&s.ea. so\ot*t*-* J.

l{ T"I*i.ruod.xc.g*- tr"t eJc-s..oc/ic;

' fs$ t\omsr*t Ht$rq*{l*\-t . er-ce\n' ?$b ' t*o

1p-$oe{\as- \"7o?eobl qe-i*ejt\e-i ; us/

- grciQ.ost-op

- frt6-rrs.,*rlo- e".5\'.-g$.ri".qFfi esct$Li.qr,\,*e T aSE-F.sHi\+--*+ tR.q{. \

A u* {r^-Lr)) = Ltrt*:]Esefr- 4* Rt,r lF

-

tt\t{IIIIIi!tiIitIalz

L

(J.,Eq4- Oq:ts:*.\31

Uno' o VU*

= 9?o\

li\ -

brrv\)\rv

= ":-v***,.is.*f o-tU*o-

s.br= 6-- lr V

Ur= Ah Pr.i=r-rsri*16

?' (J,'^ Loq,)1 *$

tll =*

\

Osciloscopul catodic- ptrnv\,e iro. c.1greff.1r11.o"re-'*ql,.\G$d$,1"e--

CuprinsUtilitate, clasificare, schema bloc(A) Tubul catodic (TK)-

realizare-

sensibilitatea in regim static-

sensibilitatea in regim dinamic-

TK cu memorie eleclrostaticii(B) Canalul Y-

caracieristici-

schemA bloc Ai reglaje-

divizorul calibrat.gi compensat-

osciloscoape cu mai multe canale verticale(C) CanalulX-

caracteristici, moduri de lucru-

schemd bloc-

baza de timp-

baze de timp duble

Clasificare

. Osiloscopul analogic-

Normal (frewenle mici -

medii)-

Cu egantionare (frewente mari). Osciloscopul numeric

- Cu egantionare

- il studiem cind ne revedem in anul 3 - IEM

lstoric

Sursa: Philips - 1940

lstoric1897: Karl Ferdinand Braun inventeazd tubul catodic (Cathode Ray Tube-

cRT)1930: tubul catodic cu 2 spoturi {osciloscop cu 2 canale)

- A.C. Cossor

{Marea Britanie)1 938: Fondarea HP (Hewleit-Packard)1946: Fondarea Tektronix: Howard C. Vollum giJack Murdockinventeazd osciloscopul sincronizat (Tektronix 51 1) gi calibrat (cugraticulS)1959: osciloscopul cu egantionare analogici (in timp echivalent); se potvizualiza semnale de 300MHz cu un osciloscop de bazA de 20MHz.1963: Tektronix inventeazi tubul cu fosfor bistabil; memorarea imaginiipe un osciloscop analogic1964: LeCroy: osciloscopul digital cu egantionare199x: Osciloscopul digital devine dominant pe pia,ti; esantionare cu maimult de l GSais1999: infiinfarea Agilent Technologies (din divizarea HP)2008: Agilent lnfiniium 90000: primul osciloscop care poate memora maimult de 1 giga egantioane

Osciloscopul -

funclii principale

(Y) Tensiune

L()oTrmp""'*'{(Z) Intensitate

t

afigare y(x)uzual x=t * afigare y(t)

existi 9i afiSare y(x) :axa z: intensitate (op{ional)

y=t+(t), x=u*(t) (afigare XY)

Intensitate

Timp

Osciloscopul catodic -

schema bloc

"q,er-"" dL *srs'q\dr*iirtt+\

rrsm,"qtu"qrca-rt: or-*,s*el !a;\sg-e.t'"{r.$

f{''{hsfr".

* b*o-d* E-e ah,* pim ,ry**#&,ine.mL:F *.At*,&Ri

l" Pi qx*Ad *- {U".' ra o&*.,.ir*

*ryA*+rr{q, tsto , w\relq *rsie$-.a^_K-eA-

*i*4afu aq: &{r*ilJ. *"n+tr-L q'-..il e{

Y + x- g.sr*- r*'^3.r. 3.*"* cgL g-*eflh.*c* " r.

aq sa $o* ssi'-sr*_.-*r-*i.

(A) Tubul catodic cu deflexie electrostatici

?n?.rt,.o1,"1-lg1*p*,A2focailzare + :holl.i11s,:- ,*r-i I uk lo,!:!1ll'",r,Affh-id;le ce ? o- rx-.. tr!e' {*h***,accelerare (A) +posiacceierarc Fiforma ecran ului : plaVsferic: cc,xscl,Gie le n naio gi c e ?

'IffiW* -!cs&qtqrg"'E!'d s\ *qN q* -ry &rs1*"ar +{mq \e-d* -

Defl exia electrostaticd ; sensibilitatea

1* $l&_!}I'A. **

o{rct 4ormFe-o,er, ^ o

.-* pt*c-r

L o"",+rr-*, t,a-Ss- e.s*ae*- g .a

a

Parantezi: definitia sensibilitdtii unui aparat de mdsurdSro= Y(l+L)/u, So pentru ur=ct=Uo (este utii la ceva ?)

ur+ tirJ*s.

e "dr're q *!.

Consecin{e partea 2

Q: Cum se rezolvd cerinta: Uo. mic ?A: post-accelerare.

f g *.*p fm eat'" e" s,S&entr *sdffi\\re* e rsrh e{r #eqs- f -*\ffi "'tei*ns' fAS'a:{ e4 d{\flff Aj)

u* F s:R"LU *b &ff'.gb \**+ 3c*=s. *r Anxrdx q( \,un*s-Sd" * L* ur"* $ i

A t'o..al < h ,*J\ iar&ch$s-h.L!r-,G-.

:T

Sensibilitatea in regim dinamicur(t) = Uo = ct se poate misura cu voltmetrul; nu ne trebuie' osciloscop.

*qtr!\,e ) s F\,!t,X*u, variabil - ex: ur(t)= U, cos a_rt @! - x1a_

k- poq6i

ob$ ei"gs,r{\l *.{ -9+- {,q* - er.L +U-h- e***s.{q* .

TL]b-l*Di,tn e.- -

*Ll1t-\-{f,l..*e- ' e--

" frt}_T**rLd qu s."qr*o' Lqr+)

Gr,Adeafubcl(}*'$*

&.4{agP

Gr't:dlfulru,

\ etod!- R* *c- ete''

Bonus: TK cu memorie electrostatici

tun electronic principal: FERtunuri electronice suplimeniare: FELgrile suplimentare in fala ecranului-

grilS de memorie GM-

grild colectoare GC

. Modul de functionare?

^ q-'

il*,ru" ft\*--e$ $ $*h.*A*-* (q $*" R*r.si +**9r* ixr:e"= tr*-eu"r.re*ryJ.;-, ,ff q- *,aft rrft(r*t rr-G *x{ s$u{$ti.rot *

e+q ia* c'qlcr'A: cltmr'' e'o*cug esnlDiq?:on eg$i-trae*

* q.ocvrren"*s&+-e- ; **-aensr.osila qq.r\&tu +en&

t&r-+a,h

+Dy ; ar'''Ftr{ _ dr cte-#}c"t* F"rn , h Fqr*'$rq,$s&g_ ey: (_,v.Le.qaa,.L ffi^ dr- d,fr+.,_r;

*l'i*-.ed.r'*-t Q-*

Qe: cnrrru**oo otr enn^e.&- :%'ffi,* = y*n .

.91 ;,^Dr_f

*il'r*'*J- o-nd

c1:/(B) Canalul Y6\*i$l&,. ,q $Jtntnofuh sn A^in trse: 1T--Ti cs{ I i-+

I

f'rrrrlt ' , d,'PozY,I Cr[V/div1 /-Y '"- 'ir 'INV Ir---------

----------l

Schema bloc a canalului Y. tipic:2 canale =2blocuriY

Rolul si functiile canalului Y

. seleclia moduluide cuplaj: ca/cc/gnd* px?.GJd.q

o

. amplificare in tensiu ne, catibiatdt

. asigurd Z,n (constani)

. extragerea semnalului de slncro nizaredin semnalul deintrare PAv

. comanda TK: trecerea de la asimetic la simefic

8

t " .nnfr-d-s:*ta Frfiq.na"* ( pft c.c.q- d-sr:rraa err W* -r,il.\z.

u ""* - - J- Lq, jL=' * *Ld;nu.- \,$ : RxtR.qf ,Ln I

F =

Rr- [ R t* =.] {,** R,. t Ro*o*," * tesQ_ir.a_-

*.i,.., f : Ug

*=-it^

u,-JL

RI lrrla

tiq-) l^i qagr.c*_ e-*_ E&Fs{\rv....tu*[ *; .tn*I so-n-- i

.*T :*

o.'* il'edl*"n, (-r*i bo; Eh$.L--j L "t f d* &*".

"i"ii ti-'l-

-,t I I

*-- ,.Y?- Z^, {a- Y--t-h_ (J

Slq_ UrnCJ.l_ **,.eo-)

Caracteristici Y

1.

