2015

LABORATORIUM © AM 1)2009

Laboratorium Elektrotechniki i elektroniki

Temat ćwiczenia:

S I ANY NIEUSTALONE W OBWODACH KLKKTKYC/NYCII

BADANIE OBWODÓW I-go RZĘDU

Układ pierwszego rządu opisany jest równaniem:    —,v(/) = a ■x(t) + b- w(f)

dt

gdzie: x(t) - zmienna stanu, w(i) - wymuszenie, a, b - wielkości zależne od parametrów R, L, C obwodu.

t

Rozwiązaniem powyższego równania jest:    .v(/) = e"' ■ x(o) + Je"^(l~^r)b ■ w(r)dr

I)

Równanie obwodu

. _ u_R _e(/)-»_r

^    ~ ' Ii ~ _ ^—    _

gdzie: x(o) = x(Ui) - warunek początkowy Pomiary w obwodzie RC

Obwód RC przedstawia poniższy rysunek.

W układzie pomiarowym zamiast wyłącznika K zastosowano generator lali prostokątnej.

dt

dii.. 1    I , ,

—- --u,, -i--e(t)

dt    RC    RC

Rozwiązanie dla e(t) - E = const, i u(0)-0

I

u_c(t) = E(\-e~*^r)

stała czasowa r = RC

t

Wzmocnienie napięciowe kanał "1" K|[V/cm|
Wzmocnienie napięciowe kanał "II" K]|[V/cm|		—	—
Podstawa czasu K([ms/cm]

Na wyjściu generatora funkcyjnego należy ustawić napięcie:

-    o kształcie impulsów prostokątnych i wypełnieniu 1/2,

-częstotliwości około 150 [Hz],

-    amplitudzie U = 6 [V].

Wstępnie ustawić wartość rezystancji R = 5 [kQ], a pojemności C = 5 [pi ]. Po skorygowaniu wartości R i C przerysować z ekranu oscyloskopu przebiegi dla 3 różnych stałych czasowych.

Przykładowy przebieg napięcia na rezystancji przedstawiono poniżej:

Tabela pomiarów

Wartości nastawione		Ur(0) [V]	Stała czasowa t [ms] Pomiar	Stała czasowa t[iiis] Obliczenia	At [%]
R [kii]	C [pF]

Obwód RC przedstawia poniższy rysunek

Równanie obwodu

L — + R, •/ + /?■/ = e(t) dl ^L

R, + R 1

—-+—e(t)

i L

(U

dt

Schemat układu pomiarowego obwodu KL

schemacie uwzględniono rezystancję uzwojeń cewki, układzie pomiarowym zamiast wyłącznika K zastosowano generator fali prostokątnej.

Wzmocnienie napięciowe kanał "1" Kj[V/cm|
Wzmocnienie napięciowe kanał "II" K|[|V/cm|
Podstawa czasu K||ms/cm|

Na wyjściu generatora funkcyjnego należy ustawić napięcie:

-    o kształcie impulsów prostokątnych i wypełnieniu 1/2,

-    częstotliwości f=150 [I Iz],

-    amplitudzie U = 4 [V],

Wstępnie ustawie wartość rezystancji R = 5 [kil], a indukcyjności I. = I jl l|. Zmierzyć wartość Rl omomierzem. Po skorygowaniu wartości R i L przerysować z ekranu oscyloskopu przebiegi dla trzech różnych stałych czasowych.

Przykładowy przebieg napięcia na rezystancji przedstawiono poniżej:

Odczyt z. oscyloskopu

Wielkości odczytuje się w [cm] i przemnaźa się przez odpowiednie wzmocnienie np.

/:[ V | = £[cm | ■ K

cm

Wartości		Napięcie E[V]	Napięcie UR [V]	Rezystancja		Stała czasowa t[ms] Pomiar	Stała czasowa x[ms] Obliczenia	At [%]
R[kfi]	VIUI1U Tnij			Rl[0] Pomiar	R.[0] Obliczona

2