Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą wyznaczania transmitancji widmowej układu na podstawie zdjętej doświadczalnie charakterystyki skokowej i porównanie otrzymanych wyników z pomiarami z analizatora transmitancji.
Przebieg ćwiczenia.
Podczas ćwiczenia przeprowadzaliśmy pomiary analizatorem transmitancji charakterystyk amplitudowo - fazowych elementu oscylacyjnego. Następnie w programie SCOPE zarejestrowaliśmy odpowiedzi skokowe badanego elementu przy użyciu przetwornika A/C.
Pomiar charakterystyki Amplitudowo-Fazowy za pomocą analizatora transmitancji.
Częstotliwość [Hz] |
R [V] |
Q [V] |
Ćwiartka |
5 |
0,5 |
-0,02 |
4 |
10 |
0,5 |
-0,028 |
4 |
20 |
0,51 |
-0,054 |
4 |
30 |
0,52 |
-0,09 |
4 |
40 |
0,54 |
-0,14 |
4 |
50 |
0,56 |
-0,2 |
4 |
60 |
0,56 |
-0,28 |
4 |
70 |
0,55 |
-0,39 |
4 |
75 |
0,52 |
-0,46 |
4 |
80 |
0,49 |
-0,51 |
4 |
85 |
0,44 |
-0,58 |
4 |
90 |
0,37 |
-0,62 |
4 |
95 |
0,3 |
-0,64 |
4 |
100 |
0,22 |
-0,66 |
4 |
110 |
0,06 |
-0,64 |
3 |
120 |
-0,036 |
-0,57 |
3 |
130 |
-0,11 |
-0,5 |
3 |
140 |
-0,15 |
-0,42 |
3 |
150 |
-0,16 |
-0,35 |
3 |
170 |
-0,17 |
-0,25 |
3 |
200 |
-0,15 |
-0,17 |
3 |
220 |
-0,135 |
-0,13 |
3 |
250 |
-0,11 |
-0,1 |
3 |
300 |
-0,084 |
-0,072 |
3 |
400 |
-0,057 |
-0,042 |
3 |
500 |
-0,044 |
-0,033 |
3 |
600 |
-0,037 |
-0,024 |
3 |
700 |
-0,033 |
-0,02 |
3 |
900 |
-0,027 |
-0,016 |
3 |
Tab. 1. Tabela pomiarów z analizatora transmitancji.
Rys. 1. Unormowany wykres A-F na podstawie pomiarów analizatorem transmitancji.
Obróbka i wyników z programu SCOPE (odpowiedź skokowa układu)
Z nagłówka pliku z wynikami z programu SCOPE możemy odczytać częstotliwość próbkowania f=25kHz co daje okres między pomiarami t=0,04ms.
Rys. 2. Wykres wyników z programu SCOPE, górna linia jest przesunięta, tak, że wartość początkowa jest równa 0.
Rys. 3. Wykres przeskalowany, wartość ustalona równa 1.
Ponieważ program SCOPE zapisywał wartość napięcia z czujników, dane należało przeskalować, aby nadawały się do dalszej obróbki. Pierwszym etapem było „podniesienie” wykresu aby startował z 0, rys.1. Drugim etapem było przeskalowanie danych aby wartość ustalona była równa 1, rys. 2.
Obróbka danych.
Na podstawie zdjętej odpowiedzi skokowej obliczamy charakterystykę A-F porównujemy ją z wynikami z analizatora transmitancji. Porównujemy wyniki dla różnych częstotliwośći próbkowania.
Wnioski
Mieliśmy do czynienia z członami rzeczywistymi, a nie idealnymi, z tego wynikają rozbieżności miedzy teorią a doświadczeniem. Wykresy charakterystyk częstotliwościowych mają ogólny zakres i charakter zgodny z teorią. Jednak wykresy te nie pokrywają się z teorią przy częstotliwościach skrajnie wysokich. Jest to związane z tym ,że wtedy zaczynają decydować takie parametry układu jak pojemność przewodów i indywidualne cechy układu, który powtórzmy, jest układem złożonym z elementów rzeczywistych. Pewną trudność stanowiło uzyskanie wykresu przy niskich częstotliwościach z powodu uszkodzenia pokrętła odpowiadającego za niskie częstotliwości.