Elektri měření pro I. ročník - em-laboratore.wz.czem-laboratore.wz.cz/Skripta student.pdf ·...

Střední škola informatiky a spojů, Brno, Čichnova 23

Elektrická měření pro I. ročník (Laboratorní cvičení)

Studentská verze

Zpracoval:

Ing. Jiří Dlapal

B R N O 2011

Úvod

Výuka předmětu Elektrická měření (laboratorní cvičení) je v I.ročníku zaměřena na upevnění

znalostí a doplnění výuky předmětu Základy elektrotechniky. Výuka je prováděna formou

simulace základních prvků elektronických obvodů a jednoduchých elektronických obvodů

v programu Micro-Cap 9.0.

Je žádoucí, aby se žáci pravidelně doma připravovali na výuku, případně si stáhli z domovské

stránky výrobce Micro-Capu http://www.spectrum-soft.com výukovou verzi programu a

v rámci domácí přípravy prováděli práci v programu.

Výuka předmětu předpokládá, že vyučující vždy předem sdělí žákům, jaká úloha bude

měřena. Žáci si připraví na danou hodinu písemnou přípravu ve svém sešitě a budou mít

teoreticky nastudováno co je předmětem měření a budou znát princip a předpokládané

výsledky měření.

http://www.spectrum-soft.com/

Vzor záznamu o měření

Záznam o měření

Název úlohy:

Zkoušený předmět:

Datum měření: Teplota okolí: a = oC Relativní vlhkost: = %

Schéma měřicí úlohy:

Postup měření:

( Stručný výpis ze zadání měřicí úlohy )

Tabulky naměřených a vypočtených hodnot:

( Podle zadání měřicí úlohy )

Graf:

( Pokud jej vyžaduje zadání úlohy )

Závěr:

( Zhodnocení výsledků měření, zodpovězení otázek uvedených v zadání )

Přehled úloh:

1. Proudové pole – měření na stejnosměrném zdroji

2. Ověření platnosti Ohmova zákona - měření elektrických napětí a proudů

3. Ověření platnosti Kirchhoffových zákonů – měření na odporovém děliči proudu

4. Ověření platnosti Kirchhoffových zákonů – měření na odporovém děliči napětí

5. Měření odporů výchylkovými metodami

6. Měření kapacity střídavým proudem

7. Měření indukčnosti střídavým proudem

8. Měření stejnosměrného výkonu

9. Měření na polovodičové diodě (měření přechodu PN)

10. Měření na LED diodě

11. Měření na Zenerově diodě (měření Zenerova přechodu)

12. Měření rezonanční křivky paralelního rezonančního LC obvodu

13. Měření rezonanční křivky sériového rezonančního LC obvodu

14. Měření přenosové charakteristiky integračního a derivačního článku

1. Proudové pole – měření na stejnosměrném zdroji

Úkol měření

- změřte zatěžovací přímku daného zdroje, výsledek vyhodnoťte graficky

- určete výkonovou charakteristiku zdroje

Popis měřeného objektu

- zdroj stejnosměrného napětí. Uo=10V, vnitřní odpor zdroje představuje rezistor Ri =10Ω.

Postup měření

- použijte zdroj stejnosměrného napětí 10V, vnitřní odpor zdroje simulujte rezistorem

Ri =10Ω. Změřte zatěžovací přímku zdroje. Změňte velikost vnitřního odporu zdroje na

hodnotu Ri=5 Ω, opakujte měření.

- odpor zátěže měňte v rozsahu 40-200Ω s krokem 10Ω

- výkon zdroje do zátěže vypočítejte podle vztahu P=Rz*I2

- pro měření použijte dynamickou DC analýzu

Schéma měřicí úlohy

Tabulky naměřených a vypočtených hodnot

( Budou dvě tabulky. Jedna tabulka je pro Ri=10Ω, druhá tabulka je pro Ri=5Ω )

Číslo měření U[V] I[mA] Rz[Ohm] Pz[W]

1 40

2 50

3 60

4 70

5 80

6 90

7 100

8 110

9 120

10 130

11 140

12 150

13 160

14 170

15 180

16 190

17 200

Graf: závislost proudu do zátěže I na napětí na zátěži U

Závěr: v závěru vyhodnoťte vliv Ri na průběh zatěžovací charakteristiky a na výkon zdroje.