2.3.4.

impedanla de intrare 16mou-r* {.* Vrnl :a ^sensibilitate / coefibient de defllxie + ' LP '

- caracteristica de fiecven!5rispunsul la impuls treapti

1. lmpedanta de intrare t,T}il ff

1Mf) ll 20-30pF normal1.0M0 ll?+pF cu atenuator 1:10 (pasiv)100MO ll 1-2pF cu atenuator 1:100 (sonda activd)50O RF (frecven{e Tnalte)

. Selectarea sondei la Teklronix TIISIO@12000:CHI menu -> Probe 1x sau lOx sau lfiDr

ein a- '--q-figq c*6'e&j

-fra&"$a

qQrFtt- t + S*."ns*D p

2. Sensibilitate / C,

a

S = y/Uo [divA/]

C, = Uo/y = 1/S Mdivl

(includegi SaTK)

Paranteza: dE. decedB?

exemplu: telefon GSM:. Pemisie = 10W la stalia de bazi' Preceptie = 0'000000000000001W (10-ts S4 in antena tel.

concluzie: incomod I

P"misiu/Pr""eptie = 1 016in dB: Peri"i"/Pre"eprie [dB] = 10 lg (P"*i.iJPr*pti" ) = 160d8

in putere: P1/P2 [dB] = 10 lg PrlP,in tensiune: U.,/U, [de1 = 20 lg U,/U,

D:r- qadi,mnlPL

-Aqfg:-\ ut"riclL Ha /tsbeLt * fr" &bro'h#rt \te+:

-\F'- Jls-:"4,\{- lre*F-qJg{i

-L- tt tR-- \Y- j

10

f'Q "Q\\

LJr*

t\ * # 1f "'e $,: a.\Ea

-jJG-c*rJ.ts + dtJv[rct cLrrn ql

A,rf;$e- ft,utcr?s"El*

&> \

-l c-tsre " emrcg*-${ e:.eoq\ q-\ Rn * r\ \ t ***e.,i-n qnn e.tn c-qJ"nq*. (}.ke*,c;,h-Q*en f}.*{iF n"r'cr" F""g'tt CI.si"t*&*"-

'

o-)

r (43*?=1$--i= *_* J*&

, tTJ * "n-n"L**

(Y\. eAA- G\qe+ {a*e*r* Fqq

+t.

*- rreti*nu r LJ:* 4- s* 4*o**l e** tJn *rAu4u'*&urqsru^,Uz- + ;^1

qa-a-= e-r,-!-(-j9 5 y'"ieu.t&re*,..u"

= AL.u\ S e-'Je

b_*!4 _ _+lag5_4* ..L '.fl Rtl+-. 8

l,**,1

{*+-. .5tt itslLc-

de ;i"(

1.a c-rscrrg*t_t .

* n*.*kff, ,

'

? f*cni :

bryo**, '. &n. ' c,,- E Fft*-d - * fi*- {-}Y .ffi (e-x ' a{-r"'}s'41 Lq-dde, )

rtdu *3** "

+aF*

Paranteza: Caracieristica de frecventd a unui diport

. Definitie: caracterisiica=A(ial)r s.n gi amplificarea/atenuarea f-*---l_?n tensiune ur *,1 Diport i uz' [J2lU1 = A(Jo) Ur,U, complexe --]--

-

r-

. caracterisiica de ordinul 1:

A (i r) = la(1 a;)lei o(a) --** *Qs o*-cr 5n.

JC) + ao. Modulul amplificdrii:

I'q(:,)l=+=-g" f,a'+a' l, *rt!'i

. Exemplificare: caracteristica unui circuit RC (vezi calcul)ffi

i-.l.>*'ig'3t's- z&.,{*.., ?t=ag)

-*,eL$* Lso"u[\ f,} tk = or4.+ t**$,ffi\

&"seq fu,ae+)** 1r "{re1

ell*l { =l (Ll 4,.!J o"\.c

-> Q.-Om\-a\1G'L-

.L\G

Caracteristica de frecvenle (cont'd)iA0r)lraer

ch. "k%ka*Ao:OdBr$*' -qdB\}3*

dece-3dB?. la o = oo A(r,r) = Ao/ {(1+12) = 0.707' deci uz= a.707 ut

' 20lg UrlU., = 20 lg (0.707) = -3.01 f- = o.tot

-lt

= * n ba-{-

11

-T"rts,*.L (s*rCd c_ Jr,Y' T "J .

tr \ d *uWrn-\oo\

6t$*t\'-.

s o[tu"r

[=Lo9otcfo + fo = f-eds = frecv. de sus. s,n. caracteristicd de filtru trece-jos (FTJ)

f, k.***!*-"-. iF$i}}l\$Jb g'iaLssJ;"..tuJruG$:

tu*-1 *1\:q*..-J

fqr-.-11 r.4 t

.1. -1F-J

-r-.- lLpFi-n +-J4nar ,pea*"{,*

'\ *\A ri \* -z-sd.fo * ,fur&,neL*i.r

3. Caract'eristica de frecv. ACHY*o Este de ordinul 1 ( ec-\. se speciftcd anl2n numitd f^ sau f ,-.--j; ed.A ;; #-' il;;il'' Ji"dff,imc.Qrldr 4od s.rs.x-*,{s. "dr diLaar\*u"b.+ q.in*'elt"ft1 i^Fb \ , S e.rnc , o,.r J^n, e"a $h".. de relinut: la Ff-ro, semnalul este deja atenuat cu 3dBl. Se alege un osci$scop cu f_ro. ]t f*r, o semnalului dorit

ffiry**aa.q d n,rq.r* -

12

Sge*' b\.*-J^t$- tc aiuf b *"r*kl t"*qr" trgq*,a*, {b lu**) d**r*n S 1u*co*\,s*6*v'es**+- q^.$l

N1.d.bf =*^b h

Alegerea benzii osciloscopului (fo)Q.. dTndu-se un semnal de frecvenld t", cit trebuie sd fie banda t6

a osciloscopului folosit pentru afigarea sa?

A: un semnal con{ine o frecven!5 fundamentali gi armonici.Doar sEmnalul sinusoidal nu conline armonici. Daci gtim sigur cd semnalul

necunoscut e sinusoidal, nu ne mai irebuie osciloscopul!Semnal dreptunghiular de f=100MHz * armonici pe 300, 500, 700MH2...

(dezvoltare in serie Fourier)deci frecvenia maximd din spectrul semnalului este f.,", >> f.Goncluzie: alegerea se face in funclie de f.,"" gi nu f" (fundamentala)

Alegerea benzii osciloscopului (fo) (cont'd)0.1 0.? 0.3 0.4 0.5 0,6 0.70.8 0.9 1,0:i*o'. RegulS: se alegelm0t------T-----",ffi 97.5 ^-^it^6^^^"t ^? {3{l osciloscopul a.i. fos25

= 3..5 f-9o-o D87.585.0;;; consecinti: pentru unso.o semnal77.5 dreptunghiular intrd750 3..5 armoniciI2.t79.7 (- 3 dB)

' axa x: raportul f* I fo. axa y: raportul amplitudine afigati / amplitudine realiExemple:' f"urnut = f0 + Aafisat = 70'7o/o din Ar"", + eroare de 29.370' fs.'mnat = 0'3fo + Aafisat = 97o/o din A,"", + eroare de 3%

Sursa: Tektronix

13

*' k-+*=-t_

d.ojbe *t**o;.t-: f . _zdso-L+-"*r,,*oJ -+

A* (

ss= Wfo

-{x D* 1o = t*{**o:r- d **J w+)e$a*4g

io"* = \o(*-lo,g+. = AoI t_

Or I Il" *n ";f+#-srA, tu-*" *') f e.- Q*tn*-.*.o j s) I _: so **-

_

az**& #

MI+I"N* cL1"$5 fu- e-e***$nn c"\>r.'4. Rispunsul la impulsul treapti

-)

. la intrare: impuls treapti o(t) de ampl. A,

. la iegire: Ao < ,A1, intirziat gi distorsionat a- $n**l* s&Ael.

Se ,.i.fthp:*q3$r-iq.snq

-q S.a',lte"if""re'tui.fq

Rdspunsul la impulsul treapti (cont'd)la intrare: Uo(t)la iegire: y(t) U) = 4u (r- r-'a)o(t

. durata frontului va fi ir= tr-t.,

. legitura t, cu frecvenla de sus fo:

. Demonstralie I

14

sQu.lotrrc s, Lq . e --**+ia t) 4_,Loq.L, cr. .

*

Rtl'. A.sr*t rsfcL+r^

k x$-sr\s-B* d'rtsrybst.' *$lI.*-

Acelagi semnal aflgat cu un osciloscop cu banda de 4GHz,respectiv banda timitatd la lGHz 9i la 250MHz

Sursa: Tektronix

ibn$sl*Is- aS. inffia prq ni'$t* t n\Wds- "'A

L:"$c-C.!-hh.^i*td*-.LYf eW"\*

d"Fafsc"4 \

#q*4

fl ^= o,3i- +Sc*.&g- r*'*r't'qA'8- 3--Ar\

dr"e*-*+- *t*:t**{ -t{.' u"S

+- * &qLS

=-d. t*sr*b ? d*{*

t r eX\.rL tf{\*a.r" guf -*s- W P'r"ir[ du-

15

+*- !'*s-*|lt't

qrs" nk es {rr5.* 'S-r6d.s&.d, )

MT/s = M TransferuriisecunddUltima coloan6: banda necesard a unui osciloscop pentru a afiga timpul

de cregiere al sernnalului cu eroare < 37oSursa: Tektronix

*;r* t*ss- .erfi. qsrukjb *n*q.b rF

clscr$s '{**,. g* sAru,. *s.rln*rs\s.s. Ltisq. U,qfr ffish ,jfa*\ eu\rII_lf

e3EFf

,--il/t--1-J

*v

,rurneh-_: *' /\^A-' cG\ (\IA

{" s3Er_ <

sr4\e**#,.r-s { ,

o'3s .= StGf =

"lE rue

"a=:f +*ur- +$r=dffiG;, =

aEig,L t eirr.***\e*nd cl$.q E*.e* .Sqo * l.AS ht& s gAlE lrLa * a{i64tl*"

w ernQQ. peryhs1ff\e r_

**-5*tr & sletu \ s: bnts.rruh*n e &;fuh_fu_; qruek+*ry *{=ffL

t-.

