Podstawy elektroniki i miernictwa na kierunku Informatyka, studia niestacjonarne
Moc chwilowa, która jest iloczynem chwilowych wartości prądu i napięcia, dla obciążenia, dla którego cos<p = 1. może być wyrażona w postaci
(16)
P(t) = i(0-u(t),
gdzie: i(t)=imx sin(®/),
«(/) = unax sin(cot) ■
Podstawiając do (16) wyrażenia na /(/), u(t) otrzymamy
P(t)=inm sm(©0-«max Sin(ffl/) = ^""1L (1 — COS(2fŁ>/)) ■ U7)
W celu wyznaczenia mocy czynnej (tj. składowej stałej z zależności 17) sygnał mocy chwilowej P(t) jest filtrowany w filtrze dolnoprzepustowym. na wyjściu którego otrzymujemy sygnał proporcjonalny do mocy czynnej.
Sygnał z wyjścia filtra dolnoprzepustowego w postaci cy frowej podany jest na przetwornik zamieniający go na impulsy FI. F2 o częstotliwości proporcjonalnej do mocy czy nnej. Zliczanie tych impulsów przez elektroniczny lub mechaniczny licznik w określonym czasie pozwala na wyznaczenie zużytej w tym czasie energii elektiycznej. Cały proces przetwarzania odby wa się na drodze cyfrowej, co gwarantuje wysoką stabilność temperaturową i czasową.
Dzięki zastosowaniu w kanale prądowym wzmacniacza o regulowanym wzmocnieniu, a także programowanego sygnałami SO. SI dzielnika częstotliwości, możliwe jest otrzymanie wskazań licznika bezpośrednio w jednostkach energii takich jak kWh, Wh, lub mWh.
Zrealizowana w układzie zasada wyznaczania mocy czynnej jest słuszna także dla przebiegów prądu i napięcia przesuniętych w fazie oraz dla przebiegów niesinusoidalnych (wykorzystując transformatę Fouriera można je przedstawić w postaci sumy przebiegów harmonicznych).
1. Multimetr cyfrowy Metex ME-21
2. Multimetr cyfrowy Agilent 34401A
3. Analogowy miernik uniwersalny CA 5003
4. Miernik cęgowy Center 223
5. Zasilacz regulowany BS-525
6. Generator Agilent 33120A
7. Dzielnik napięcia DNA-18
8. Rezystor dekadowy Rmax = 100 kii
9. Płytka z zespołem 5 rezystorów badanych
10. Układ laboratoryjny do pomiaru mocy i energii
11. Przewód BNC-BNC
12. Zaciski w idełkowe 2 szt.
4.1. Zapoznanie się z miernikami elektrycznymi
Zapoznać się z opisem przełącznika zakresów1 i wielkości mierzonych oraz podzialkami miernika uniwersalnego CA 5003 (zwrócić uwagę na różne rozmieszczenie działek skali dla napięć stałych i zmiennych), a także z płytą czołową multimetra cyfrowego Metex ME-21 i płytą czołową multimetra cyfrowego Agilent 34401 (dokładny opis multimetra Agilent 34401 jest podarty w ćw. 4).
4.2. Wzorcowanie woltomierza
Połączyć układ pomiarowy wg rys. 13.
Rys. 13. Schemat układu wzorcowania woltomierza
W układzie tym woltomierzem badanym jest uniwersalny miernik magnetoclcktryczny CA 5003 na zakresie 1 V (zwrócić uwagę na odczyt z odpowiedniej skali), a woltomierzem wzorcowym multimetr cyfrowy Agilent 34401A. Zmieniając napięcie dzielnikiem wzorcować w oltomierz badany ustawiając jego wskazania Uh na w artości
7