Praktikum 2 "Signaalide mõõteseadmed" (0)

Töö iseloomustus

Seadmed pinge ja voolu signaalide mõõtmiseks kõrgematel sagedustel on oluliselt
erineva ehituse ja ühendusviisiga kui seadmed võrgupinge ja voolu mõõtmiseks.

Töö eesmärk

Tutvumine signaalide mõõtmiseks kasutatavate üldotstarbeliste mõõteriistadega:
multimeetriga, ostsillograafiga, generaatoriga, fasomeetriga. Mõõteriistade ühendamine skeemi, mõõtevigade määramine.

Kasutatud seadmed

-- Multimeeter B7-37
-- Multimeeter B7-40/4
-- Generaator G3-112
-- Ostsillograaf C1-83
-- Fasomeeter F2-34
-- Ühenduskaablid ja klemmliist

Töö käik

1. Vahelduvpinge mõõtmine
a) Siinuseline signaal :
F = 2 KHz, U = 3 V, UP = 20 V,
Generaatori sumbuvus 10dB
U1 = 3,040 V (B7 – 40/4)
U2 = 3,00V (B7 – 37)
ΔU1 = ± =
= ±0,04736V
ΔU2 = ± = ± = ±0,079V
U1 = (3,040±0,04736)V U2 = (3,000±0,079)V
Mõõtetäpsuse piires langevad mõlema voltmeetri näidud kokku.
b) Nelinurk signaal :
F = 2 KHz, U = 3 V
U1 = 3,056V (B7 – 40/4) U2 = 3,32 V (B7 – 37)
V1 (B7-40) mõõdab ja näitab suvalise signaali efektiivväärtust.
V2 (B7-37) mõõdab signaali mooduli keskväärtust (alaldab signaali ning mõõdab selle alaliskomponendi) kuid näitab sin. signaali korral efektiivväärtust, korrutades alaliskomponendi väärtuse sobiliku koefitsiendiga. Teise kujuga signaali korral näit ei ole õige.
Voltmeetri B7-37 näit voltmeetri B7-40 näidu kaudu:
Um = Ue Ukesk = Um
Ue = K * Ukesk K = Ue / Ukesk = (Um/)/( Um) =
= 1,1102
Nelinurksignaali korral kehtib voltmeetrite pingete vahel seos U2 = U1 * K
U2 = 3,056 * 1,1102 = 3,392V Seega arvutuslik tulemus sobib mõõdetud tulemusega kümnendiku täpsusega.
2. Vahelduvpinge jälgimine
Siinuseline signaal (F = 2 KHz):
U1 = 3,032 V U2 = 2,9 V U = U1 = 3,032 * = 4,287 V
Ostsillograafil jaotisi: j = 2,1
Ostsillograafi võimendus: v = 10
Ostsillograafi jaotise väärtus: t = 0,2 V
Uo = j * v * t = 2,1 * 10 * 0,2 = 4,2 V
U ja Uo langevad mõõtmise täpsuse piirides enam-vähem kokku.
Signaali periood T = 4 * 125 s = 500 s
Signaali sagedus Fo = 1 / 500 s = 0,002 MHz = 2,00 KHz
Ostsillograafiga mõõdetud sagedus langeb kokku eelnevalt generaatoris määratud signaaliga.
Nelinurksignaal (F = 2 KHz):
Signaali ulatus: Upp = 4,0 * 0,2 V * 4 = 3,2 V
3. Voolusignaali mõõtmine
Siinuseline signaal (F = 2 KHz):
U = 2,96V I = 1,0828 mA Pingelang ampermeetril UA = 107,9 mV
UZ = U – UA RA = UA / I I = U / (RA + Z) 
Z = U / I – RA = (U – UA) / I = (2,96 – 107,9*10-3)/1,0828*10-3 = 2,634 KΩ
U =  (1,5 + 0,2 * (20 / U – 1)) * U / 100 =
=  (1,5 + 0,2 * (20 / 2,96 – 1)) * 2,96 / 100 =  0,2897V
I =  (1 + 0,1 * (0,002 / I – 1)) * I / 100 =
=  (1 + 0,1 * (2*10-3 / 1,0828*10-3 – 1)) * 1,0828*10-3 / 100 =  0,01008mA
UA =  (1,0 + 0,2 * (0,2 / UA – 1)) * UA / 100 =
=  (1,0 + 0,2 * (0,2 / 0,1079– 1)) * 0,1079 / 100 = 0,00126 mV
= = 27 Ω
Z = (263427) Ω
4. Pinge ja voolu signaalide jälgimine ning nende vahelise faasi mõõtmine
U = 2,96V
I = 1,0821 mA
φ = 75,27º
∆φ = ±(0,5+10-7*2000) = ±0,5002 º
Koormuse aktiivtakistus:
r = z *cos(φ) r = 2634 * cos75,27º = 669,73 Ω
Koormuse reaktiivtakistus:
x = z * sin(φ) x = 2634 * sin75,27º =2547,43 Ω
koormusel eralduv võimsus P:
P = UIcos(φ) = 2,96 * 1,0821 * cos75,27º = 0,814mW
Tallinna Tehnikaülikool
Praktikum 2 „ Signaalide mõõteseadmed“
Aruanne
Mõõtsid: Kert Karelson
Marelle Soosaar
Aruanne: Marelle Soosaar
IATB22
073936
Tallinn 2008
Käesolevaga kinnitan , et töö on tehtud minu poolt ja pole kasutatud kõrvalist abi.
Marelle Soosaar
Töö on esitatud:
Töö on kaitstud: