POLITECHNIKA POZNAC
SKA
Wydział Elektryczny
Laboratorium Metrologii Elektrycznej i Elektronicznej
Ćwiczenie nr 4
Temat: Badanie właściwości tłumienia zakłóceń woltomierza z przetwornikiem A/C z
dwukrotnym całkowaniem
Rok akademicki: 2009/2010 Wykonawcy: Data
Elektrotechnika 1.Jankowiak Paulina
Wykonania Oddania
Studia dzienne magisterskie 2.Janicki Hubert
ćwiczenia sprawozdania
Grupa: E-1 3.Ziemiański Marcin
08.03.2009 15.04.2009
Rok studiów: II
Semestr: IV
Uwagi:
1.Cel ćwiczenia:
Poznanie właściwości tłumienia zakłóceń przetwornika analogowo-cyfrowego z
dwukrotnym całkowaniem zastosowanego w układzie woltomierza cyfrowego
2. Przebieg ćwiczenia
2.1. Pomiar czasu pierwszej fazy całkowania (tzw. I całkowanie) dla
wybranych typów woltomierzy cyfrowych (multimetry typu: .... prod. Amprobe
oraz..........)
Na rys. 1. pokazano schemat pomiarowy do badania wartości czasu pierwszej fazy
całkowania
UV
Składowa
Częstotl. Ampl stała
Rys.1. Pomiar czasu I całkowania
Pomiar wykonać doprowadzając sygnał sinusoidalny u =U + U sin1
t o precyzyjnie
DC m
nastawianej częstotliwości do wejścia woltomierza cyfrowego na zakresie stałoprądowym.
Należy kolejno nastawiać sygnały o całkowitej wielokrotności okresu 20 ms (f = 50 Hz) - to
znaczy: 20 ms , 40 ms
(f = .25 Hz.), 60 ms (f = ...), 80 ms (f= ...) 100ms (f = ...), 120 ms Hz (f = ..), 160 ms (f = ..) i
poszukiwać najmniejszej wartości częstotliwości, przy której występuje efekt całkowitego
tłumienia zakłóceń.
Sprawdzamy dla jakiej z podanych częstotliwości w danym układzie wystąpi efekt
tłumienia:
f T U
[Hz] [ms] [V]
50,0000 20,0000 0,0002
25,0000 40,0000 0,0001
16,6667 60,0000 0,0002
12,5000 80,0000 0,0005
10,0000 100,0000 0,0002
8,3333 120,0000 0,0015
6,2500 160,0000 0,0019
2.2. Badanie charakterystyki tłumienia woltomierza z przetwornikiem podwójnie
całkującym
a) Układ pomiarowy
Zastosować układ pomiarowy jak na rys.1. Pomiar wykonać doprowadzając sygnał
sinusoidalny u = U + U sin1
t o precyzyjnie nastawianej częstotliwości do wejścia
DC m
woltomierza cyfrowego na zakresie stałoprądowym.. Zastosować identyczne
wartości amplitudy sygnału sinusoidalnego i składowej stałej: U = U wynoszące
m DC
około 50% zakresu.
Sprawdzamy dla jakiej najniższej wartości wystąpi efekt tłumienia:
f U
[Hz] [V]
1,0000 0,8500
2,0000 0,4600
4,0000 0,2020
5,0000 0,0000
6,0000 0,0970
10,0000 0,0000
14,0000 0,0250
15,0000 0,0000
18,0000 0,0190
20,0000 0,0000
25,0000 0,0000
27,0000 0,0120
30,0000 0,0000
38,0000 0,0050
40,0000 0,0000
50,0000 0,0000
b) Zadania pomiarowe i technika pomiarów
Ti
Należy wyznaczyć eksperymentalnie charakterystykę tłumienia zakłóceń L = f( ) w
Tz
Ti
funkcji . stosunku czasu integracji T do okresu zakłóceń T . Badanie należy wykonać
i z
Tz
1
Tz z przedziału
dla sinusoidalnych sygnałów zakłócających o częstotliwościach f
z =
0,3 4
d" fz d"
wartości:
Ti Ti . Dla każdej zadanej częstotliwości należy wykonać co najmniej 20
pomiarów kolejnych wskazań U woltomierza w odstępach czasowych narzuconych
odcz
"U
przez własny takt pomiaru woltomierza i następnie obliczyć wartości różnic pomiędzy
odczytanymi wartościami U i wartością napięcia U :
odcz DC
"U = U - U (1)
odcz DC
Jeżeli w badaniu zastosowane zostały identyczne wartości amplitudy sygnału
sinusoidalnego i składowej stałej: U = U , to wartość współczynnika tłumienia L[db]
m DC,
można wyznaczyć z zależności:
U
DC
L = 20log
(2)
"U
max
"U - największa wartość różnicy wyznaczonej z zależności (1) z co najmniej
gdzie:
max
dwudziestu pomiarów dla tej samej wartości częstotliwości sygnału sinusoidalnego
Współczynik tłumienia został wyznaczony na zajęciach:
f L
[Hz] [dB]
1,5000 1,4680
2,5000 24,7050
4,5000 20,9860
5,0000 60,0000
5,5000 22,8270
7,5000 22,9490
9,5000 29,8710
10,0000 59,9740
10,5000 60,0000
12,5000 25,1670
14,5000 36,4520
15,0000 59,9740
15,5000 37,6950
17,5000 60,0000
19,5000 39,9740
20,0000 59,9740
20,5000 60,0000
Wnioski:
Po wykonaniu ćwiaczenia zauważyłam że czas całkowania jest równy wielokrotności
okresu zakłóceń, dzięki czemu zakłócenia są całkowicie tłumione. Wartość ta jest równa
200 ms (5 Hz). Przy analizie wykresu zauważa się że przy coraż wyższych wartościach
częstotliwości wartość tłumienia również rośnie.
Użądzenia pomiarowe
Generator Agilent 33120A
Multimetr METEX M-4660A