2. Ověření platnosti Ohmova zákona - měření elektrických napětí a proudů

Úkol měření

- změřte VA-charakteristiku rezistoru, výsledek vyhodnoťte graficky

- výpočtem určete velikost odporu rezistoru R pro různé hodnoty napětí U, závislost

znázorněte graficky

- s využitím výsledků měření vysvětlete platnost Ohmova zákona


- rezistor s odporem R=500Ω

Postup měření

- použijte zdroj stejnosměrného napětí 100V

- napětí zdroje měňte v rozsahu 0-100V s krokem 5V

- výpočtem podle vzorce R=U/I určete velikost odporu rezistoru R pro jednotlivé hodnoty

napětí U

- pro měření použijte dynamickou DC analýzu, pro zobrazení můžete použít DC analýzu


Tabulka naměřených a vypočtených hodnot

Číslo měření U[V] I[mA] R[Ohm]

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

11 55

12 60

13 65

14 70

15 75

16 80

17 85

18 90

19 95

20 100

Graf:

- VA charakteristika rezistoru (závislost proudu I na napětí U)

- závislost odporu R na napětí U

Závěr: s využitím grafů vyhodnoťte závislost proudu na napětí, odporu na napětí

a vysvětlete platnost Ohmova zákona.

3. Ověření platnosti Kirchhoffových zákonů – měření na odporovém děliči

proudu

Úkol měření

- změřte celkový proud obvodu děliče sestaveného z rezistorů a proud v jednotlivých

paralelních větvích děliče

- ověřte platnost I. Kirchhoffova zákona


- dělič proudu složený z paralelního zapojení pěti rezistorů s odporem R1=1Ω, R2=10Ω,

R3=100Ω, R4=1kΩ, R5=10kΩ.

Postup měření

- k napájení obvodu použijte zdroj stejnosměrného napětí U1=10V

- měřicí přístroj (ampérmetr) postupně připojujte do jednotlivých větví zapojení a měřte proud

v těchto větvích. Nakonec změřte celkový proud obvodem.

- napětí zdroje změňte na U=10V U=15V, U=20V, U=25V, U=30V a měření opakujte

- dosažené výsledky porovnejte




U I1 I2 I3 I4 I5 I I1+I2+I3+I4+I5

[V] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A]

10

15

20

25

30

Závěr: v závěru vyhodnoťte platnost I. Kirchhoffova zákona porovnáním výsledného proudu

obvodem a součtu proudů jednotlivými větvemi obvodu. Výsledky zhodnoťte pro jednotlivá

napětí zdroje.

4. Ověření platnosti Kirchhoffových zákonů – měření na odporovém děliči

napětí

Úkol měření

- změřte výstupní napětí U2 děliče sestaveného z deseti rezistorů stejných odporů pro všechny

dělící poměry d, ověřte platnost II. Kirchhoffova zákona

- graficky vyhodnoťte závislost U2/U1 =f (d)


- dělič napětí složený ze sériového zapojení deseti rezistorů, každý se jmenovitým odporem

R =10kΩ.

Postup měření

- k napájení obvodu použijte zdroj stejnosměrného napětí U1=10V

- měřicí přístroj (voltmetr) postupně připojujte k jednotlivým bodům zapojení a měřte napětí

v těchto bodech, pro měření použijte dynamickou DC analýzu

- ze známé hodnoty napětí U1 a změřených hodnot U2 vypočítejte dělící poměr d=U2/U1 pro

jednotlivé body zapojení

- změňte napětí zdroje na U1=20V a měření opakujte



(Budou dvě tabulky, jedna je pro U1=10V a druhá je pro U1=20V)

Svorka U1 U2 d=U2/U1

[V] [V]

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Graf: závislost U2/U1=f(d) pro obě hodnoty napětí U1 do jednoho grafu

Závěr: v závěru vyhodnoťte vztah mezi změřeným napětím U2 a dělícím poměrem d

5. Měření odporů výchylkovými metodami

Úkol měření

- změřte hodnotu odporu rezistoru porovnávací metodou voltmetrem a odporovým normálem

