsu

-SRQ- żadanie obsługi; urządzenie zgłasza, że ma informacje do odzczytu; SRQ=1 sygnalizuje, że istnieje co najmniej 1 urządzenie żądające obsługi

-EOI- koniec lub identyfikacja; gdy ATN=1 to stan EOI=1 oznacza, że kontroler wykonuje kontrolę równoległą; gdy ATN=0 to linia może być wykorzystana przez dowolnego nadawcę do zasygnalizowania końca nadawania informacji

-REN- sterowanie zdalne jest możliwe

10.Zaproponować sposób pomiaru wartości skutecznej napięcia U=220V z błędem 0,5%.

Pomiaru można dokonać za pomocą woltomierza z liniowym prostownikiem dwupołówkowym. Układ miernika składa się z pracującego jako woltomierz miliamperomierza magnetoelektrycznego z opornikiem dodatkowym oraz prostownika.

Zakresy pomiarowe woltomierzy wynoszą 1..10³V. Przy napięciach małych podziałka miernika jest nierównomierna, przy napięciach większych niż 35V mają podziałkę praktycznie liniową.

---