Spä nningsmä tning äv periodiskä signäler

Relevanta dokument
Spänningsmätning av periodiska signaler

Strömmätning på riktigt

Laborationshandledning för mätteknik

Laborationsrapport. Kurs El- och styrteknik för tekniker ET1015. Lab nr. Laborationens namn Lik- och växelström. Kommentarer. Utförd den.

Elektroteknikens grunder Laboration 1

Elektricitetslära och magnetism - 1FY808. Lab 3 och Lab 4

Laborationshandledning för mätteknik

Vanliga förstärkarkopplingar med operationsförstärkaren

LTK010, vt 2017 Elektronik Laboration

Laborationsrapport. Kurs Elinstallation, begränsad behörighet. Lab nr 2. Laborationens namn Växelströmskretsar. Kommentarer. Utförd den.

Apparater på labbet. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Elektronik/JH. Personalia: Namn: Kurs: Datum:

Lab 3. Några slides att repetera inför Lab 3. William Sandqvist

DET ÄR INGEN KONST ATT MÄTA SPÄNNING OCH STRÖM

Elektronik grundkurs Laboration 1 Mätteknik

ELEKTROTEKNIK. Laboration E701. Apparater för laborationer i elektronik

Laborationsrapport Elektroteknik grundkurs ET1002 Mätteknik

Lab Tema 2 Ingenjörens verktyg

Mätning av elektriska storheter. Oscilloskopet

Ellära 2, Tema 3. Ville Jalkanen Tillämpad fysik och elektronik, UmU. 1

Växelström K O M P E N D I U M 2 ELEKTRO

DEL-LINJÄRA DIAGRAM I

IDE-sektionen. Laboration 5 Växelströmsmätningar

VÄXELSTRÖM SPÄNNINGSDELNING

Grundläggande ellära Induktiv och kapacitiv krets. Förberedelseuppgifter. Labuppgifter U 1 U R I 1 I 2 U C U L + + IEA Lab 1:1 - ETG 1

KOMPONENTKÄNNEDOM. Laboration E165 ELEKTRO. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Anton Holmlund Personalia:

Laboration 3 Sampling, samplingsteoremet och frekvensanalys

Elektronik grundkurs Laboration 6: Logikkretsar

VÄXELSTRÖM SPÄNNINGSDELNING

4 Laboration 4. Brus och termo-emk

Ulrik Söderström 20 Jan Signaler & Signalanalys

Operationsfo rsta rkarens parametrar

Ulrik Söderström 19 Jan Signalanalys

Sensorer och mätteknik Laborationshandledning

APPARATER PÅ ELEKTRONIKLABBET

Introduktion till fordonselektronik ET054G. Föreläsning 3

Periodiska signaler, frekvens, filter, överföringsfunktion

Ellära. Laboration 4 Mätning och simulering. Växelströmsnät.

IDE-sektionen. Laboration 5 Växelströmsmätningar

Laboration 1: Styrning av lysdioder med en spänning

Digitala kretsars dynamiska egenskaper

Multimeter och räknare AD-omvandling. Multimeter

Vilken voltmeter till vad?

OSCILLOSKOPET. Syftet med laborationen. Mål. Utrustning. Institutionen för fysik, Umeå universitet Robert Röding

vt 04 Teori Se din kursbok under avsnitt PID-reglering, Ziegler-Nichols metod och olinjära system.

IF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2. tentamen

Laboration - Va xelstro mskretsar

Laborationsrapport. Kurs Elinstallation, begränsad behörighet ET1013. Lab nr 4 ver 1.5. Laborationens namn Trefas växelström. Kommentarer.

/TFE CJ, BT, BaE

ETE115 Ellära och elektronik, vt 2015 Laboration 1

DIFFERENTALFÖRSTÄRKARE

Kom igång med DSO-X 2014A

Elektricitetslära och magnetism - 1FY808

Lik- och Växelriktning

AC-kretsar. Växelströmsteori. Lund University / Faculty / Department / Unit / Document / Date

Att fjärrstyra fysiska experiment över nätet.

Kom igång med DSO-X 2014A

4:4 Mätinstrument. Inledning

Systemkonstruktion LABORATION LOGIK

Bilaga till laborationen i TSKS09 Linjära System

Spänningsmätning K O M P E N D I U M 1 ELEKTRO

Simulering med simulatorn TINA version 1.0

Multimeter och räknare

MÄTNING AV ELEKTRISKA STORHETER

LABORATION 3. Växelström

Umeå universitet Tillämpad fysik och elektronik Ville Jalkanen mfl Laboration Tema OP. Analog elektronik för Elkraft 7.