- změřte hodnotu odporu rezistoru voltmetrem a ampérmetrem v zapojení pro malé hodnoty

odporu (Rx menší než 1000Ω)

- změřte hodnotu odporu rezistoru voltmetrem a ampérmetrem v zapojení pro velké hodnoty

odporu (Rx větší než 1000Ω)


- měřeným objektem jsou rezistory různých hodnot jmenovitého odporu

- jmenovitý odpor: Rn =1000Ω, R1 =150Ω, R2 =510Ω, R3 =820Ω, R4 =2200Ω, R5 =6800Ω,

R6 =10000Ω

Postup měření

- k napájení obvodu použijte zdroj stejnosměrného napětí U=20V

- obvod zapojte podle zapojení a). Do série zapojte normálový odpor Rn a na místě Rx

postupně připojujte rezistory R1 až R6. Pro jednotlivé rezistory změřte napětí Un a Ux. Ze

změřených hodnot napětí vypočtěte hodnoty odporu rezistorů R1 až R6 a porovnejte se

jmenovitými hodnotami odporu.

- obvod zapojte podle zapojení b). Na místo Rx postupně připojujte rezistory R1, R2, R3.

Změřte hodnoty napětí a proudů a vypočtěte hodnotu odporu jednotlivých rezistorů.

Vypočtené hodnoty porovnejte s hodnotami jmenovitého odporu rezistorů.

- obvod zapojte podle zapojení c). Na místo Rx postupně připojujte rezistory R4, R5, R6.

Změřte hodnoty napětí a proudů a vypočtěte hodnotu odporu jednotlivých rezistorů.

Vypočtené hodnoty porovnejte s hodnotami jmenovitého odporu rezistorů.



Zapojení a) Zapojení b) Zapojení c)


Tabulka a)

Měření Jmenovitý

odpor Rn Un Ux Rx=Rn(Ux/Un) Odchylka

číslo [Ω] [Ω] [V] [V] [Ω] [Ω]

1 150 1000

2 510 1000

3 820 1000

4 2200 1000

5 6800 1000

6 10000 1000

Tabulka b)


odpor U I Rx=U/I Odchylka

číslo [Ω] [V] [A] [Ω] [Ω]

1 150

2 510

3 820

Tabulka c)


odpor U I Rx=U/I Odchylka

číslo [Ω] [V] [A] [Ω] [Ω]

1 2200

2 6800

3 10000

Závěr: v závěru vyhodnoťte jednotlivé metody, možnosti jejich využití v praxi. Zdůvodněte

použití zapojení b) pro měření malých odporů a využití zapojení c) pro měření velkých

odporů.

6. Měření kapacity střídavým proudem

Úkol měření

- změřte pomocí střídavého proudu kapacitu kondenzátorů C1, C2, C3, C4 a kapacitu jejich

paralelního zapojení

- výpočet kapacity kondenzátoru proveďte pomocí Ohmova zákona a vztahu pro výpočet

kapacitní reaktance kondenzátoru Xc. Pro jednodušší výpočet můžete využít substituci

Xc = Z

- porovnejte naměřené hodnoty se jmenovitou kapacitou kondenzátorů a s vypočtenou

kapacitou paralelního zapojení podle obecně známých vzorců pro paralelní řazení kapacit


- kondenzátory C1 = 220 nF, C2 = 680 nF , C3 = 220μF, C4 = 680μF

Postup měření

- k měření použijte zdroj střídavého napětí U = 20V, f = 50Hz, sinusového průběhu

- do měřicího obvodu zapojte postupně kondenzátor C1, C2, C3, C4 a jejich paralelní

zapojení a změřte hodnoty proudu a napětí v obvodu, vypočítejte kapacitu jednotlivých

kondenzátorů a jejich paralelního zapojení

- takto získané hodnoty porovnejte se jmenovitými hodnotami kapacity kondenzátorů C1, C2,

C3, C4 a s vypočtenými hodnotami paralelního zapojení podle obecně známých vzorců

pro paralelní řazení kapacit

- k zobrazení simulace na PC použijte Transient Analysis



Číslo Měřená Jmenovitá kapacita U I Vypočtená

měření kapacita (Kapacita paralelního řazení) [V] [A] kapacita [μF]

1 C1 220nF 20

2 C2 680nF 20

3 C3 220μF 20

4 C4 680μF 20

5 Paralelní zapojení 900,9μF 20

Závěr: v závěru vyhodnoťte zjištěné odchylky kapacity z jednotlivých měření od jmenovité

kapacity kondenzátorů, příp.vypočtené kapacity paralelního zapojení a důvody jejich vzniku.

7. Měření indukčnosti střídavým proudem

Úkol měření

- určete indukčnost cívky voltmetrem a ampérmetrem, výsledek porovnejte se jmenovitou

hodnotou a zdůvodněte odchylku

- znázorněte graficky komplexní impedanci cívky

- vysvětlete komplexní impedanci cívky a její jednotlivé složky


- cívka (skutečná cívka) indukčnosti L = 256mH, činný (stejnosměrný) odpor cívky

Rss = 60Ω

Postup měření

- k napájení měřicího obvodu použijte zdroj střídavého sinusového napětí, f = 50 Hz, jehož

napětí budeme měnit v rozsahu U = 10 V – 100 V, s krokem 10 V

- pro každou hodnotu napětí postupně vypočtěte indukční reaktanci cívky XL, hodnotu

impedance cívky Z a indukčnost cívky L

- pro výpočet využijte vztahy Z = U / I , XL 22 RssZ , L = XL / 2πf

- vypočtené hodnoty indukčnosti porovnejte se jmenovitou hodnotou a vysvětlete možnosti

vzniku odchylky

- pro U = 10 V graficky znázorněte komplexní impedanci cívky

- pro měření a zobrazení simulace použijte Transient Analysis



Měření U I RSS f Z XL L

číslo [V] [mA] [Ω] [Hz] [Ω] [Ω] [H]

1 10 60 50

2 20 60 50

3 30 60 50

4 40 60 50

5 50 60 50

6 60 60 50

7 70 60 50

8 80 60 50

9 90 60 50

10 100 60 50

Graf: zobrazení komplexní impedance cívky pro U=10V

Závěr: v závěru vyhodnoťte odchylku vypočtené indukčnosti cívky od jmenovité hodnoty

indukčnosti cívky a uveďte možnosti jejího vzniku. Vysvětlete komplexní impedanci cívky a

její složky.

8. Měření stejnosměrného výkonu

Úkol měření

- prověřte závislost stejnosměrného výkonu na napájecím napětí

- znázorněte graficky závislost stejnosměrného výkonu na napájecím napětí


- rezistor se jmenovitým odporem R = 20 Ω

Postup měření

- k napájení měřicího obvodu použijte zdroj stejnosměrného napětí, které budeme měnit

v rozsahu U = 0 V – 30 V, s krokem 2 V

- pro každou hodnotu napětí postupně vypočtěte stejnosměrný výkon podle vztahu P = U. I ,

odpor rezistoru R podle vztahu R=U/I a stejnosměrný výkon podle vztahu R

UP

2

- hodnoty stejnosměrného výkonu vypočtené podle obou vztahů porovnejte mezi sebou a

graficky znázorněte závislost stejnosměrného výkonu (P = U. I ) na napájecím napětí

- pro měření použijte dynamickou DC analýzu, k zobrazení závislosti použijte DC analýzu



Číslo U I P=U . I P= U2 / R R=U/I

měření [ V ] [ A ] [ W ] [ W ] [ Ω ]

1 0

2 2

3 4

4 6

5 8

6 10

7 12

8 14

9 16

10 18

11 20

12 22

13 24

14 26

15 28

16 30

Graf: zobrazení závislosti výkonu vypočteného podle vztahu P=U . I na napájecím napětí

Závěr: v závěru vyhodnoťte odchylku stejnosměrných výkonů vypočtených podle obou

známých vztahů a vyhodnoťte závislost stejnosměrného výkonu na napájecím napětí.

