ĆWICZENIE 2.

POMIARY W DZIEDZINIE PRĄDÓW ZMIENNYCH

Kursywą oraz * zaznaczono rozszerzony program ćwiczenia

Pomiary napięć i prądów przemiennych miernikami cyfrowymi i oscyloskopem
katodowym. Pomiary częstotliwości i przesunięcia fazowego
Opracowanie sprawozdania.

1. Pomiary napięć i prądów
Połączyć układ jak na rysunku 2.1. Zmierzyć napięcia i prądy miernikami cyfrowymi.
Porównać wskazania amperomierza z wartością prądu obliczoną ze zmierzonego spadku
napięcia na boczniku.

Rys. 2.1


Napięcie U

1

[V]

(na żarówkach)

Napięcie U

2

[V]

(na boczniku)

Prąd [A] Prąd [A]

I = U

2

/R

B

2. Pomiar wartości szczytowej napięcia
Ustawić na autotransformatorze napięcie 50 V. Przyłączyć dwustrumieniowy oscyloskop
katodowy, tak jak na rysunku 2.1, aby zaobserwować przebiegi napięcia zasilającego żarówki.

Zaobserwować zależności fazowe przebiegów.

230/24V

tor

Transforma

A

2

V

1

V

Ω

1

.

0

R

Bocznik

B

=

12V/25W

Żarówki

op

Oscylosk

1

Y

2

Y

Autotransformator

Zmierzyć na oscyloskopie wartość szczytową U

max

napięcia zasilającego obie żarówki i

obliczyć stosunek wartości maksymalnej do skutecznej U

sk

wskazywanej przez woltomierz

V

1

. Porównać z wartością teoretyczną (dla sinusoidy)

41

.

1

2

U

U

sk

max

≈

=

.

]

[

dz

x

−

]

/

[

dz

V

c

Stała oscyloskopu

]

[

max

V

x

c

U

⋅

=

Przykład pomiaru wartości szczytowej napięcia sinusoidalnego

x [ dz ]

c [V/dz]

U

max

[V]

U

max

/V

1

3. Pomiar okresu i częstotliwości
W układzie wg rys. 2.1.określić na podstawie obrazu na ekranie oscyloskopu częstotliwość
napięcia zmiennego.

[ ]

dz

x

[ ]

s

c

T

x

p

⋅

=

[

]

czasu

podstawy

generatora

kalibracji

Stała

-

s/dz

c

p

Przykład pomiaru okresu (częstotliwości) napięcia przemiennego

x [dz ]

c

p

[s/dz ]

T [ s]

f = 1/T [Hz ]

* 4. Pomiar częstotliwości metodą krzywych Lissajeux
Wykorzystując oscyloskop w układzie X-Y połączyć układ jak na rysunku 2.2.
Wykorzystując metodę krzywych Lissajeux sprawdzić kalibrację generatora w zakresie
częstotliwości 20 - 200 Hz. Częstotliwość przebiegu napięcia sieci w osi Y wynosi 50 Hz.

230/

24V

tor

Transforma

Generator
sygnałowy

Przykład odczytywania stosunku częstotliwości:

Y

4

:

2

f

:

f

X

Y

=

2

:

4

f

:

f

X

Y

=

Y

X

X

Stosunek
Częstotliwości
Y/X

2 : 1
(25 Hz)

1 : 1
(50 Hz)

1 : 2
(100 Hz)

1 : 4
(200 Hz)

Nastawa
Generatora
[Hz]

Błąd nastawy
(różnica wartości
w wierszu 1 i 2)
[Hz]

Rys.2.2.

Aparatura:

1. Autotransformator
2. Transformator bezpieczeństwa
3. 2 uniwersalne mierniki cyfrowe M890
4. Bocznik
5. Zestaw żarówek 2x25W 12V
6. Oscyloskop
7. Generator sygnałowy