Multimeter och räknare AD-omvandling. Multimeter

Mät spänning med ett oscilloskop

TSTE05 Elektronik och mätteknik Lab 1: Komponenter


TSKS06 Linjära system för kommunikation Lab2 : Aktivt filter

Elektroteknikens grunder Laboration 3. OP-förstärkare

Elektricitetslära och magnetism - 1FY808

Mät kondensatorns reaktans

STÖRNINGAR. Laboration E15 ELEKTRO. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Sverker Johansson Johan Pålsson Rev 1.0.

IDE-sektionen. Laboration 6 Växelströmsmätningar

LabVIEW - Experimental Fysik B

Laboration 2 Elektriska kretsar Online fjärrstyrd laborationsplats Blekinge Tekniska Högskola (BTH)

Elektronik grundkurs Laboration 5 Växelström

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 6 mars 2006 SVAR

Målsättning: Utrustning och material: Denna laboration syftar till att ge studenten:

Temperaturreglering. En jämförelse mellan en P- och en PI-regulator. θ (t) Innehåll Målsättning sid 2

TSKS06 Linjära system för kommunikation Lab1 : Komponenter

ETE115 Ellära och elektronik, vt 2013 Laboration 1

Laborationshandledning

Likström och trefas växelström. Läs i kursboken "Elektricitetslära med tillämpningar" om:

RC-kretsar, transienta förlopp

Laborationsrapport. Kurs Elektroteknik grundkurs ET1002. Lab nr 5. Laborationens namn Växelström. Kommentarer. Namn. Utförd den. Godkänd den.

INTRODUKTION TILL OrCAD

Multimeter och räknare Del 1: Multimetern. Multimeter

Signaler & Signalanalys

FREKVENSANALYS UPPGIFT 1 Operationsförstärkare 1 Elektrisk Mätteknik Milan Friesel

Operationsförstärkaren. Den inverterande förstärkaren. Integrerande A/D-omvandlare. Multimeter - blockschema. Integratorn. T ref *U x = -T x *U ref

Mätteknik 2016 Mätsystem

Multimeter & Räknare

Elektriska Drivsystem Laboration 3 Likriktarkopplingar. Likriktare uppbyggda av dioder och tyristorer. Teori: Alfredsson, Elkraft, Kap 5

Introduktion till elektroteknik och styrteknik Elkraft

Laboration ACT Växelström och transienta förlopp.

Laboration 4: Tidsplan, frekvensplan och impedanser. Lunds universitet / Fakultet / Institution / Enhet / Dokument / Datum

Experiment med schmittrigger

Teori Se din kursbok under avsnitt PID-reglering, Ziegler-Nichols metod och olinjära system.

Transkript:

UMEÅ UNIVERSITET v, 6-- Tillämpad fysik och elektronik Sverker Johansson Bo Tannfors Nils Lundgren Ville Jalkanen Spä nningsmä tning äv periodiskä signäler

Introduktion Laborationen går ut på att med mätinstrument mäta spänningen på två periodiska signaler med olika likspänningsnivåer och jämföra mätresultaten med teoretiska värden som beräknats för respektive signal. För att hämta in nödvändig teori, läs i din kursbok med ledning av t.ex. nyckelorden (se nedan) och bokens indexregister. Komplettera med kompendiumet med titeln Spänningsmätning. Nödvändig utrustning: signalgenerator, oscilloskop, multimeter, ev. spänningsaggregat Laborationen består av förberedelseuppgifter samt praktiska laborationsuppgifter som ska genomföras och redovisas enligt instruktionerna (se avsnittet Redovisning). Nyckelord: Spänningsmätning, medelvärde, likriktat medelvärde, effektivvärde, formfaktor, crestfaktor. (Eng. : voltage measurement, mean value, rectified mean value, rms-value, form factor, crest factor). Målsättning: Denna laboration har som mål att ge dig grundläggande kunskap om mätning av enfasiga periodiska signalers spänning med hjälp av vanliga mätinstrument. Ett viktigt delmål är att du får kunskap om mätinstrumentens praktiska begränsningar. Förberedelseuppgifter Förbered dig genom att göra nedanstående teorifrågor och beräkningar. I Vad menas med AC- respektive DC-kopplat fall av en spänningsmätning? II För en periodisk signal - hur beräknas spänningens... a) medelvärde ( i bland kallas det DC-värde ) b) likriktade medelvärde c) effektivvärde ( rms-värde ) III En periodisk sinusspänning har amplituden [V], periodtiden T [s] och effektivvärdet beräknas enligt uppgift II till E [V] ( ett numeriskt värde ). Vad händer med a) medelvärde, b) likriktat medelvärde och c) effektivvärde då sinussignalens frekvens sänks med faktorn ggr ( periodtiden blir ggr större, amplituden är oförändrad )? Vilken slutsats drar du om periodtidens betydelse för medel- och effektiv- värden? IV Vad är en form- respektive en crestfaktor? Om du vet signalens likriktade medelvärdet - vad finns det för samband som beskriver signalens effektivvärde? V Vad menas med att ett instrument visar sant effektivvärde ( true rms )?