9. Měření na polovodičové diodě (měření přechodu PN)

Úkol měření

- změřte a graficky znázorněte VA charakteristiku polovodičové diody (přechodu PN)

- VA charakteristiku znázorněte pro propustný i nepropustný (závěrný směr) v jednom

grafu

- znázorněte formou grafu zvlášť propustný a nepropustný (závěrný) směr - k měření použijte dynamickou DC analýzu, VA charakteristiku můžete zobrazit pomocí DC

analýzy


- polovodičová dioda 1N4148, ochranný rezistor diody R1 = 20Ω

Postup měření

Propustný směr

- použijte zdroj stejnosměrného napětí, jehož velikost měňte v rozsahu 0 až 7V s krokem 0,5V

- pro jednotlivé hodnoty napětí zdroje odečítejte z měřicích přístrojů napětí na diodě a proud

tekoucí diodou

Nepropustný (závěrný) směr

- použijte zdroj stejnosměrného napětí, jehož velikost měňte v rozsahu 0 až -50V s krokem

5V


tekoucí diodou

- pro měření použijte dynamickou DC analýzu, k zobrazení VA charakteristiky použijte DC

analýzu



Propustný směr

Číslo U (zdroje) U (dioda) I

měření [ V ] [ V ] [ mA ]

1 0 0 0,00

2 0,5

3 1

4 1,5

5 2

6 2,5

7 3

8 3,5

9 4

10 4,5

11 5

12 5,5

13 6

14 6,5

15 7


Číslo U U (dioda) I


1 0 0 0,00000000

2 -5

3 -10

4 -15

5 -20

6 -25

7 -30

8 -35

9 -40

10 -45

11 -50

Graf: zpracujte celkem tři grafy:

- VA charakteristika diody

- graf závislosti proudu na napětí v propustném směru

- graf závislosti proudu na napětí v nepropustném (závěrném) směru

Závěr: v závěru vyhodnoťte dosažené výsledky měření a porovnejte s teoretickými poznatky

získanými v předmětu základy elektrotechniky. Vysvětlete činnost přechodu PN, činnost

polovodičové diody v propustném a nepropustném (závěrném) směru.

10. Měření na LED diodě

Úkol měření

- změřte a graficky znázorněte voltampérovou charakteristiku předložených LED diod

v propustném směru

- VA charakteristiku znázorněte pro každou LED diodu do samostatného grafu

- k měření použijte dynamickou DC analýzu, VA charakteristiku můžete zobrazit pomocí DC

analýzy


- LED dioda žlutá a LED dioda modrá, v sérii s LED diodou zapojte rezistor R1 = 20Ω.

Postup měření

- LED diody budeme měřit v propustném směru

- použijte zdroj stejnosměrného napětí, jehož velikost měňte v rozsahu 2,00V až 2,50V

s krokem 0,05V pro měření žluté LED diody

- použijte zdroj stejnosměrného napětí, jehož velikost měňte v rozsahu 3,50V až 4,00V

s krokem 0,05V pro měření modré LED diody


tekoucí diodou


analýzu



Žlutá LED dioda

Číslo U (zdroje) U (na diodě) I


1 2,00

2 2,05

3 2,10

4 2,15

5 2,20

6 2,25

7 2,30

8 2,35

9 2,40

10 2,45

11 2,50

Modrá LED dioda

Číslo U (zdroje) U (na diodě) I


1 3,50

2 3,55

3 3,60

4 3,65

5 3,70

6 3,75

7 3,80

8 3,85

9 3,90

10 3,95

11 4,00

Graf: zpracujte celkem dva grafy:

- VA charakteristika žluté LED diody

- VA charakteristika modré LED diody


získanými v předmětu základy elektrotechniky. Porovnejte hodnoty napětí a proudu u

jednotlivých diod, při kterých dochází k otevření diod a jejich rozsvícení.

11. Měření na Zenerově diodě (měření Zenerova přechodu)

Úkol měření

- změřte a graficky znázorněte voltampérovou charakteristiku předložené Zenerovy diody

(napěťově referenční diody)

v propustném směru a v nepropustném směru

- k měření použijte dynamickou DC analýzu, VA charakteristiku Zenerovy diody zobrazte

pomocí DC analýzy


- Zenerova dioda 1N752, do obvodu diody zapojte rezistor R1 = 330Ω.