Rispunsul la impuls (cont'd)

PTni acum: f, = iimpul introdus de osciloscop datoritd foDaci semnalul are timpul de cregtere finit fr:

r:-- ^t,=^,lti+t',

ln = timpul afigat pe ecrantimpii se combina pitratic

Q+- sclu1 q-}y *r t\gu&l.

Schema bloc a canalul Y

(1) comutator (2) DCC {3) CC =*tL\ dlqu_qk(4) PAY, ADY: amplificatoare qL_) t

1 " \r-) {s\l*.

Rolul fiecdrui bloc ?

\l.t$F.6 {\A."etl.&,

t e^i.n*qs$&q)

16

f".c--'

1. Comutatorul modului de cuplaj CC/CA/GND

T-"semnalul de intrare u(t)=Us + U sin cotc.c = Uocuplaj c.c. = cu Us, cuplaj c.a. = fdrd Uo

U"-cornporentacontinui -

rtrin$*i-l'kt.1ii r" i- Ii""ir'1"'-i-*f11- 11"

a) CC b) cA

2. DCC

. Rolul siu ?

. Cele 2 caracteristici:(A) calibrat(B) compens"t ._ f. q \s_d.sr.ee-- &.s,+nra.vb$- w\q*s

(A) Calibrare:. pp. amplificaiorul can. Y are 1/S = 10mV/div. orice semnal mai mare tb. atenuat

atenuarea cregte cind se alege un Cy mai mare

Cy 10mV/dlv 20mV/div 50mV/div 100mV/div 200mv/div 500mV/div 1V/div 2V/dlv 5V/divAtenuar

e1t1 1t2 1t5 1t10 1t20 1/50 1t1AA 1t200 1/500

h,.y qC d.Q **..mu$"qft* qgt ;llz l,ga,. qEA^L$$-"$ \siu Aa1:*mt-

tI,l*r.*it#

^) *r--lilF.__***:LJ?"fuf,

t

w *UiVo. *u*3

=

*' "'.i...,cJ=ar\Fet lZ*;, t/--

t{Rl /itl'lztAlS

t

zt

:(Iz

Is,t

Lb

{&?*or

*Ll" i --U* er/f Rr'e r/*4R r.tQt-+ P-t" Lq

t- es.rryrcc# $ *d *fltr{-"-. A}-r^,s $fiAha deg"}t.&'dk >'Ra*.a-\Ldtp-$.+i{-dl.L r:;orr"$. (C,tro.l er$fftF,L.\

t\,Lir* ""Q'm" bte-lLse,q- .tach:Ftift& tqtvsr"Si-: 4a +l .Ls.- tS.s\h. sr$skuqe

") k o *.0."qlr"v-cg

-+ { .Jbecrr**ke&on cAs* a hs-ef\lt\f"! ,{ o,,b.c\ \$-r$ik qR a,tr!.+{oi* r* c's.rsjtrscs*3- A{z-, tfsr{/,o

,t /wFt at* o,}q*, t$s- r{ tgrse"qsA{,^r.Rc\-!" o,,^..L dg ,? /ru g_ el.r.,"d"" dh,nn z fu l"

- f\Ar$ doflrt.ot q,,.^*t ds g$m*[ u*-i corrrurbdtsa.ar.L .u me_i

ornqft*ee&.\tla_ r b

*\vl*.ffi-+_'v Rn_tQs - fi^_--

Fr

*"r*T-ilt

DCC: Realizarea treptelor Co calibrate

C_____.._. _._..-.._.__.-(-/J'iCh1 in ll i

H -t-tli----F-_-()NIlJ r-itt.' ---l-

--t'', .'

fi -l-il-rtli"- j' -{-)lli __r_H-rL)*

10mV/divVarianta in gol:

avantaj: comutator simpludezavantaje: multe celule,reglaje interdependente,ecranare dificilSnu se folosegte aici (sefolosegte la voltmetre)

lro*v,o,uI r--IIPAYi-] rcmv{ov.l'l S0mV/div

DCC: Realizarea treptelor C, calibrate (cont'd)l0mVidiv20mVldiv50mVldiv

100mV/div200mVldiv

K1a K1b

500mVldivlVldiv2Vldiv5V/div

Varianta in cascadi:. dezavantaj: comutator complicai. avantaje: celule de atenuare cascadate (atenuatoare elementare),

independente, regiaje independente. exemplu de cascadare- K = 1/50 se obtine din (1/5) - (1fiA)

K1c

*ffi{+-1 r--r rO

"JJ I LLJ [00] t

\u.1ufu.!.at u+tsnr'es"\st' LI1'-SL' g

G-- A Ctuff e-e-- 5 Cur a FA(=\

t S ca-- .C!. d,l.o'qfl+q* F

-

tru$su*e e-6;t"*$t ea qa*'. rq*.

*n+ll":r

Q-{n** I }-\JLC- iu,, s L4sL s* ?q. b,

nt B }*.tso+ ' e i,..-

S +tt*e

Realizarea unui atenuator elementar

qt&;r.,,,\tum I

tifu]* H

Z^, Zr, r., ToCondilie: conseryarea impedantei de intrare:

Z,o(r)= 2,,{r)= 2,.(r)Q:, De ce?

.

A: vezi poziliile posibile ale comutatorului K1 peschema precedenti

.\5 r\

^-[ gtr

-

, ,-CE-irJ II-i iF.--,

iI

i.- :- Q'* ^q+i\tl6Q-q:tEL' .

--t+ r $r-6.t!

.$ *t*:r)= \t-*r-u.h t{(w} + e.arrrr.qa5t-wa*ls Sm, Qnn-enarcry* $ " *L,t{ dsf , ok,6o'u^&:Ro-to'= Ruea-i ea$'A &* *o*erq \ ?Ai*iq*\ **.o.i gc >*s*o.e e.*qed- .to* & -L;*"r-L,

DCC: Condilia de compensare. (B) definifia compensdriiCaracteristica H(u,r) sd fie constantd cu ur

(4 z"(r)+ Zu(al

Demonstratie Icondilia de compensare de'rine:

Is,

"a$" .e'$ eb rnc!- ,

19

. Compgnsarea atenuatorului- S*- s*.nru,esw*. hL !'iffn '= g\* Fe'lk\sb'

t__r---

( o^- tmt oq.1""c.on*flts8e-X. 4 rlfr\*'"$*-:-Jr-r= - -i - -t- - I - -l-rffi[-]::i-:i:ni i;***:il--f - j--i -l-- j--i --r--l--i'--, F- -r-- j--i-+- j

[lri,i.i1+E],ij Li,i,il#=l # i .L'i,l.L#*Atenuatorcompensat

Atenuatorsubcompensat

Atenuatorsupracompensat

I

t"B

T-

Ta

T.

= z, -

atenuator compensat> r,

- atenuator supracompensai

< ru -

atenuator subcompensat*\ *t q#-* g*rs-a- $s

,*s* qgs*. keftn"*.s *AsIs; .l.u*se*es+\Ls"* .q*r*e.n t$ ?.r.r

bsc-: dtv;*on elc-Qrhaa* ** *errng,r."ac*

rr.4"t! *\n-.-r.ren4 -

i tu",*s$g iF d:s".*

E ca-f fanos&. -= (-* ats s''*-[naEfta+P

"t*zu,\c,*,ud.Sr

*ul: gr-qr& e$errnabQa,odr-Ue- o$c-a at=.iA-t*) r tA cs, t133. c=i*{ {3rg*& ** $t r*-*. gq . *eq,

L*sF* {- S *rieq--

i e**, diqFtsJ- r ,(s blvi >"r"*.-'. \s*cr RSs cE&*dha*' Lo.- \s.,,,

'-''- '

o -- qse-bncrg'tsd*--'

',-* F*{g s6 $*,m^ o k*" ,tiru* Gnq. ut G) s.oct dst -lt

- o e,q^d upot'U *- S , 1L3

\

+gG:{-F U.rsd{\s^

T - 1- - T _ -'- - I --t--l _-r-- t -_a - 1

F+] t - rfi+ - I - fi=il -r- - j.j ti.ili fi.li.il i::rr++/,\tr=piTii:i:U:i:I/:i:l\#

3. Comutatorul de canale

Cursa n

Cursa n+ I

Cursa n

Cursa n

Modul ALT

. TK clasic: nu se pot afiga 2 imagini (CH1+CH2) simultan' ALT: o cursi directd = CH1, a doua cursa = CH2

