AGH , Wydz. EAiE ZAKŁAD METROLOGII
|
Imię , nazwisko : Tomasz Żyła Daniel Olchowy Paweł Wasilewski
|
||
LABORATORIUM METROLOGII
|
Semestr : III
|
||
Rok akademicki : 1998 / 99
|
Rok studiów : II |
Grupa : VII |
|
Kierunek : ELEKTROTECHNIKA
|
Zespół : C
|
||
Temat ćwiczenia :
Pomiary z zastosowaniem oscyloskopu elektronicznego
|
Nr ćwiczenia :
7
|
||
Data wykonania ćwiczenia :
|
Data zaliczenia sprawozdania : |
Program ćwiczenia:
1.1. Dobór kondensatora w korektorze dla dolnoprzepustowego układu inercyjnego wg odpowiedzi czasowej na wymuszenie skokowe najszybszej wolnej od przeregulowania.
1.2. Wyznaczenie stałych czasowych: samego członu inercyjnego, członu inercyjnego z korektorem, samego korektora.
1.3. Zdjęcie charakterystyk częstotliwościowych: samego członu inercyjnego, członu inercyjnego z korektorem, samego korektora poprzez pomiar amplitud sygnałów i przesunięcia fazowego między nimi na wejściu i wyjściu obiektu
1.4. Zdjęcie metodą elipsy charakterystyk częstotliwościowych: samego członu inercyjnego, członu inercyjnego z korektorem, samego korektora.
Spis przyrządów:
Oscyloskop - OS - 352 / 40112
Generator napięcia prostokątnego i sinusoidalnego - KZ 1405 / PN7 - 6456
Kondensator dekadowy - DK 5 / PN7 - 995
Czwórnik inercyjny z korektorem - 11
Fazomierz elektroniczny - 20Hz ÷ 20kHz
Woltomierz elektroniczny - V560 / PN7 - 747
Woltomierz elektroniczny - V560 / 40325
Wykonanie pomiarów:
Rysunek 1. Układ połączeń członu inercyjnego z korektorem - metoda elipsy
3.1. Dobór kondensatora.
Pojemność kondensatora musi być tak dobrana , aby odpowiedź członu inercyjnego z korektorem na wymuszający sygnał prostokątny najszybsza.
Podczas naszego ćwiczenia :
C = 0,105 F
3.2. Wyznaczenie stałych czasowych.
Wyznaczenia stałych czasowych dokonujemy przy pomocy oscyloskopu. W punkcie zerowym przebiegu prowadzimy styczną do krzywej i odczytujemy współrzędne punktu przecięcia stycznej z asymptotą poziomą przebiegu. Mnożąc wartość odciętej przez podstawę czasu oscyloskopu otrzymujemy stałą czasową.
3.2.1. Stała czasowa dla członu inercyjnego z korektorem.
T = 0,9 cm * 1 ms/cm = 0,9 ms ( A=5,2 ; f=50 Hz )
3.2.2. Stała czasowa dla korektora.
T = 0,6 cm * 1 ms/cm = 0,6 ms ( A=4,4 ; f=10 Hz )
3.2.3. Stała czasowa dla członu inercyjnego.
T = 0,6 cm * 5 ms/cm = 3 ms ( A=5,5 ; f=10 Hz )
A - położenie asymptoty
3.3. Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych.
Charakterystyki amplitudowo - częstotliwościowe i fazowo - częstotliwościowe wyznaczaliśmy za pomocą układu przedstawionego na rysunku :
1) wyniki pomiarów dla członu inercyjnego z korektorem
F |
U1 |
U2 |
ϕ |
[Hz] |
[V] |
[V] |
[°] |
100 |
4,413 |
0,612 |
28 |
200 |
4,4 |
0,479 |
38,7 |
300 |
4,395 |
0,372 |
52,3 |
400 |
4,395 |
0,3075 |
60,5 |
500 |
4,392 |
0,2571 |
54,5 |
600 |
4,391 |
0,2183 |
49,2 |
700 |
4,39 |
0,1885 |
44,7 |
800 |
4,389 |
0,1641 |
40,5 |
900 |
4,388 |
0,1453 |
37,5 |
1000 |
4,386 |
0,1224 |
33,2 |
1500 |
4,382 |
0,0857 |
25,9 |
2000 |
4,378 |
0,0654 |
21,6 |
2500 |
4,374 |
0,0526 |
18,8 |
3000 |
4,371 |
0,0441 |
16,9 |
4000 |
4,365 |
0,0336 |
14,5 |
5000 |
4,36 |
0,0277 |
12,9 |
Charakterystyki
2) wyniki pomiarów dla członu inercyjnego
F |
U1 |
U2 |
ϕ |
[Hz] |
[V] |
[V] |
[°] |
100 |
4,413 |
0,0013 |
89 |
150 |
4,4 |
0,0013 |
74 |
170 |
4,4 |
0,0014 |
76,2 |
200 |
4,4 |
0,0013 |
78,5 |
220 |
4,396 |
0,0015 |
80,2 |
250 |
4,395 |
0,0014 |
82,1 |
300 |
4,395 |
0,0015 |
84,7 |
400 |
4,391 |
0,0016 |
87,5 |
Charakterystyki
4. Wnioski
Po wykonaniu ćwiczenia stwierdziliśmy , że wraz ze wzrostem częstotliwości dla układu inercyjnego z korektorem napięcie wejściowe i wyjściowe maleje , a przesunięcie fazowe osiąga maksimum w okolicach 400 Hz.
Podczas badania członu inercyjnego wartość napięcia wejściowego malała , a napięcie wyjściowe rosło. Kąt przesunięcia fazowego osiągnął minimalną wartość przy częstotliwości 150 Hz i następnie powiększał się.
- 7 -