Postup měření

- k napájení obvodu použijte zdroj stejnosměrného napětí, jehož velikost napětí měňte

v rozsahu 0V až 10V s krokem 0,5V pro nepropustný (závěrný) směr a v rozsahu 0V až 8V

s krokem 0,5 V pro propustný směr


- použijte zapojení a)

- pro jednotlivé hodnoty napětí zdroje odečítejte z měřicích přístrojů velikost napětí zdroje

U1 z prvního voltmetru, velikost proudu tekoucího obvodem z ampérmetru a velikost napětí

na Zenerově diodě U2 z druhého voltmetru

- hodnoty naměřené v závěrném směru označujte záporným znaménkem

Propustný směr

- použijte zapojení b)

- pro jednotlivé hodnoty napětí zdroje odečítejte z měřicích přístrojů velikost napětí zdroje

U1 z prvního voltmetru, velikost proudu tekoucího obvodem z ampérmetru a velikost napětí

na Zenerově diodě U2 z druhého voltmetru


analýzu

- pro hodnoty napětí zdroje U1 = -10V, -7,5V, -5V, -2,5V, 2,5V, 5V, 7,5V, 8V vypočtěte

odpor diody podle vzorce R = U / I

- VA charakteristiku diody graficky znázorněte


a) Nepropustný (závěrný)směr b) Propustný směr


Propustný směr

Číslo U1 (zdroje) U2 (dioda) I R

měření [ V ] [ V ] [ mA ] [ Ω ]

1 0,00

2 0,50

3 1,00

4 1,50

5 2,00

6 2,50

7 3,00

8 3,50

9 4,00

10 4,50

11 5,00

12 5,50

13 6,00

14 6,50

15 7,00

16 7,50

17 8,00


Číslo U1 (zdroje) U2 (dioda) I R

měření [ V ] [ V ] [ mA ] [ Ω ]

1 0,00

2 -0,50

3 -1,00

4 -1,50

5 -2,00

6 -2,50

7 -3,00

8 -3,50

9 -4,00

10 -4,50

11 -5,00

12 -5,50

13 -6,00

14 -6,50

15 -7,00

16 -7,50

17 -8,00

18 -8,50

19 -9,00

20 -9,50

21 -10,00

Graf: VA charakteristika Zenerovy diody


získanými v předmětu základy elektrotechniky. Porovnejte hodnoty napětí a proudu

v propustném a nepropustném směru. Vysvětlete činnost Zenerovy diody, poukažte na

možnosti jejího využití v elektrotechnické praxi.

12. Měření rezonanční křivky paralelního rezonančního LC obvodu

Úkol měření

- znázorněte graficky rezonanční křivku (závislost impedance na frekvenci) paralelního

rezonančního LC obvodu


- paralelní rezonanční LC obvod sestavený z prvků L1 = 256 mH (se stejnosměrným činným

odporem R1 = 60 Ω) a C1 = 100nF

Postup měření

- k měření využijte generátor sinusového signálu, jehož frekvenci měňte v rozsahu

100Hz až 10kHz

- zobrazte pomocí AC analýzy závislost proudu na frekvenci měřeného obvodu, ze které

odečtěte pro jednotlivé hodnoty frekvence odpovídající hodnoty proudu

- pro frekvenční osu (osu X) použijte logaritmickou stupnici

- z grafické závislosti odečtěte rezonanční frekvenci měřeného obvodu

- využitím Ohmova zákona ( Z = U / I ) vypočtěte hodnoty impedance náležející

k jednotlivým hodnotám frekvence

- sestrojte rezonanční křivku Z=f ( f )

- vypočtěte hodnotu rezonanční frekvence obvodu pomocí vztahu LC

f2

1



f U I Z

[ Hz ] [ V ] [ mA ] [ Ω ]

100 1

200 1

300 1

400 1

500 1

600 1

700 1

800 1

900 1

950 1

1000 1

1050 1

1200 1

1500 1

2000 1

3000 1

4000 1

5000 1

6000 1

7000 1

8000 1

9000 1

10000 1


- závislost proudu na frekvenci generátoru

- rezonanční křivka paralelního rezonančního LC obvodu


získanými v předmětu základy elektrotechniky. Zhodnoťte průběh rezonanční křivky.

Porovnejte hodnotu rezonanční frekvence LC obvodu získanou výpočtem s hodnotou

rezonanční frekvence odečtenou z grafu. Případnou odchylku zdůvodněte.