."rutilizare: T* = 10C* mic. CHOP: o cursd directd = multe alterndri CHllCHzutilizare'. T" mare + in modui ALT imaginea ar tremura ("flickef')necesitd un oscilator separat cu f = zeci de KHz

OBS: singurul reglaj de pini acum specific doar osciloscoapeloranalogice

(C) Canalul X (osciloscop analogic)

i N",t$*T *^raRghlx"*.a

t1 rr+nrso-$e"C&{*,

Principiul canalului X:

. K=1 CD (incdrcare C prin R,)

. K=2 Cl (descarcare C prin Rr){co tt tc, * Rr >r Rz

baza de timp {GTLV}I

-E tO

F.vr: r- xf ',b!*

u*- ;;r..*4e"dovfa #4 ee.e'a-[.u

A-O.,A Ytlb,

t,31dtFd6- ea Y \"* 1l $rr''tg.r*teQ+"+a : k s.d1\rn S.a -Llrs.6,rr\an=dh. r!",-r\dsg uC

".-Gt$'$ ,'*t- lb'+ $a& tass' &'e' 'eB S'3'b e"-n'iLV r

b-loy = +rrn'! + G {_.*r-.ft. p..*-.. g,-.' og. ? aLsI*.*- -:{' {

r'

b- &-ie

)lo-_

*d* O..{ 1-kri\ \'{

ocrlxi t{irl

'.

llx

Culorile identifici blocuriie logice:. Cuplajtrigger: CC,CA, LF Rej, HF Rej; intern (pAy) sau extern. AS; reglaj nivel (trigger level), selectare front (s/ope)

-

'Ji: C***:"**r-a i3*riiil*ii"ji l* iimf*lai:ii tjy:" CDA: selec{ie AUT{)INORM, generare semnatAUTO in tipsa }D pe

modul AUTO. f F, C3. STLV: il$ra ** timp: tti=CS icemania st ilucire.

AFrirl':iete.:r st;tljJt ji re ecrAn)

22

Canalul X - reglajese identificd reglajele pe schema bloc

reglaj principal: C,T*=N*C*N, = max 10 divC, calibrat 1-2-5 sau 1-2.5-s

Moduri: AUTO/NORM- NORM: CD e pornitd doar de lD; lipsa lD * lipsa imaginii-

AUTO: lipsi lD un anumit timp * pornire CD * imagine, chiar daci nue sincronizatS;

- utilitate AUTO: vizualizarea nivelului de 0

Canalul X -Ecran 1 Ecran2

modul AUTOEcran 3 Ecran 4

Qcomp maxI

Modul AUTO in lipsa semnalului (ecran 3, ecran 4). Bloc: CDA; generel:a U.orr, compard H Ucc*rp*.,. Ucorp crescitor, adr:s la 0 de impulsuriie lD. Expirare timp (U.o,r,,,>Ucon r.*) + ger.trar semnal AUTO + pornire CD

ffBk L d]-troa-gn$

L\.t g l- -- -t\i e ll.qFe-.s-

"^r II if l*-l- LJ-rJ + A*-;-cnCrr& gie5sr.*e-As*f. q+tef$.as$"jiq*"

e-rt

Sn\' 'l

Canalul X -

modul single sweepEcran Ecran 2 Ecran Ecran 4

u(t) r*--iFront=+

ID

ARM

CD

TLV

up*d*r* bulori ARl,,ll:BT arrnata BT inhibala pina la un neu ARM

Operare.in modul sirrgle slyeep (single shot, Mono, desfdguraresingulard) versus rnodul eontinuu (Cone

. ARM=1 valideazd c,inerarea unui singur lD cind se satisfaccondifiile de sincro; ,rrmdtoarele lD sint ignorate (BT inhibatd)

. Utilitate?, tt *{r\_^ o^^r ,*shoftgl F-

( analuiEcran 2 Ecran 3 Ecran 4

X - holdaff ur" *,q.gs

F.qAtfi A.i:"c-q-$J'J,,t kLxtq;\i

:n -- fcl-cy

a-* L!

Rolul CR = generarea limpului reglacil de holdoif tt*_l. in timpultrer BT (GTLV) e inhibai iignord imoulsunle lD). la sf. t,ei GTLV e validat (va porni la urmatorul iD'l

Canalul X - haldoff

imagine cu hoidoff _n - imagine fdri holdoffc+'spt *

Y#nl,olh"* *o** eud*'revry'e- \Exemplu: 1,2,3,4,5,... momente poslbiie de sincronizare1611 holdoff + dupd momeniu: 't se folosegte momentul 4 + a douaimagine e diferiti de primacu holdoff * dupi fnomentul 1 se folosegte momentul S

-

imaginiidentice, stabile.

?r ta fa

25

M "e*-,

Misurarea tensiunilor

CuprinsA. Procesul de mdsurd

-

generaliti{i; erori de misurdprocesul de misuri; clasificiri 9i definilii

- unitdlide mdsurierori de misurd

B. Mdsurarea tensiunilor coniinue: schema generici a unui voltmetru de c.c.

instrumentul magnetoelectricvoltmetre 9i ampermete cu instrument magnetoelectic

C. Mdsurarea tensiunilor altemativeparametrii 9i valorile particulare ale semnalelor periodicedetectoare; voltmefe pentu fiecare din valorile particularevoltmetre gradate in valori efuclive, indifurent de valoareamdsurati

A. Procesul de mdsurd -

generalitdli; erori de misurd

Procesul de misure

Componente:1. Obiectul de misurd (misurandul) r a r$' u hs. +*d.,62. Metoda de misurd3. Aparatulde misurd4. Etalonul

Obiectul de misuri {mdsurandul)

O mdrime mdsurabili trebuie sd se constituie ca omullime ordonatdMisurandul poate fl o mdrime:* Activd, cu energie proprie W, : se preia o frac{iune % .. W,

OBS: Remember Heisenberg? .' ru+i- ger*d. qrr.tn'rur-'i"*u &*-*o:Ex:mdsurareau " \ars*"

- Pasivi, fird energie propriese aplici din exterior o energie de activare Wu"t, se misoardrdspunsul W'0BS: trebuie ca W""t, VV,r

3. Aparatul de mdsuriEste materializarea metodei de mdsurdtransformd mdrimea mdsuratS x in iegirea y=f(x)f(x): caracteristicd de transfer s-x: *4n+ei'"a*rro {:{\a-M-\ **

4. Etalonul -

cont'd

Poate fi:. obiect fizic

ex. metrul, voltul. fenomen fizic

ex: secunda, ulterior metrul, voltul, etc

etalonul ca obiect fizic: dezavantaje evidente

Etaloane ca obiecte fizice

metrul celula Clark

metrul: 1889-1960, bard de platini-iridiu menlinutd la Ooc laBiroul de Misuri 9i Greutitidin Sevres. Franlavoltul: celula Clark (1873): 1.434V la .l5oC sau celula Weston(1893): 1.0190V ?ntr-o gamd mai largd de temperaturi

Etaloane ca fenomene fizice1983: 1m= spaiiul parcurs de lumind in 11299 792 458dintr-o secundd1990: 1V se definegte ?n jonctiunea Josephson K{J-90i= 0.4835979 GHz/prV la temperaiura de -90oC (heliulichid); 1Hz=lisecundd

. se observd cd toate depind de etalonul de timp (s)

Etalonul pentru secundepre-1 960: ceasuri mecanice1960: 1 / 31 556 925.9747 din durata anuluitropical 19001967: durata a I 192 631 770 perioade ale radiafieicorespunzdtoare tranzitiei intre 2 nivele hiperfine ale atomului Cslegla nivelul mirii gi la temperatura 0 K (ceas atomic cu cesiu)

sursa: National Research Counciiof Canada

Precizia etalonului de timp

sursa: NIST (National hstitute of Standards and Technology)

precizia etaloaneloratomice: 10r3... 10-16(etalonul de timp e cel mai precis etalon)

Etaloane de timpEtalon fix cu rubidiu (sursa: USNO)

Etaloane de timp

{E."*.dk ds (l'*nte-:rd q:s-s * }"\ t*"tEtalon poriabil cu cesiu (rack-mounied) Symmetricom Cs4000 R&c';+ s's-. ie$ire PPS, 100KHz, 1" 5,10MHz *{aru-e}.g'g. Q-q'r'\'".}J\rc-

"\"F6*' Dug'r- sur.. 1c&ft\{}- r. sincrdnizare\cu GPS. GPS:

- 4 ceasuri atomice /satelit (2 cu cesiu, 2 cu rubidiu) pt. redundan!6

- precizie Ia bord: 10-13

- erori la sol datoritd propagSrii

Unitd{i de mdsuri relativeuld,hf =rc4sE UfVl.d U'u+['tt]

. decibelul: [J nss : [ \1 .) UL*bt "

se [* gU1/U0 [dB1 = 20lg U,/Uo ' n v LeL?$ 5 ]$ ej rUtransformare Tn unitate de mdsurd absoluti:se impune Uo = ct = Uref

Exemple:' U,.i = 1V -+ dBV. U,er = 1pV -+ dBptV. Uref = 0.775V -* dBmr4 '\of h' il tr"''.)--- s- 6+e -tL .

(1 dBm = tensiunea care produce o putere cje imWl600Q)OBS: in dBm se misoar6, ?n continuare. tens;unigi nu puteril

r-

/u " P* \ !r-Lh {""o,x?srrj?

--

i.i..Tr--..'y'sLlfl +F. = 5c --l-*3 i++:

"/ #,g.ritue* er

'&Ltt' v

t'"lL*,g.rnl*p* kH

Erori de misur5: 2 reguli esenliale

. Regula 0-1:DacA operatorul nu poate influenla erorile icazul erorilor

aleatoare), la calculul erorilor se alege situalia cea maidefavorabi16

. Regula 0-2:Dacd operatorul poate influenla erorile icazul alegerii

metodei de rndsurf gi a parametrilor), la calculul erorilor*e alege situalia cea maifavorahilS

Justificare!

Exprimarea cantitativd a erorilor

. erori absolute

e; X*;X*e-von*b^*\\b

. erori relative

,-- ".-x^-x* = " ',uo. erori raporiate: X oa X od X *

o _ _X^-X* -,

,-#*F &"r- X^- X^ 'ho (- ttq{"itu"e

erori limiti: maximul erorii care apare in procesul de mdsurd, pentruoricare dintre cele 3 erori de mai sus

,cr

x*_s) q*= g kA

I1*: r Pif)t,r " -gL.C b-ii^ ^ \,t::**_*:___

A4i- t

eq

tn1> o^fu

.&d*.oAq-+{t,.91z

*t ffi,.rc, t.ltf e^,b+n- -4. #,-d- *i- n-,& "*

Jsir._ g %+,{u + & -tr*

'rt-t,-n , Ei.r r 6Jio 6+q *q\r

'&!ory- t,tl*q-Gt qAfirL

+r ,''flo,,-* -.

It ' $ss4*t

Clasa de precizie; - ldo

c:eat^l- -

:-ri''163 I'/"1,^R-^cs' A eg

Observa[ii:. Clasa de precizie e eroarea procentuali iimit* raportati la capul de

scari X",. Fabricantul determini 9i indici in prospect clasa de precizie in urma

unor rnisurdtori repetate, efectuate cu un aparat cu C de cel pulin 10ori mai mic

. Clasa de precizie e intotdeauna in procente, chiar dacd se omitesemnul[%]

Reialia de legdturd:C.X,,

ri^ -dtim- X- t%1X

to-.rr-.9iorrl': o.t, c-o"nnc!- $o.g cvw; r!'.J&.e- A"G-^\J**-\F"'JI"*- * f^*d\' "$m*fni*'

C?nd gi de ce se folosegte clasa de precizie?2 categorii de fenomene diferite duc la 2 categorii diferite

de erori:1. erori proporlionale cu valoarea mdsuratd: se preferd

exprimarea relativi a erorii2. erori constante in gama de mfrsura: se preferd

exprimarea erorii raportati la X", (puteli da unexemplu?)

Respectiv, erorile maxime 1 gi2 sub formd relativd:

1. t, = b t%l (notam)2. rrpodrr'=C ..-.>

r=CXcslX lYolEroarea limiti este suma erorilor datorate celor 2 cauze:

trtim= b+CXcs/X IVrl

i . -* C- \.o it_ )* lc^{c*

-t\r']- x- ^*

1,.+V K(,x o- a

b q r 6 \,f -trcV -: a'.r ti,r.ilr{i

bev * L&sL-= F,G_rb..i

th^ *zt Xe,i,,--.Oytt Xa q

t uri n' Q,ld& !.^ *gue CIr e Xq&L.a ,l{ i*-.,"-* . e - 1.6 }ii= ftt b* YCe=) t

-t-.s-\e-?,e-Ee -\ea

r*\i!r::.:+--+

t ^1 ^\lE., *'\e,I c*=t

*H.'*ffi,k sn'*'Gll- xo.^o*iu *.'8 06X3.

11

(, X*,". sf . k*,'n -'n *,r,0 u s/ k*

ir*i. rA

Varialia erorii relative in funclie de pozilia incadrul scdriiConsecinte:

. eroarea minimd pe o scarieste C

. erori mai mici la mdsurareacit mai aproape de capulscirii

-rolul operatorului inalegerea corectd (educatd !)a scirii de mdsuri I (regula0-2)eroarea maximi depindede nr. sciriidecadd:-

1 scard/decadS:10C(vezi figura)

- 2 sciri/decadi 3C saua aa-

- 3 scdriidecadd 2C sau2.5C

DemonstratielXcV100 Xcs/I0

se- k.,*i \ U x'61\'Y ca3,

Alegerea scirilor-2 scari/decada

Exemple:

'103g

intermediare3 scari/decada

Xcsi2' Xcsil-

':"'t '

i0.1Xcs '.. Xoxa3

Xrci'|tr

' 'L, -.

.1'""*to

,} ,Criteriu: eroarea maximd pe fiecare scari = constantiSe oblin valorile din slide-ul anterior:-

3C sau 3.33C pt.2 scirildec; Xcsintemed,ar (X^",) = 0.3X""-

2C sau 2.5C pt. 3 scdri/dec; Xcs,., = 0.2xcs; Xcs,, = 0.5xcs-

Obs: secvenfa 1-2-5: osciloscop!Demonstratie $i reorezentare I

I P*q-=\e-Uo

' r.ofr tj* "-

U*= \t\ Ux*Uur' bV U* =Uer * lV U:. *

bV f.t*&v et*q a\ov FCq s'

t "#L,,,[---.....n {is1.-nAr-. iv-_

-

{Uq5=3\1'

%

U*. woV

1

P\-xeJ\ C "L{t- t-Ls-to

rsC, -\lsb*!

vcV iI

i

t praloe at q-A:'3.\6

- ue

1.339&\6ti

d(-

3 sc- | A.-\-a

L

rB C,,\ Y o,5v \v

\Qq v 3\.sq \i'',nV q. BBt id\! ul1*% k

*1\! Aq "? B f*h\

+i \*

i-

-B \e La scr

Y. &'*i\d =\i "

t-.- Xrx \I*:'- ; y= Q_

, r r.X1=LJ T LYr,ix3.\i=;

?-1+s"1tA*+\Q.r+Pr-

?t*Qz*{LL+Q\\&lls_

L1*-ta-r Rri R*Q1*Q+-+ Qr. +\

Ett?i',*.**- *

-Sdb

\.aqo

\S-- \so

\{oIt\

E e.;

Qt {ru*,rr'+fA'

Et tl, ilim"uutcr.o.".r*D.r

=

-l-+ E_ Q_i " 4 iq -re_

* *z=e k..r,-

3o4

*t"S"" Qt:.\ rrr-t +Q- \\,tae, \Og

\lr-r(43 \Ez *?r=f\^r\g oo ts - .' "a)Ll t

B. Mdsurarea tensiunilor gi curen{ilor continui

Voltmetrul de c.c.-> 4 " o\\e

UCS = 200niV

ianaloglci numerici

-fsg&$_ 1cs{2oov e {r* Q+g;r d-n*rCph,:a":

^*k*ftk b.- e*o*de intrare; dimensionare ?

comparafie cu DCC osciloscoplimitare: finkareinsrrumen, >i.Rr..e pentru a nu interveni in relatia de divizare(rn generat nu se poate realiza ia indicaioare analogice * vezi schemdparticulari)FTJ oplional (rejeclia semnaleior perturbaioare altemative)lnstrumentul indicator: instrument cu acy' v-metru numericV-metru numeric: vezi curs IEM an 3

u*- osc}.{x*? #*$*{}qr}L4s$Er.r.re" *,# -kq- tL c.art-*.p.n**eq.'- &r*-i *u:-

y, 5"'r* s_d q^eF+_hi &grr:-i,a"- r 1T. &a.***-*,ls*' *,ilffi;:il *.- a-,xi.fu .*rd" p.fr"e"4

' dJ\A.- Fe\6l4it=!3" ',;*-a,*1.l[ "i..t-q de- =*'ttt"!- 'q'

*F $a$s-a-+"er'"'**s,ic*, ea.u- SEan Cl qr"+&ob

.S

txlsgLi rne-: Cwr 3q **-X *.

, G_r*.r{ Lsi

Lc.[g* "-

eirea*r*. !.\AJr, .- \.e&. e-\ ;"sle

lnstrumentul magnetoelectric -

cont'dConcluzii:. rispuns liniar (deviatie propo(ionali cu l)

(OBS: existd gi instrumente cu devialia proporlional5 cu 12, vor fistudiate ulterior)

. rispuns proporlional cu I nu U ---+ Ampermetru gi nu Voltmetru

. Q: se poate transforma in volimetru?

. instrumentul are polaritsls { {-'al.*s ir\alicd va.q wod+'q

. existi cu 0 la stinga (de obicei gradate) sau cu 0 la mijloc(galvanometre, indicatoare de nul, uneori negradate)

. timp de rdspuns: sute de ms... secunde

. echipaj mobil, timp de rdspuns mic -

ine4ie mici -

ugor + sirmisublire * foarte sensibil

-

micro sau mili-ampermetru

. Q: cit indicii in cureni alternativ?

. Hint: datoriiri inerfiei, instrumentul face medierea tensiunii variabileaplicate

-Et-o-sr&-9,+q,c-,

r-?y? .l-{.aL

Exemplu de instrument magnetoelectric

V ^.*,.1trr\'\ttil'

I lill.

.NlS' sqo-\\\"".

r\'. LwJ\\

-;5too=i*

,:#r

simboluri: instrument magnetoelectric, pozifie verticald,2KV izolafie, clasa de precizie 1%Q: cum se ralizeazfi o scarA Ucs= 500V giiind ci devia{iae propo4ionale cu curentul, agadar existe un lcs ?\4* t\et:ng i-,$,- *..^ .*r)* s R-lLr=\ .kdrbo

Uq,- sV \o u. -". / V

uol.. So.v qc ,, R** * )

Pbb s EG V , ,?&= 5oqo rc\_fi_ , STa _fL_uc--U*- qg6vLq-= {3s'

H=a * h,es H JLUc^=EV

-t Li = "t .=g r Eo rd-;n-*3sQsV

-+ hgsG -+ t &.,-:> r{ *E s i:E.er .

Uti lizare a @a veltmetru

lnstrumentul: R,, 1",Voltmetru; Dorim U.,

Addugdm rezistenla adilionali R"

U = (R,+R")t --+ Ucs = (Ri+R")lcsR"=U.r/l"s-Ri

. Rtot = Ru+Ri= U"./l.t

OBS: de obicei Ri .* R. deci R,or = R,

Sensi bi litatea voltmetru I u i

se specificd ?n prospect: nu R,ci R,o,/Uss IKAMeste o mdsuri a sensibilitdliide obicei Ra >> R,deci Rtot= R"voltmetru ideal: R,o, = infinit-

voltmetre industriale (de panou): < 1OKI)A/-

voltmetre analogice de laborator: zeci de 1OKA /-

voltmetre numerice: > 1Mn /

Aplicalie: se d5 un voltmetru cu U"r=SV 9i 1OKfyV. Sdse proiecteze cu ajutorul siu un voltmetru cu U.r=$$gyca in figuri.Rezolvare?

rr tJ*a"Stj*oj s eV

t"+ 64q-.[ VR.'

5o gJt-- r S-ff

-{t*rg\x-r"Df F' Rse- ' . *-oI=.'tl"t= saov \/o,r-A srntg.

*d.ittrg e;EesV

U*n = fw

UU ,g seV ) s oV- "rY 'hsv \ Rqr ".l,fV ,EA"\*qt-*J\ 40 g.rt*/V

-s )..- .'a\ $V

, og= A.Sq V ,lo { J\4/v

b-RL

r

Voltmetre cu mai multe scdri

Varianti a schemei generaleDimensionarea rezistenlelor adilionale:pentru scara k (le1..n) se obline;

k rtFn, -ucs.o -p,L-) ut fj=l I cs

Folosirea ca ampermetru

^,o___1lY_oX_/&,, Ics,

brl.$t$m*r' +n"* rn?+-. in locul rezistenlelor adilionale Ru se folosesc Aunturi R.o 4. curentul prin instrument este de n ori mai mic decit curentul

total: 1rr,:ilIcs. dimensionare, pe baza divizorului de curent:

. , -- Rs rD 4 r -r &4 L- tL- + -(Lo Ino -

tR, +R, " n-l LD -"'R, *4

D 4Rt -R,. rezistenla echivalentd vdzutd Ia borne: "' - R, + R, -;

F* gfl

& &rrgc'b-Lrtn* *.rKY/.1 ,L!-&I ,trrs- Qs*Fese BRsy-,

lnstrumente cu mai multe scdri

Mai multe gunturi individualeciderea de tensiune e aceeagi indiferent de scari:

Ucs : R,' 1",

dimensionare: pentru scara kDRt

J,( ht -r

lnstrumente cu mai multe scdri -

cont'd

dezavantaj gunturi individuale:-

se gtie R"r.

nstrumente cu mai multe

solufie: guntul universal:e- {onxr.-ct, cHm fu,ixn-*.*e*x*-- qr-*{condifie similari cu rela{ia precedenti R.=R,/(n-1)pe fiecare scari k=1..n trebuie si avem fR = R. :scara 1: R" = Rr,* Rrz *...+ R"nscara 2: R" = R"a+ ... .u Rsnscara n: F-, = Rrn

dezavantaj: calcul mai dificil (rela[ii interdependente)avantaj: risc de defectare maimic{$ fd\"*,s+ ,&r il!^,* w*e-e,"n)existd in continare pericolul defectirii (cind comutatorul nu face contactcu nici un plot * scara cea mai sensibilS)

Proteclia aparatului magnetoelectric

9,: j f-bF&*=lL),fr.rr \,

, _ ,***, tdcr,ed ,onrffL$,)*}:KeZOlVa prODlemele de malSUS "*x^*s,ltrru-acele 2 diode limiteazd tensjunea pe instrument la cca.0.7vpentru tensiuni mai mari una din diode se deschide,guntind instrumentulR" preia diferenla de cidere de tensiune

o Suad.*,*

dd&pant- -r4b"ftd). '

tr*, -1il4n u&g$ e-.q-mk (}nu *. c*Alahr-L\te$Ss :J.rl,e ds- Qps*.".- rrrc* $rn5fut*rq,&q\c.-9** "

\Jw o **f-t.lcldtno-a*-

C. Mdsurarea tensiunilor alternaiive

,r^' Ltraa;1

**e.-t*;firfui = a

Parametrii semnalelor periodice. semnal periodic: u(t) = u(f+61;, 1=perioada. necesitatea definiriivalorilor particulare ale u(t): r b

fi** **,+{ L'L+}}: I

uc+l '

re {+)a oIo ,r-r-(*)

-

t*3-os\PGiF I'jr{}-$*i' I !t'*tr .f\ U ^tt'* ,iv. lr/-+:\ f '', t

'r IL- '/!-:

;iltr"qd45r$4"& t *,-.. -r,+JF\

''---'--r-/ruo'R-14L _lj--- .\./ \1 L>. , r\ \ -rrr\

i ,, { -F\ .-\dLtrr q-iLlf) \ j-,.1-:'Parametrii semnalelor periodice (cont'd)

luf4 * k; gu tgd*"*"\s" S*sg.n va& ie4. Valoarea medie absolutd -

r",if"r"rfo3 * *

u^=lu():l I*|"(r)lat4', Valoarea medie absolutd

- redresare m.a.

semialternanla pozitivd: i*e os"" ,t!t^* e'95- + s's!'t'-

u.(t).:U0*1,(r)l) +u ^*

= -A

- semialternanlanegativS:

u-(t) = lU(') - l,(r)l) 4U ^- = .r-O. avantaleloezavlniaje redresare d.a. fati de nr.a. scn{me f b sA- F\c^d's- {un"'eu qsu}r\ fr$c 'kfisr'et\

d1rn**'*6t1 - eJk)Jc.Og-a( eqs

-,ei.j.g. F+. q-'Rbeq

{.rS.-- s-

^*skf-*-a4** Ss*

*.r.*3sqie;---

Urg * Li ,,tW\l :')

qs.?R:lffi+aq1\Ir

Parametrii semnalelor periodice (cont'd)5. Valoarea efeciivdieficacelRMS (root mean squared)

j,f = I I.' *'Q)a, -

t:

,leQ)

definitie: valoarea efectivd a uneitensiuni alternativeeste egald cu valoarea unei tensiuni continue caredezvoltd aceeagi putere ca tensiunea alternativdrespectivi printr-o rezistenli dat5.utilitaie ? popularitate-S a_dcA6 &,e+rr*\ *r e>l.n&toate aparatele de mdsuri de c.a. sint gradate in 6r q.valori efective pentru semnal sinusoidal Lq"qr'*'ee"J L*ee_s._ r_o*.*..n*n*s.,J+_.fe **f. fr*Nte**

21

.'\-r ul&) s U e\nn t.i,hkrl?+ ) II srrt, u* dgi = a *) L} * L o1*+r1"o T,

tt Lr^c+)\- \ I" ttn.p-r. i- =t

.J ij grlrn u-c& ct+ *$t--tu (rrrdJ- {} t ,.-}&-E- ,L hrau s\n4 -d; L*= E^+ e^se) =TU* o *o *( r'"r-\)) = +L

-

g e4 LrL$) ' r+-f 1U s\co*,*\'d*

T

l's

{l-., \.r'l") t

,r* \_,-ql-

$t*

Lag u.rr*

s \r\ \

_u , -ffi-L=tJ.*

* 11 \-

,ioT \'r-l

UE- =+ \ft.

fp" siql -

Rt+ . uw{-gtcr) =u

U*o tt-r L+)) - UU*.q*U eFF**=n iFc-sA

|.A;*^=*ral al

\'L\

t D* rt{ .l \n-!tub!o- T-LJlnJ.b -t-II rt-LHx ,F

llF

T&"'tL tc-=!=-

Uop-T

i s.rze--

R.r,'a.* .. U.,( l,tt))= L) \ Ll eg c U t __ {J ( IJ,,.o-[u(d)

-{l t')+F q ?"- i FQ-s tl-=/lE h-^*^r"- 1,"-gA$c+sq6i d.,!tls- U on**-\ tatd*S***ol q,r-d.n-aa{e.,,- e'g{o s-*r-*I

U* lu.t*)) .'JUo** r**ru{-S }[-l**. o^*1**rLJ*\]

:r-{4 \-.'uE}}- 'tt

r I'-T \ ^rL+) cl-r tt1 'o

=-z- U. "rT p'"1

1 r"tt)oe - 5\lstro

_{_ .T

t-

&.{. "11 s.u

t 1 ?=\a---b

-.)**e\I

I hur.

t ,/r\t - 2'+- t-." \ L LI.

