1 / 37

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba. Feszültség és áram mérése. Takács György 2. előadás 2007. 02. 20. Tartalom. Ismétlés Deprez rendszerű műszer, kéziműszerek Váltakozó feszültség és áram mérése Effektív érték Mérési hibák Igen kicsi és igen nagy feszültségek mérése

xuan
Télécharger la présentation

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba Feszültség és áram mérése Takács György 2. előadás 2007. 02. 20. T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  2. Tartalom • Ismétlés • Deprez rendszerű műszer, kéziműszerek • Váltakozó feszültség és áram mérése • Effektív érték • Mérési hibák • Igen kicsi és igen nagy feszültségek mérése • Digitális voltmérők • Jelszint mérés • Jelalak mérés T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  3. A méréstechnika alapelvei, alapfogalmai • Mérés = összehasonlítás • Minden mérésnek hibája van! • A mérés megzavarja a vizsgált jelenséget! A mérendő és mérő illesztése. • Hitelesítés T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  4. Áram és feszültség mérés nehézségei: Hihetetlenül széles mérési tartomány 1pA-1MA (10-12 ….. 106 A), 1nV-1MV (10-9….. 106 V) Nagy pontossági követelmények, nagyon bonyolult mérési elvek Hagyományos és érthető a Deprez rendszerű műszer. A működés alapelve, hogy mágneses térben árammal átjárt vezetőre erő hat. Ez az erő rugó ellenében a mutatót az árammal arányosan kitéríti. A műszerek jellemző pontossága 1%. T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  5. vezető B i F Deprez rendszerű műszer Mérés = összehasonlítás??? T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  6. T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  7. A hiba megadási módjai, értékfüggése I. • Abszolút hiba (H): pl. egy mérési célú feszültségforrás 10V±0,1 V feszültséget szolgáltat (H0,1 V) • Relatív hiba (h): pl. egy mérési célú feszültségforrás 10V±1% feszültséget szolgáltat (h=1%) h=H/a, ahol a a mutatott érték (kitérés) T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  8. H (V) 1 a A hiba megadási módjai, értékfüggése II. • Állandó abszolút hiba: pl. egy voltmérőnél ±0,1 V Oszcilloszkóp!!! h % 1 a T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  9. h % 1 a A hiba megadási módjai, értékfüggése III. • Állandó relatív hiba: pl. egy voltmérőnél ±5% H (V) 1 a T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  10. A hiba megadási módjai, értékfüggése IV. • Vegyes megadású hiba: pl. egy 10 V méréshatárú voltmérőnél h=±1% illetve H±0,03V h % 1 1 a 0,3 T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  11. skála mutató Deprez rendszerű műszer hibái Csúcshiba: Az abszolút hiba nagysága állandó Csak a terhelési hiba árán csökkenthető Leolvasási hiba: Az abszolút hiba nagysága állandó Skálatükörrel csökkenthető T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  12. Kéziműszerek T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  13. u1 R D t uc u1 Váltakozó feszültség mérése uc t T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  14. I U R Effektív érték számolása Alapelv: Váltakozó feszültségű áramkörben a teljesítmény pillanatértéke változik i = Î sin (2f t) I u = Û sin (2f t) R p = ui = Û Î sin² (2f t) P=UI T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  15. Û Î T t u, i u i p = ui = Û Î sin² (2f t) sin² (2f t) = ½[1 - cos (4f t) ] p = Û Î sin² (2f t) = ½ ÛÎ - ½ÛÎ cos (4 f t) T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  16. Û Î T t u , i p ÛÎ P=UI T t T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  17. T T 1 1 1 1 1 1     2T 2 2 2 2 2 0 0 ÛÎ Û Û Î Î ) ( = = =     A pillanatnyi teljesítmény hosszabb időre vett középértéke p dt P = 1/T = [1 - cos (4f t) ] dt ÛÎ Mivel a második tag integrálja a teljes periódusra nulla, így ) ( P= I U eff eff T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  18. Tényleges effektív érték mérése Effektív érték konverter gyökvonó integrátor szorzó Ueff Ube(t) T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  19. R1 R1 Ug Ug R2 U R2 U’ Rm R2 R2 U=Ug U’= Ug R1+R2 R2 R1+ R2+ R1 Rm Terhelési hiba T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  20. I2 I2 R1 R1 Ig Ig R2 R2 R1 I2’= Ig R1+ R2+ Rm Terhelési hiba árammérésnél R1 I2=Ig R1+R2 T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  21. R1 Ug R2 U’ Rm Rs Rf1 Uzavar Földelési kérdések T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  22. Földelési kérdések -- GUARD R1 Ug R2 U’ Rm Rs Zb Rf1 Uzavar T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  23. M V~ Igen nagy egyenfeszültségek mérése T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  24. Igen kis egyenfeszültségek mérése Chopper V~ ~ Erősítő T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  25. Párhuzamos AD átalakítós digitális voltmérő Uref Ube R/2 - + R - + R - + átkódoló - + R - + R/2 komparátorok T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  26. Ube Uda Ube MSB t Szucesszív approximációs digitális voltmérő vezérlő Digitális kimenet komparátor regiszter D/A átalakító Uda T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  27. órajel integrátor komparátor Digitális kimenet Ube Ui Uki számláló vezérlő Uref Ui Ube t Uref Uki t Tref T Dual-slope AD átalakítós digitális voltmérő T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  28. Osztók és átalakítók =V ~V DSADVM =C/V Be ~C/V R/V Digitális multiméterek Szokásos üzemmódok: egyenfeszültség (DC) Váltakozó feszültség (AC) Egyenáram (DC) Váltakozó áram (AC) ellenállás (R) T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  29. Jelszint mérés • Feszültség, teljesítmény, hangnyomás értékek egy referencia szinthez viszonyítva adhatók meg kifejezően decibelben. • A(dB)= 20lg(U2/U1) • A(dB= 20lg(U2/Uref • A(dB)= 10lg(P2/Pref) • Számos műszer eleve dB értékben mutatja a mért értéket T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  30. Néhány megjegyzendő szintérték: • U2/U1 1 1,4 2 10 • A (dB) 0 3 6 20 T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  31. Jelalak megjelenítése • Az oszcilloszkópok -- jelalak időfüggvényének megjelenítésére szolgáló műszer. • Legfőbb jellemzői: csatornaszám, érzékenység, határfrekvencia • Megjelenítő eszköz: katódsugárcső (CRT) vagy folyadékkristályos kijelző (LCD) • A CRT elektronsugarat tesz láthatóvá. Vízszintes eltérítését időben állandó sebességgel kell mozgatni (TB - időalap) • A függőleges eltérítést a mérendő jel vezérli T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  32. T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  33. Függőleges eltérítő rendszer Függőleges erősítő Osztó Mérőfej Vízszintes eltérítő rendszer Trigger áramkör Fűrész- generátor Vízszintes erősítő T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  34. Y(t) CRT T T t x(t) T t Szinkronizálás!! T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  35. T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  36. Az oszcilloszkóp tulajdonságai: • A vízszintes és függőleges eltérítés hitelesíthető, értékek a skálázott képernyőn leolvashatók. • A tényleges jelalak az idő függvényében megfigyelhető. • Egyidejűleg több jel megfigyelhető • Markerekkel a jelalak bármely pontja megjelölhető, a jelet jellemző értékek leolvashatók. T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

  37. Fázismérés oszcilloszkóppal x(t) x2(t) x1(t) t T x1(t)=A1sin (2t/T) T x2(t)=A2sin ((2t/T)+) T.Gy. Bev Merestechn. 2007.02.20.

More Related