METROLOGIA - SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Prowadzący: dr inż. Marcin Apostoł rok akademicki 2009/2010, semestr II |
|
Skład zespołu Wojciech ŁAŚ, Michał LESZCZYŃSKI, Mateusz LESZCZYŃSKI, Bartosz LETKI, Andrzej KUROWSKI |
Grupa / zespół / nr ćw. 30B / 5 / 4 |
Temat ćwiczenia Własności dynamiczne przetworników drugiego rzędu |
|
CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest poznanie własności dynamicznych przetworników drugiego
rzędu w dziedzinie czasu i częstotliwości oraz wyznaczanie podstawowych parametrów
tych przetworników na drodze pomiarowej. W ćwiczeniu będzie badany człon elektryczny
RLC, który jest analogią przetwornika oscylacyjnego drugiego rzędu.
1. Wyznaczanie odpowiedzi skokowej przetwornika oscylacyjnego RLC.
Dane układu:
C = 5,1 [nF]
R = 2,2 [kΩ]
L = 227 [mH]
Dla zerowych warunków początkowych równanie operatorowe opisujące układ przetwornika ma postać:
Rys. 2 Odpowiedź skokowa przetwornika II rzędu otrzymana symulacyjnie
// dorysować wykres na podstawie pomiarów
Otrzymane pomiary:
tu |
y(tu) |
Δym |
τ |
[μs] |
[V] |
[V] |
[μs] |
920 |
8,64 |
4,88 |
216 |
Wnioski:
Otrzymane pomiary różnią się z symulacją układu. Mogła mieć na to wpływ niedokładność pomiarów jak również niedokładna wartość doprowadzonego napięcia U1.
2. Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych: amplitudowej i fazowej
Wyznaczanie charakterystyki amplitudowo - częstotliwościowej na podstawie wyników pomiarów:
Tabela 1 |
|||||
f [kHz] |
log f |
U1 [V] |
U2 [V] |
G(ω)=2U2/2U1 |
[dB] |
0,02 |
1,30103 |
8,32 |
8,32 |
1 |
0 |
2 |
3,30103 |
8,32 |
9,92 |
1,192307692 |
1,527767 |
4 |
3,60206 |
8,32 |
22,2 |
2,668269231 |
8,524593 |
20,4 |
4,30963 |
8,48 |
0,32 |
0,037735849 |
-28,4649 |
101,6 |
5,006894 |
8,48 |
0,16 |
0,018867925 |
-34,4855 |
153,6 |
5,186391 |
8,48 |
0,16 |
0,018867925 |
-34,4855 |
200 |
5,30103 |
8,48 |
0,16 |
0,018867925 |
-34,4855 |
Wyznaczanie charakterystyki amplitudowo-fazowej na podstawie wyników pomiarów:
Rys.3 Schemat do wyznaczania przesunięcia fazowego metodą elipsy.
Odczytujemy wartości yo oraz ym i obliczamy kąt fazowy z zależności:
Tabela 2 |
|||
Częstotliwość [Hz] |
yo [liczba działek] |
ym [liczba działek] |
|
1000 |
0,38 |
4,32 |
-5,04643 |
2440 |
1,28 |
5,44 |
-13,609 |
11220 |
0,12 |
0,76 |
-170,915 |
Rys. 4 Charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa w jednostkach względnych
Rys. 5 Charakterystyki częstotliwościowe: amplitudowa i fazowa przetwornika II rzędu
Strona 1 z 4
L
R
U2
C
U1
Rys.1 Schemat przetwornika