Gt$,(: (\y--- Hu* \E

-lJ

htt

T/a l?tl

+-l =ro

G

e-(I- rUp =3-Tg1?

Lq-ts* -

" elsqr t

.t\' "xtd"kcA'*e.

I mportan{a formei semnaluluiFactorul de formi FF sau Kr:

flK. =u "!

' rrvd

Factorul de virf/de creaste FV sau FC sau Ku:U,

' tr"eJ

Semnal FF (d.a.) FF (m.a.) rU

a) 1.11 2.22 ^lz

b) I I 1

c) 21,13 4l'13 {s

demonsiratie:

a) Semnal sinusoidalsimetric slm etnc

Voltmetre de c.a.Valori particulare:

1. De virf2. Virf-la-virf3. Medie absolutj4. Efectivi

. Voltmetre1. De valori de virf2. De valori v?rf-la-virf3. De valori medii absolute4. De valori efective

. Voltmetrui de c.a. e compus din:un detector de una din cele 4 valoriQ: ce este un detector? i qrs- t'* e-'*- oB .ls.L es.*a{jI nstrument indicator analogic/numeric cargrafigeazi (indici)valoarea resoectivi d.gatu

A &*q-cbon '-#* *S-1 *q

5t;*Or"c- rjcgL ,-J.rtut*)-) = 6

22

Uo * (r.f+> er-.c

,:-ii;iJ"A E:,6.+q$-Q-flFAjr4..ao_- t *- d,r-rc, +r'r-ars- e +"{:rs*-* dt b*t' +k tEi*' ,* e+r*,&,t{ **'neenee--

*&.k +-ur"e+ al.Q."\."*:5 "*\L" d--qnf

-

^Ptc' ts,r-C.o-- i\r CrlS-te-e-k> T (perioada semnalului)

datoriti io(t) care dureazi

b p &!s- .e& ,\e$,r*"r- c.- fs

ci",c "n f** .,,.$r,"-t^ 4

c*rf: +x.GJl'*-L-

*l-t$= Ut4-Ln'r-+) * U',.r( kG)

*'tt] "

p-{eA r o.rnrrl-cor-Eer go*t c\* *i _$*a*e* * Uvt

. se cascadeazi un DV paralelcu un DV **ti*ffffi$.

. atentie la sensurile diodelorl /rctxD

Variantd voltmetru de valori m.a.

FTJ = mediere {*s-* tl"r- s\r* y**}-"*"*"y q"_e*ft.seila ieqire avem componenta continud (medie) U,---' se poate folosi orice fel de instrument, nu numai celmagnetoelectric

Detector monoalternanf I

tr"\{ djuAd sode- o ?Sus3d T),i

Brc#a- fu) S."u,t-rs eaQAfuLT

q u*e*ot\ &6"fre, "*.&sE"! .{srua

nqProblemele detectoarelor cu diodd

!t \* 5* V -Y* S*Caracteristicaidealf 1go=6i

Caracteristicajdedl (11,J;'{))

dioda reald:

lcaCaracteristz real[

IoIo =luo-lro

t&(Ju 3Vo

Uo >Vo

Uo

de tensiune Vo-

Vo depinde de tipul gi tehnologia diodei-

Ro este o rezistenli dinamicd-

pentru tensiuni Uo tt Vo comportamentul esie aproximaiiv liniar(Um6sur"t= Ur""r- Vp)

- pentru tensiuni de ordinul 1...3V comportamenul este neliniar (pt.aparatele analogice cu ac se poate desena o scard neliniari)

- pentru tensiuni < 1V nu se pot foiosi aceste scheme (trebuieamplificator)

- vezi curs IEM an 3

26

4. Voltmetre de valori efective

. Cel mai "dorit" voltmetru in 99% din cazuri.

. Variante de realizare

a) folosind instrument cu ac, de tip specialb) cu inmullitor analogicc) prin efect termicd) cu digitizor 9i calcul numeric (vezi curs IEM an 3)

a. lnstrumente care indici v. efectivdExisti gi alte instrumente in afara celui magnetoelectric:

#fffidr',Tipul mecanismului Semnulsrafic

Banda defrecvente

la. Magnetoelectric cu bobind mobild rl numai in c.c.(0 HzlI b. Magnetoelectric cu redresor l_l lOHz- 10kHzI c. Magnetoelectric cu termocuplu t_t 0 - i00 MHzId. Magnotoelectric cu magnet mobilsi bobind fixd {i,

numai in c.c./O Hz)

2. Feromagnetic ,li 0 -i000 Hz

3. Electrodinamic A 0 -1000 Fiz

4. Ferodinamic n::#:. 0 -

100 kHz

5. Cu induc{ie I 10 - 100 Hz6. Elecfostatic 0

- 10 MlIz

7. Cu lameld bimetalicd 4R' 0-50kr{z

o *- 1*;$s,&*nv

* "i tTcr'! r-

'd.uat+'Su*

27

a. lnstrumente care indici v. efectivdI nstru menlu I feromagnetic. Armitura feromagnetici (1) solidari cu

echipajul mobil. Bobina fixa (2)' Arcul spiralat (3) - nu mai e parcurs de curent. Se obline dependenla: s = SI2dependenta pdtraticd = putere = valoare efectivd

a tensiunii/curentului (cu scard neliniard). Avaniaje:

- rispunde proporlional cu v. ef. + functioneazi inc.a. ferd nici un detector

- bobina fixd

-

aparat mai robust. Dezavantaje

- sensibiliiate redusd + nu se folosegte in electronicici doar ca aparate de panou, industriale, elc.

a. lnstiumente care ihdicd v. efectivdlnstrumentul electrodinamic. bobind fixd+bobind mobilS

. Se obline dependenla: o: SI,I,

. Prin legarea bobinelor in serie seob!ine

o = Sl2 (l=1.,=;r;

OBS: se poaie obline un wattmetrudaci cele 2 bobine misoarirespectivU 9i I (s+.E-!.rnrtrtoL+e o e{k\a+e^} $#-cig1

. ^[r r... I 5-

'.qlae$, gr*irn &J*.e&elbq t-

q-'qotudk +:nrrnq:tejp{.crrt- 6 es*>l d-l i.rnr sl.pe.io*AVaTNAJe/OeZaVantaJe: tdem 1 u

instrumentul feromagnetic (minusrobustelea)

ra,"*&*'/d

d,l e,c".vitb'r.e ftuie* .

..*.n-\-^\ o#

>. E'**'-=J.Y }*F

-,$ v r"t>-l+' t! r ,''t A qra-r.lo'i i gfl,6 d,L ss-+"n a: ds g$ ffd S{ tsed&

\k B5qn. qq SE*

.ot g ^d*O*eIrb'L

.W -b uoL--uo

a. lnstrumente care indicd v.I nstrumentul electrostatic. armituri fixd+armdturd mobild

. Se ob{ine dependenfa: o = SU*2

Avantaje/dezavantaje: ideminstrumentul feromagnetic

(sensibilitate micd; Ucs t 100V)- s" qo\ th

",uA, _{ t*_*ie,{s_Y\

$q** S e$st4 ElffiLi* cl"l-C'tT'*ASl[-

.

efectivd

-

g^*r*1""f**LO.s*g*

ffi*

PSA*&j

o\no'$e effie

b. Voltmetre cu inmultitor analogic

-nl:*-J i1"oF *lr I \' '*/ Iinmuttitor cu 3 intriri,

'r,"JJ*3ilffion"nt" electronice

Uo2 = u2(t) deci Uo = U"r( u(t) )Demonstralie I. orecizia: 0.5

- 1%

' dt,J1noh:rryu-l.' fr"n =-MHz -. folosit in multimetre electronice de laborator (nu aparate

de oanOu) i G,F. nr'or ftr4{yr1er #"1 Afli.-+ d4$q c\^-' | :PlL1- L tl

. tendinfd: inlocuirea iu inmullitor numeric (vezi?nul 3)

u6, jrz_{*)

29

U*,,*Tn j

U e7a1y i(/st n /Jt, t UAn (Jo I

?'t,T -i--F. rr"+ A ) ' -E*Fa '!-b( ad+rclt-,= o: ftJ-*T= bu!_

-*":U=u =u*. do* Ag -rrq c$.LcdqU"qi*i **l

*ge{=P U o*= U* (uLL*\z-

g**,1-'LJ*r* tJny {

"|!;}

:s R E4o*iRe6tr ire.ee.Lan-u i Cs-g*-"Lia.nr"rb*U$'.sf,

* "k""9 Q **i"* c*-,tsop e-rr. W.F^*;tr .

