IE1206 Inbyggd Elektronik

Transkript

1 E106 nbyggd Elektronik F1 F3 F4 F Ö1 Ö PC-block Dokumentation, Seriecom Pulsgivare, U, R, P, serie och parallell KK1 LAB1 Pulsgivare, Menyprogram Start för programmeringsgruppuppgift Kirchoffs lagar Nodanalys Tvåpolsatsen RR AD F5 Ö3 KK LAB Tvåpol, AD, Komparator/Schmitt F6 F8 Ö6 F13 Ö4 Ö5 F10 F7 F9 F11 F1 Ö7 redovisning tentamen KK3 LAB3 Transienter PWM Visare jω PWM CCP KAP/ND-sensor KK4 LAB4 Step-up, RC-oscillator LC-osc, DC-motor, CCP PWM LP-filter Trafo + Gästföreläsning Redovisning av programmeringsgruppuppgift Trafo, Ethernetkontakten

2 Spänningsdelningsformeln Enligt spänningsdelningsformeln får man en delspänning, tex. U 1 över resistorn R 1, genom att multiplicera den totala spänningen U med en spänningsdelningsfaktor. Spänningsdelningsfaktorn är resistansen R 1 delad med summan av alla resistanser som ingår i seriekopplingen.

3

4 Wheatstonebryggans obalansspänning Punkterna A och B ligger på ungefär halva batterispänningen. A ligger närmare +polen och B närmare -polen. Skillnaden U AB kan mätas med en känslig millivoltmeter ansluten mellan A och B.

5 Wheatstonebryggans obalansspänning Punkterna A och B ligger på ungefär halva batterispänningen. A ligger närmare +polen och B närmare -polen. Skillnaden U AB kan mätas med en känslig millivoltmeter ansluten mellan A och B. U AB = = 0,0 V

6 Wheatstonebryggans obalansspänning Punkterna A och B ligger på ungefär halva batterispänningen. A ligger närmare +polen och B närmare -polen. Skillnaden U AB kan mätas med en känslig millivoltmeter ansluten mellan A och B. U AB = = 0,0 V Varför har resistorerna värdena 501 respektive 499?

7 Lastcell ndustrivåg. Två trådtöjningsgivare på ovansidan av en balk ökar från 500 till 501. Två trådtöjningsgivare på undersidan av en balk minskar från 500 till 499. Givarna är kopplade som en Wheatstonebrygga. Obalansspänningen ger ett direkt mått på kraften F (eller för en våg F = mg).

8

9 Potential (7.1) En spänningsdelare bestående av tre motstånd R 1 = 100 Ω, R = 110 Ω, R 3 = 10 Ω, matas med en emk E = 1 V. E 1 V R1 100 Ω R 110 Ω R3 10 Ω Man mäter potentialen (spänningen i förhållande till jord) vid olika uttag på spänningsdelaren. Voltmeterns minuspol är hela tiden ansluten till uttag b, jord, medan voltmeterns pluspol i tur och ordning ansluts till uttagen a, b, c, och d. Vad visar voltmetern? d c a b

10 Potential (7.1) d R1 100 Ω c E 1 V R 110 Ω b R3 10 Ω a Uttag a) b) c) d) Voltmeter [V]

11 U ab = U ba Potential (7.1) 10 = 1 = 4, R1 100 Ω d c E 1 V R 110 Ω b R3 10 Ω a Uttag a) b) c) d) Voltmeter [V] -4,37

12 U ab = U ba Potential (7.1) 10 = 1 = 4, R1 100 Ω d c E 1 V R 110 Ω b R3 10 Ω a Uttag a) b) c) d) Voltmeter [V] -4,37 0

13 U ab = U ba Potential (7.1) 10 = 1 = 4, R1 100 Ω d c U cb 110 = 1 = E 1 V R 110 Ω b R3 10 Ω a Uttag a) b) c) d) Voltmeter [V] -4,37 0 4

14 U ab = U ba Potential (7.1) 10 = 1 = 4, R1 100 Ω d c U cb 110 = 1 = E 1 V R 110 Ω b U db = 1 = 7, R3 10 Ω a Uttag a) b) c) d) Voltmeter [V] -4, ,64

