Politechnika Opolska

LABORATORIUM

Przedmiot:	Metrologia

Kierunek studiów:	Elektrotechnika	Rok studiów:	2
Semestr:	3	Rok akademicki:	2011/2012

Temat: Wyznaczanie współczynników tłumienia zakłóceń

Projekt wykonali:
Nazwisko:
1.

Ocena za projekt:	Data:	Uwagi:

Termin zajęć:
Dzień tygodnia:

Termin oddania projektu:		Projekt oddano:

Działanie przetwornika a/c z podwójnym całkowaniem opiera się na porównaniu ładunku zgromadzonego w tej samej pojemności podczas dwóch okresów całkowania. W pierwszym okresie jest całkowane napięcie wejściowe-mierzone, a w drugim napięcie referencyjne-odniesienia. W pierwszym okresie kondensator jest ładowany, a w drugim rozładowywany. Moment całkowitego rozładowania jest końcem całego cyklu przetwarzania. Poniżej przedstawiono ogólny schemat blokowy budowy przetwornika a/c z podwójnym całkowaniem.

Główna właściwością przetwornika a/c jaka będzie omówiona w niniejszej pracy jest wpływ zakłóceń na wynik przetworzenia przez przetwornik. Zakłócenia te mogą mieć różny charakter, ale uwaga zostanie skoncentrowana na zakłóceniach sinusoidalnych nakładających się na sygnał użyteczny

Ilustrację takiego zjawiska przedstawia rys.2.1

CMRR

z Guard				bez Guard
		Bez filtra	Z filtrem		Bez filtra	Z filtrem
fn	Un	Umax	Umax	Un	Umax	Umax
25	2,052	0,015	0,002	2,02	0,029	0,028
50	2,368	0,16	0,012	2,34	0,028	0,028
75	2,453	0,005	0,002	2,426	0,028	0,028
100	2,512	0,018	0,018	2,493	0,028	0,029
125	2,554	0,001	0,001	2,537	0,019	0,019
150	2,59	0,021	0,016	2,578	0,02	0,02
175	2,602	0,003	0,002	2,59	0,02	0,019
200	2,62	0,016	0,016	2,611	0,028	0,02

Przykładowe obliczenia:

$\text{CMRR} = 20\log\frac{2,052}{0,015} = 42,72$

	CMRR
Z Guard		Bez Guard
Bez Filtra	Z Filtrem	Bez Filtra	Z Filtrem
42,72172	60,22295	36,85907	37,16387
23,40523	45,90401	38,44116	38,44116
53,81455	61,77335	38,75466	38,75466
42,89494	42,89494	38,99128	38,68649
68,14442	68,14442	42,51134	42,51134
41,82161	44,1836	42,20506	42,20506
58,76372	62,28555	42,2454	42,69092
44,28363	44,28363	39,39298	42,31554

SMRR

	bez filtra	z filtrem	Bez filtra	Z Filtrem	fn/fi
fn	Umax	Umax	SMRR	SMRR
10	2,1	0,207	-0,17548	19,9495	0,2
20	1,014	0,081	6,148148	28,09921	0,4
30	0,509	0,041	12,13455	34,01323	0,6
40	0,197	0,013	20,37958	43,99004	0,8
50	0,017	0,001	41,65993	66,26891	1
60	0,081	0,006	28,09921	50,70588	1,2
70	0,093	0,006	26,89925	50,70588	1,4
80	0,068	0,005	29,61873	52,28951	1,6
90	0,034	0,002	35,63933	60,24831	1,8
100	0,001	0,001	66,26891	66,26891	2
110	0,02	0,001	40,24831	66,26891	2,2
120	0,031	0,003	36,44167	56,72648	2,4
130	0,027	0,002	37,64163	60,24831	2,6
140	0,016	0,001	42,18651	66,26891	2,8
150	0,001	0,002	66,26891	60,24831	3
160	0,012	0,001	44,68528	66,26891	3,2
170	0,016	0,001	42,18651	66,26891	3,4
180	0,014	0,002	43,34635	60,24831	3,6
190	0,007	0,001	49,36695	66,26891	3,8
200	0,001	0,001	66,26891	66,26891	4

Przykładowe obliczenia:

$\text{SMRR} = 20\log\frac{2,058}{1,014} = 6,15$

Wnioski

Ćwiczenie pozwoliło zapoznać się nam z działaniem tłumienia zakłóceń mierników cyfrowych poznać jego zasadę działania od strony praktycznej jak i teoretycznej . Z charakterystyki SMRR dokładnie widać, że maksima funkcji tłumienia występują dla całkowitych wielokrotności stosunku fn/fi oraz że współczynnik tłumienia wzrasta ze wzrostem ze wzrostem tego stosunku . Pozwala to redukować zakłócenia częstotliwości sieci i jej wielokrotności co pozwala uzyskać wiarygodne wyniku z pomiaru. W porównaniu do wartości tłumienia które są w instrukcji obsługi miernika nasze pomiary wykazały, iż

Tłumienie przebiegów bez filtrów ma ok. 42dB a nie jak zakłada producent 50dB a przy tłumieniu z filtrami uzyskaliśmy ok. 70 dB a producent 80dB. Wynikać to może z naszych błędów podczas pomiarów, być może z zakłóceń zewnętrznych na które narażony jest układ. Wiek poszczególnych przyrządów również mógł odcisnąć swoje piętno na ich parametry

Schemat układu pomiarowego

Wnioski:

Ćwiczenie pozwoliło zapoznać się z zjawiskiem fotoelektrycznym i elektroluminescencji w półprzewodnikach. Najbardziej czułym elementem na światło podczerwone okazał się fototranzystor 1.Dioda niebieska i zielona prawie nie pobudziły fototranzystora II i III. W przypadku fotodiody jedynym elementem, który zauważalnie na nią oddziaływał była żarówka. Dla diody zielonej, czerwonej, i niebieskiej w paru przypadkach podczas obliczeń L pojawiły się wartości ujemne świadczy to o zbyt niskim napięciu zasilania

Data wyk. ćw.	Nazwiska	Potwierdzenie

ĆW. Wyznaczanie temperaturowego współczynnika konduktywności przewodników i półprzewodników

lp	T[ºC]	t[ ]	R1[ ]	R2[ ]	R3[ ]	R4[ ]	R5[ ]	R6[ ]	R7[ ]
1	20
2	25
3	30
4	35
5	40
6	45
7	50
8	55
9	60
10	65
11	70
12	75
13	80
14	85
15	90

Wykreślić charakterystyki opisujące zależność zmian rezystancji od wzrostu temperatury R=f(T)

i nagrzewania naczynia T=f(t)

Dla przewodników wyznaczyć temperaturowy współczynnik rezystancji α ze wzoru: