Metrologia

Własności dynamiczne przetworników
drugiego rzędu

Wojciech Musiał

Paweł Król

Dawid Maślankiewicz

WIMiR, gr. 24, zespół 6

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie własności dynamicznych przetworników drugiego rzędu. Naszym zadaniem było zbadanie układu prądowego RLC, który jest jednym z takich przetworników.

2. Schemat stanowiska pomiarowego:

3. Transmitancja układu:

-Wyprowadzenie transmitancji układu RLC:

Przy czym:

4. Wyznaczanie charakterystyk odpowiedzi skokowej:

- teoretyczna:

Dla położenia 2.2:

- eksperymentalna (pomocą pomiarów):

Wartość indukcyjności cewki:

W wyniku pomiarów otrzymaliśmy następujące wyniki:

R[	C	Przelot[V]	Okres[us]	Czas ustalony	Wartość ustalona
2.2	1	8.6	95.2	1.18	5.5
		5.1	6.6	212	1.14	5.4
		50	1.8	-	672	5.2
0.5	5.1	9.4	212	2.88	5.3
2.			6.6	212	1.14	5.4
10.2			-	-	254	5.3

czułość

względny współczynnik tłumienia , posługując się nomogramem przedstawionym na wykresu

Pulsację drgań własnych

Pulsacja drgań tłumionych:

Wyniki obliczeń na podstawie ścieżki teoretycznej i doświadczalnej:

pulsacja drgań własnych:
DOŚWIADCZALNIE	TEORETYCZNIE
67326,66	89802,65
30233,48	39765,28
30233,48	39765,28
30233,48	39765,28

5. Charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa:

a) Charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa
- teoretyczna, przedstawiona za pomocą transmitancji widmowej:

-na podstawie pomiarów, z wykorzystaniem oscyloskopu:

1,030	6468,400	3,811	29,200	10,800	2,704	8,639
2,060	12936,800	4,112	29,200	10,800	2,704	8,639
3,170	19907,600	4,299	28,400	10,800	2,630	8,398
3,610	22670,800	4,355	27,600	10,800	2,556	8,150
3,800	23864,000	4,378	27,000	10,800	2,500	7,959
3,990	25057,200	4,399	25,400	10,800	2,352	7,428
4,180	26250,400	4,419	25,200	10,800	2,333	7,360
4,410	27694,800	4,442	22,000	10,800	2,037	6,180
4,650	29202,000	4,465	21,200	10,800	1,963	5,858
4,880	30646,400	4,486	16,200	10,800	1,500	3,522
5,150	32342,000	4,510	14,800	10,800	1,370	2,737
5,920	37177,600	4,570	14,200	10,800	1,315	2,377
8,390	52689,200	4,722	5,400	10,800	0,500	-6,021

Najpierw odczytaliśmy amplitudę na wejściu (U_1m), a następnie zmieniając wartości częstotliwości, odczytywano odpowiadające im wartości amplitud (U_2m)

b) Wykresy:

-teoretyczny

-doświadczalny

6. Charakterystyka fazowo-częstotliwościowa

a) Charakterystyka fazowo-częstotliwościowa

- teoretyczna (za pomocą transmitancji widmowej)

- eksperymentalna (dane z oscyloskopu)

			T	t
1,030	6,468	0,811	952,000	6,000	0,040	2,268
2,060	12,937	1,112	480,000	16,000	0,209	11,994
3,170	19,908	1,299	314,000	24,800	0,496	28,419
3,610	22,671	1,355	274,000	31,200	0,715	40,972
3,800	23,864	1,378	262,000	34,000	0,815	46,694
3,990	25,057	1,399	252,000	38,400	0,957	54,829
4,180	26,250	1,419	240,000	44,000	1,151	65,967
4,410	27,695	1,442	228,000	50,000	1,377	78,907
4,650	29,202	1,465	214,000	57,600	1,690	96,848
4,880	30,646	1,486	206,000	61,600	1,878	107,596
5,150	32,342	1,510	196,000	66,400	2,128	121,897
5,920	37,178	1,570	170,000	67,200	2,482	142,234
8,390	52,689	1,722	120,000	56,000	2,931	167,915

b) Wykresy:

-teoretyczny

-doświadczalny

7. Wnioski

Przedmiotem badań był przetwornik drugiego rzędu zbudowany z elementów RLC.

W przypadku badań odpowiedzi skokowej duży błąd może być spowodowany bardzo uproszczoną metodą obliczeń (błąd przy szacowaniu współczynnika tłumienia na podstawie wykresu ).

W przypadku logarytmicznych charakterystyk częstotliwościowych (amplitudowej i fazowej) pomiary wyszły zbliżone do siebie. Posiadają one charakterystyczne cechy wykresów tych charakterystyk:

DLA CZĘSTOTLIWOŚCIOWO - AMPLITUDOWEJ

• przy
  dążącej do
  wartość wzmocnienia dąży do
  (amplituda dąży do 0)

• dla małej wartości
  wzmocnienie jest bliskie jedności.

DLA CZĘSTOTLIWOŚCIOWO - FAZOWEJ

• przy
  dążącej do
  wartość przesunięcia fazowego dąży do
  

• dla małej wartości
  przesunięcie fazowe jest niewielkie.

---