13. Měření rezonanční křivky sériového rezonančního LC obvodu

Úkol měření

- znázorněte graficky rezonanční křivku (závislost impedance na frekvenci) sériového

rezonančního LC obvodu


- sériový rezonanční LC obvod sestavený z prvků L1 = 256 mH (se stejnosměrným činným

odporem R1 = 60 Ω) a C1 = 100nF

Postup měření


100Hz až 10kHz

- zobrazte pomocí AC analýzy závislost proudu na frekvenci měřeného obvodu, ze které

odečtěte pro jednotlivé hodnoty frekvence odpovídající hodnoty proudu


- z grafické závislosti odečtěte rezonanční frekvenci měřeného obvodu

- využitím Ohmova zákona ( Z = U / I ) vypočtěte hodnoty impedance náležející

k jednotlivým hodnotám frekvence

- sestrojte rezonanční křivku Z=f (f )

- vypočtěte hodnotu rezonanční frekvence obvodu pomocí vztahu LC

f2

1



f U I Z

[ Hz ] [ V ] [ mA ] [ Ω ]

100 1

200 1

300 1

400 1

500 1

600 1

700 1

800 1

900 1

950 1

1000 1

1050 1

1200 1

1500 1

2000 1

3000 1

4000 1

5000 1

6000 1

7000 1

8000 1

9000 1

10000 1


- závislost proudu na frekvenci generátoru

- rezonanční křivka sériového rezonančního LC obvodu


získanými v předmětu základy elektrotechniky. Zhodnoťte průběh rezonanční křivky.

Porovnejte hodnotu rezonanční frekvence LC obvodu získanou výpočtem s hodnotou

rezonanční frekvence odečtenou z grafu. Případnou odchylku zdůvodněte.

14. Měření přenosové charakteristiky integračního a derivačního článku

Úkol měření

- znázorněte graficky přenosovou charakteristiku (závislost přenosu Au na frekvenci)

integračního a derivačního článku

- z grafického vyjádření přenosové charakteristiky určete mezní frekvenci derivačního a

integračního článku

- ze známých hodnot prvků integračního a derivačního článku vypočtěte mezní frekvenci

a porovnejte s mezní frekvencí určenou z grafického vyjádření přenosové charakteristiky,

odchylku zdůvodněte


- integrační článek sestavený z prvků R1 = 1kΩ, C1 = 100nF

- derivační článek sestavený z prvků R2 = 1kΩ, C2 = 100nF

Postup měření


100Hz až 100kHz

- zobrazte pomocí AC analýzy závislost přenosu na frekvenci integračního a derivačního

článku


- z přenosových charakteristik odečtěte pro jednotlivé hodnoty frekvence odpovídající

hodnoty přenosu a zapište do tabulek

- z grafické závislosti odečtěte hodnotu mezní frekvence obou měřených RC obvodů

- vypočtěte hodnotu mezní frekvence derivačního a integračního článku pomocí vztahu

RC

fm2

1

- vypočtenou hodnotu mezní frekvence porovnejte s hodnotou mezní frekvence odečtenou

z grafického vyjádření přenosové charakteristiky - sestrojte přenosovou charakteristiku derivačního a legračního článku



a) integrační článek b) derivační článek

f Au f Au

[ Hz ] [ - ] [ Hz ] [ - ]

100 100

200 200

300 300

400 400

500 500

600 600

700 700

800 800

900 900

1000 1000

2000 2000

3000 3000

4000 4000

5000 5000

6000 6000

7000 7000

8000 8000

9000 9000

10000 10000

20000 20000

30000 30000

40000 40000

50000 50000

60000 60000

70000 70000

80000 80000

90000 90000

100000 100000

Graf: - přenosová charakteristika integračního článku a přenosová charakteristika derivačního

článku v jednom grafu


získanými v předmětu základy elektrotechniky. Zhodnoťte průběh přenosové charakteristiky

integračního a derivačního článku. Porovnejte hodnotu mezní frekvence RC obvodu získanou

výpočtem s hodnotou mezní frekvence odečtenou z grafu pro integrační i derivační článek.

Případnou odchylku zdůvodněte.

Date post:	06-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	hoangkien
View:	221 times
Download:	2 times

Elektri měření pro I. ročník - em-laboratore.wz.czem-laboratore.wz.cz/Skripta student.pdf ·...

Documents