Spänningsmätning av periodiska signaler Hur många mätningar behöver man normalt göra för att mäta effektivvärdet med ett instrument märkt med true rms? VI Antag att du vet en viss periodisk signals medelvärde ( = A [V]). Du vet även signalens effektivvärde mätt i ( = B [V] ). Vilket är signalens ( hela ) effektivvärde? Anm: Effektivvärdet skall vara i överensstämmelse med det samband du angav i uppgift II c. Laborationsuppgifter I de följande uppgifterna,,, och ska du studera fyra olika fall av signaler, se figur. Det praktiska utförandet för att skapa signalerna skiljer sig något beroende på den utrustning som du använder: PCLabLT För att skapa fyrkantvågen i PCLabLT kan man under Tools/Wave Editor/ öppna Rect. Spara den som Rect och ändra tiden i rad från till 75; tiden i rad från till 5. Nu finns Rect som library waveform. Sätt frekvensen till Hz och justera amplitud och offset. Välj signalen genom att trycka på knappen More functions/library waveforms och där välja den nya signalen. PCSU Signalgeneratorn i denna kan inte ge en likspänningsnivå. Detta ordnas då med ett spänningsaggregat som kopplas i serie efter signalgeneratorn. Fall A Fall B,5,5 - - - - - Fall A Fall B 6 5 -,5,5 -,5,5 - - Figur. Periodiska spänningar (fall visar mer än en periodtid som är. ms i samtliga fall).

Uppgift Beräkna för de fyra fallen enligt figur, respektive signals teoretiska - medelvärde (U DC ) - likriktat medelvärde ( vilket innebär att medelvärdet räknas som noll-nivå) - effektivvärde (U RMS,AC ) - effektivvärde totalt, AC och DC - formfaktor () - crestfaktor () Redovisa resultaten enligt tabell och nedan. Tabell. Medelvärden (U DC ) och Effektivvärden (U RMS ) för signalerna A, B, A, B. Redovisa beräknade värden samt uppmätta med multimeter respektive oscilloskop. U DC Multimeter Oscilloskop A B A B U RMS A B A B Totalt Multimeter Oscilloskop Oscilloskop totalt Tabell. Beräknade likriktade medelvärden, formfaktor och crestfaktor (AC-kopplat) för signalerna A, B, A, B. Likriktat medelvärde, U MM Toppvärde, û Formfaktor U RMS,AC /U MM Crestfaktor û/u RMS,AC A B A B Uppgift : Koppla upp signalgeneratorn (och ev. spänningsaggregat) och skapa i tur och ordning spänningarna enligt de fyra fallen (se figur ). Mät samma storheter som du redan har beräknat i uppgift med en multimeter och med ett digitalt oscilloskop. Redovisa resultaten i tabell.

Uppgift : Vad visar instrumenten när frekvensen ändras med en faktor, uppåt respektive nedåt? Mät och redovisa grafiskt multimeterns frekvensberoende. Y-axeln skall visa uppmätt effektivvärde hos en fast sinusspänning och x-axeln skall visa frekvensen inom ett lämpligt intervall (tex där instrumentet visar ett fel på högst %). Kommentera! Uppgift : Jämför praktik och teori. Kommentera och dra slutsatser! Redovisning Laborationen redovisas med en skriftlig rapport skriven i ordbehandlarprogramvara (t.ex, Office/Word). Följande skall finnas med i rapporten: Utförliga svar på förberedelseuppgifterna. Bild (skärmbild eller foto) från oscilloskopet på de fyra uppmätta signalerna (Fall A, B, A, B, se figur ). Obs! Det ska framgå tydligt vad som visas på bilden samt vilken skala du har på axlarna. Uppgift och redovisas med beräknade och uppmätta värden i tabellform enligt tabell och. Uppgift redovisas med ett diagram över multimeterns frekvensberoende. Obs! Det ska framgå tydligt vad som visas på bilden samt vilken skala du har på axlarna. Uppgift. Redovisa dina kommentarer och slutsatser. 5