Miernictwo Elektroniczne

1
Miernictwo Elektroniczne

• Informatyka
• INZ
• Wyklad 12

2

• Na poprzednim wykladzie...
• Podstawowe rodzaje sygnalów pomiarowych i ich
  parametry
• Zasady dzialania cyfrowych czestosciomierzy
  malych i duzych czestotliwosci
• Zasada pomiaru odstepu czasu
• Zasada pomiaru kata przesuniecia fazowego

• Na obecnym wykladzie
• Rejestratory i oscylatory
• Impedancja elektryczna
• Pomiary napiec przemiennych
• Amperomierze pradów przemiennych

3
Przyrzady do rejestracji i obserwacji sygnalów
zmiennych

• Rejestratory
• Rejestratory elektromechaniczne X-t
• Podstawowe wlasciwosci
• Sluza do przetworzenia mierzonej wielkosci w
  przemieszczenie liniowe lub katowe i zapisu tego
  przemieszczenia w funkcji czasu
• Czestotliwosc graniczna nie przekracza 100Hz
• Nosnikiem zapisu jest tasma, krazek lub arkusz
  papieru

4

• Rejestratory o przetwarzaniu bezposrednim
• Pobieraja stosunkowo duza moc z obiektu
• Prosta konstrukcja
• Stosowane do rejestracji sygnalów

5

• Rejestratory o przetwarzaniu posrednim
• Pobieraja energie z pomocniczego zródla i nie
  obciazaja obiektu badanego
• Najczesciej budowane sa na bazie przetworników
  kompensacyjnych napiecia

6

• Rejestratory elektromechaniczne X-Y
• Rejestratory z tasma magnetyczna (fgrlt10 MHz)
• Rejestratory cyfrowe

7

• Oscyloskopy
• Podstawowe wlasciwosci
• Duza impedancja wejsciowa (Rwe 10MO, Cwe
  1050pF)
• Duza czulosc napieciowa (1104 mV/dz)
• Duzy zakres czestotliwosciowy
• Zastosowanie
• Obserwacja przebiegu
• Pomiar amplitudy, okresu (czestotliwosci), kata
  fazowego, parametrów czasowych impulsów,
  charakterystyka elementów nieliniowych

8

• Oscyloskop analogowy
• Zakres czestotliwosciowy 0400 MHz (oscyloskopy
  o przetwarzaniu bezposrednim do 3 GHz)
• Podstawowe bloki
• Lampa oscyloskopowa z ukladami zasilania
• Blok odchylania poziomego
• Blok odchylania pionowego
• Blok wyzwalania i synchronizacji

• Powstawanie obrazu
• Podstawowe tryby pracy
• AC, DC, GND
• Jednokanalowy
• Dwukanalowy suma, przemienny, kluczowany
  (siekany), X-Y

9
(No Transcript)
10

• Oscyloskop próbkujacy (fgrlt20 GHz)
• Oscyloskop cyfrowy
• Podstawowe wlasciwosci
• Rozdzielczosc na poziomie 8 bitów (rzadziej 10
  lub 12 bitów)
• Zakres czestotliwosci do 100 GHz
• Budowa i dzialanie
• Uklad wyswietlania graficzny wyswietlacz LCD
  (lub taki sam jak w oscyloskopach analogowych)
• Inne bloki przetwornik A/C, uklad sterowania
  (przetwornik C/A, inne)

11

• Podstawowe tryby pracy
• Praca z odswiezaniem przebiegu pamieci 1) z
  obrazem przesuwanym, 2) z obwiednia, 3) róznicowa
• Praca z usrednianiem
• Praca z róznymi sposobami próbkowania 1)
  równomierne, 2) sekwencyjne, 3)
  pseudo-przypadkowe, 4) ze zmienna czestotliwoscia

12
Pomiary napiec i pradów zmiennych

• Impedancja elektryczna
• Impedancja jako liczba zespolona

13

• Impedancja opisuje zwiazek pomiedzy zmiennym
  pradem i napieciem na elemencie
• stosunek wartosci skutecznych (amplitud
  harmonicznych)
• przesuniecie fazowe miedzy napieciem i pradem
• Impedancja elementów biernych

14

• Pomiary napiec przemiennych
• Impedancja polaczen (LDH, LDL, Cwe) i pojemnosc
  wejsciowa woltomierza Cwe

Rys. Impedancja wlasciwosci przewodów laczacych i
wejscia woltomierza
15

• impedancja wejsciowa woltomierza
• wzgledny blad systematyczny pomiaru napiecia
  zmiennego

16

• Woltomierze wartosci skutecznej napiecia
  przemiennego
• Analogowe woltomierz elektrostatyczne pomiar
  wartosci skutecznej duzych napiec (do MV) duzej
  czestotliwosci (do 300 MHz)
• Woltomierze elektroniczne ze wskaznikami
  magnetoelektrycznymi i przetwornikami AC/DC
• wartosci sredniej wyprostowanej
• wartosci szczytowej
• wartosci skutecznej (zawierajace kwadratory)

17

• Struktury woltomierzy elektronicznych
• (a) struktura podstawowa z przetwornikiem
  wartosci sredniej, wyprostowanej lub skutecznej
• (b) struktura z wejsciowym przetwornikiem
  wartosci szczytowej (najczesciej w sondzie) do
  pomiaru wielkich czestotliwosci (do 1 GHz)
• (c) struktura do pomiary malych napiec (mV, µV,
  nV, do 30 MHz)

Rys. Schematy blokowe analogowych woltomierzy
elektronicznych
18

• Pominiety slajd zrobiony w celu skupienia uwagi
  sluchaczy ze poprzez stworzenie wrazenia
  szybszego skonczenia wykladu

19

• Amperomierz elektroniczne (struktura woltomierza
  z przetwornikiem i/u)
• Amperomierze cyfrowe
• Multimetry
• Nieprogramowalne
• Programowalne (mikroprocesorowe)

20

• Zagadnienia kontrolne
• Zasada dzialania rejestratorów o przetwarzaniu
  bezposrednim i posrednim
• Powstawanie obrazu w oscyloskopie
• Podstawowe bloki i zasada dzialania oscyloskopu
  analogowego i cyfrowego
• Fizyczna interpretacja impedancji elektrycznej
• Zwiazek czestotliwosciowych wlasciwosci pomiarów
  napiec przemiennych z ich dokladnoscia
• Budowa i dzialanie woltomierzy i amperomierzy
  napiec przemiennych
• Budowa i dzialanie multimetrów cyfrowych

21

• Kolokwium (test wyboru)czwartek, 29 stycznia
• Wpis/termin poprawkowyczwartek, 5 lutego