15

16 Kirchhoffs spänningslag (5.3)

17 Kirchhoffs spänningslag (5.3) 1,3 = 1,5 + 1,6 + 0,4 + 0,8 + 0,5 = 0,7

18 Kirchhoffs spänningslag (5.3) 1,3 = 1,5 + 1,6 + 0,4 + 0,8 + 0,5 = 0,7 U U 0,5 1,5 = 0,5 0,7 = 0,14 = 1,5 0,7 = 0,41

19 Kirchhoffs spänningslag (5.3) 1,3 = = 0,7 1,5 + 1,6 + 0,4 + 0,8 + 0,5 0,5 1,5 = 0,5 0,7 = 0,14 = 1,5 0,7 = 0,41 U = 0,14 + 1,3 0,41 = 0,76 V U U eller U = 0,7 (0,8+0,4+1,6) = 0,76 V

20

21 Kirchoffs strömlag (5.1) Kan Du gissa strömmarna? 1 = = 3 = 4 = 5 A,5 A,5 A 5 A = 10 1 = + 3 = 3 Parallellkrets, OHM s lag: 4 = 1 (1+//) 4 = 1 = 10/ = 5 1 = + 3 = 3 = 5/ =,5

22

23 Kirchoffs strömlag (5.) Nu måste man räkna! R ERS = =.6 Ω E = RERS =,6 10 = 6, V = E 4 6, 4 4 = = 6,55 A = 10 6,55 1 = 4 = 3,45 A E 8 6, 3, = = = = 5,5 8 0,69 A 5,5 3 = =,75 A

24

25 Kirchhoffs lagar? (6.3) a) U R =? b) =? c) 1 =?

26 Kirchhoffs lagar? (6.3) a) U R =? b) =? = 18 V (E 1 ) c) 1 =? = 0 3 = 18/18 = 1 A

27 Kirchhoffs lagar? (6.3) a) U R =? b) =? c) 1 =? = 18 V (E 1 ) = 0 = (1 18)/6 = 1 A = 0 3 = 18/18 = 1 A

28 Kirchhoffs lagar? (6.3) a) U R =? b) =? c) 1 =? = 18 V (E 1 ) = 0 = (1 18)/6 = 1 A = 0 3 = 18/18 = 1 A = 0 1 = 3 = ( 1) ( 1) = A

29 Kirchhoffs lagar? (6.3) a) U R =? b) =? c) 1 =? = 18 V (E 1 ) = 0 = (1 18)/6 = 1 A = 0 3 = 18/18 = 1 A = 0 1 = 3 = ( 1) ( 1) = A Att E 1 är en ideal emk är det som förenklar beräkningarna!

30 eller med Nodanalys (7.3) = 0 1 = 3 E 1 = 18 V 3 = (E 1 0)/R = 18/18 = 1 A = (E 1 E )/R 1 = (18 1)/6 = = 1A 1 = 3 = ( 1) ( 1) = A

31

32 Parallellkopplade batterier (4.4) Tre likadana batterier med E = 10 V och inre resistansen 6 Ω parallellkopplas för att leverera ström till en resistor med resistansen Ω. a) Hur stor blir strömmen och klämspänningen U? De tre inre resistanserna 6Ω har gemensam spänning i båda ändar, och är därigenom i praktiken parallellkopplade. R = 6/3 = Ω. =,5 A och U = 5V.

33 Ett batteri felvänt!

34 Ett batteri felvänt!

35 Ett batteri felvänt! Detta är en mer komplicerad krets som kräver Kirchhoffs lagar för att lösas

36 Ett batteri felvänt! Detta är en mer komplicerad krets som kräver Kirchhoffs lagar för att lösas = = + = = + = + =

37 Ett batteri felvänt! Detta är en mer komplicerad krets som kräver Kirchhoffs lagar för att lösas = = + = = + = + = =,78 A = 1,94 A = 0,83 A U = = 0,83 = 1,67 V

38