!i1;

\ **uo*,, nn \

L.l lrno. $ *a3,-c- . U

Concluzii V-metre de v. efective (cont'd)" Q: cum graddm voltmetrele 1,2,3 in valori efective cind ele

indic6 de fapt valori de v?rfA/-V/medii ?. A: folosim relaliile intre valori:

FF = Uy'Ur", FC=Uu/Uut' Ex. 1: folosim v-rnetru de m.a. (tipul 3), dorim indicarea U"t

* Uut= FF'U*. Ex. 2: folosim v-metru de vf. (tipul 1), dorim indicarea U",

* U", = Uv/FC

. Concluzie: ob{inem U"r din orice valoare disponibild; includemcorectia cu FF sau FC cind calibrim instrumentul

' Q. de ce mai avem nevcie de tipul (4) - cel mai scump? .. Hint: forma semnalului ? :

Concluzii V-metre de v. efective (cont'd). FF, FC sint dependente de forma semnalului (vezi tab.). V-metru de valori ef, ieftin: mdsurim Uru gi indicdm Ur;UrrFF

. FF calc. pt. semnal sinusoidal -* funclioneazd numai pentru semnalsinusoidal;

' FFareptungr,i t FF"inr" * indicatie eronatd pentru semnal dreptunghiular. pt. indicarea corecti a s.dreptunghiular -* calibrare cu FFar*prungni (neuzual)

. Concluzie: doar V-metrele de tipul (4) indica U.r pentru orice tipde semnal

. V-metrele de tipul (4): marcate TRUE RMS sau RwIS "*e FolF'

RESPONDING, mai scumpe "r'v'cti{ clI.trOrL'rrL'ltlrJ, Iltat s(;utrrps - -" E '. daci nu existi acest marcaj, s?nt de tipul (1,2,3); indici corect

doar pt semnal sinusoidal; sini mai ieftine

a|4:

L'LsLvt(i,

\a t-C.c. (.ot

f seeD.o{e 4a r}

o')E.E

IU,{Lr L+}} = #-U*o

eD+ |aLfJ) *

U;*oun*= l.a4 U*o

\uaa,trga{ d} L._

_-rmeffe_ak,E

tted4rsqn rr

4^,1, /,d,G"..'''..-*-:*={.R

,4 r{i 7/t

4AtAAa- r)+q:P!tnan*+n

IA&

* #roo, T?zrrrt=1 L$f,66e {'"u,rn.L) e*=W^ tr* fu,=PU

G

lt" tbj

U *n" flt dt - I tr C1; I " tt,ru

[,tq l"- *.1 *oov

r-* eVa -GFql {.a-&-

--*.e **ars:q*.*

= e*f* u ot ilo = 4,*+

,r.r-L*) i *\ rsz-> o

^ + ._:!-__ s \

&..

= lu\ )

U*or '

1 -rE1=

Qtl=6] E= Iro l=t

Concluzii V-metre de v. efective (cont'd)

'- Aplicalie 1.se mSsoari o tensiune triunghiulard simetrici de amplitudine u' cu'un V-metru gradat in valori efective pentru semnal

sinusoidal, realizatfolosind un instrument magnetoelectric airedresor d.a.

Sd se calculeze:a) valoaiea indicatib) eroarea sistematici

Rezolvarel

Concluzii V-metre de v. efective (cont'd)

' Aplicafie 2: _*F

Cu un voltmetru , uFil trtumag netoelectridivind icdri pentrumdsurarea tensiunilor continue gialternative, cu redresor d.a., se fac urmdtoarelemdsurdtori pentru tensiunea periodicd din figuri:f pe scara de curent continuu se mdsoard Ur=4y'-

pe scara de curent altemativ se misoare U2-7 ,77V 'a) $tiind ci pe scara de curent alternativ voltmetrul este etalonat

in valori efective pentru semnal sinusoidal, sd se calculezetensiunile E, gi Er daci valoarea lui rTl2.

b) Ce va indica voltmetrul in cele doud cazuri dacd FTl3 ?Rezolvare !

Mdsu rarea frecvenlelor,perioadelor $i a intervalelor de

timp

Principiul numdrdtorului universaliim:s_s"Ftr1 1-:{r,r-lrrr"."t"rftt_lL-/

u1(t)u2{t}

Lqosftkffi.

I ,:

2 semnale de intrare:-

unul necunoscilt (f, sau T. necunoscute)-

celdlalt cunoscut (f, sau T, cunoscute)in numiritor: N =tr"r"/hi" (obligatoriuNr 1)

lr"?-'

Nr= Tp{* !=} f **il*.,J-"Tbt'+x *{* t {*.-, t!*} - {*r*^**p*^n\

ke $noi. Fft''r&U*,.**

i Lcl*xie {'ns&r8{Fbla'i 4- *t*3*

Func{ionare; rolul BLC

- -18*oq,

BLC genereazd T.rr=TtBLC genereazd cele 3 semnale de confolTrecicrare similar Tno,oor (osciloscop)

Pringipiul mdsurdrii frecven.r'y telor

s.n. **nfigaxr*$[;* f*r**trqi a numdritorului universal2 sernnale de intrare:-

u(t) necunoscut-

BT de perioadd Tu cunoscutih numdrdtor: N = tr"rlri, = Ts /Tr=Tsf,

t Qr's.e"{

2

ROIUI C.l. - ti.

Stabilitatea BT

3. stabilitatea in timp (Tmbiirinirea)- Pe termen scurt: 10-s - '1011 /s-

pe termen lung: 10-8 ... 10-e / lund.

r*is$ /-^ru6Y/

*0,*'*'/ ii nAdetariu:sf? ylW)stabpetd- ,/.-/Y v/ \L r's' " \. 1 termen scurt\*,--l

Semnificalia N* la f-metru

numdrul din numirdtor (supraunitar: regula mare/mic):T

N, = * =7".f,1x

valoarea mdsuratd: f- = +

rezolutia (pentru N*=1): f*=*tB

t -

X-Xn _

N-AJrl.rl**__F -___ - NS:t]= rg = rN-N TsSo

-Tg:. t '>t

zn=1 t e1.!e ,/ol

i-ftt-t-t'r n

= S.,o \

e;t -.=

t--4, lz-,*/.

dof dac-ln e-ua,?CkY-

Unitatea de mdsurd gi PZ

PZ gi unitatea de misuri sint aprinse pe afigaj de cdtreBLC in funclie de rezolulia din tabel !

OBS: N* Tniotdeauna intreg, deci nu are PZ I

f,=N,lruT^ Frecventa indicati Rezolutia

(pt. N"=1)PozitiaPZ

Tu= 10 s f* = 0.1'N* [Hz] 0.1 Hz xxxxx.x (Hz)Ta = 1s f" = N, [Hz] lHz xxxxxx (Hz)Tr= 0.1s f, = 10N* [Hz]

=0.01N*lKHzj0.01 KHz xxxx.xx (KHz)

Erori in configuralia f-metruSurse de eroare:1. eroarea cuarfului: o = Af/f2. eroarea de 1/N: e - d* *-cllgi.,&bilp

datoratd asincronisrnului dinire semnal giT,

ingeneral e=ANINaici dem. 9i not;im e,'rr=1/N = 11(f*Tr)

T o = Gu o * **T ^* -*""* f e,ils-

eske-ffiq'*\. : #= p*estr .T.*r.*Lrtte.' iv"t'\ui *on,Qei dge: S e-r"*,dK * I 1

:'&i\,+,*9qA/ksds-cE qeg1 '?** j$ftit erarr. t {oL q Q.*oq.r-* dq g;teJc. rrc\4rh\AdE\" i\s*l *eft { n'*-ess- ' i;*r'-b nd *'* l*; A"* + ..',.r-+J. '

{ ''+i d 4. ='y.

ttftss, Q.-u- *i..

i*mtr- dr,l*l "rtr'c*lr n'

*1"*i* u\ q:+t*r'

T"To*-br.

,fttfT&Lq_ar

Se inverseaze Cl cu BTscop: masu.rarea_precisd a frecventelor mici ++ perioadelor

mari (unde "suferi" f-metrul) '. s.n. *.ss*f$ffraasld* '$*il,t, *nt'r a numiritorului universal. 2 semnale de intrare:

- u(t) nocunoscut

* BT de perioadi T, cunoscut. in numdrdtor: N = tmare/tmic = Tx /Te

{-"*.**"&*-.@-=Nx* t*

-+=tCt\g'\-,,/

a, L-*\v5S,

cr .{-nt-**g6sagr}-:

q$h." RrL"* .

- Gferlq-

Unitatea de mdsurd gi PZ

I r*= f,N"i rezolulia: N*=1 o\-a={o

T" =0.1N" [ps]

T* =N* [ps]

Tu= 10 ps T* =1CN* [ps]= 0.01N*[ms]

Erori Tn configuratia T-metruSurse de eroare:1. eroarea cuartului: ro = Af/f2. eroarea'de 1/N:

e,,*=.1/N* = Tr/T^= Trf,

3. o eroare suplimentare -+ eroarea de conversie e"

o- LTrr-e$4'\ tf L+H**c*,r:.

f rr, S*nnr:P f\ & 1n611*g {rg

:udtvrn

\r-

C,:'r * ct, Leqgt ,' n cr".r- UFu * ***o ryT1o.r. *g;\SJre.*rna!"r_ &..#

tq"t -Q

F\ f ^ **\xIt{F+ T:r+ *4.qg.nr. 6f{ C.oenVlr-,s*L

?qs* V *n-"ot-"-sL s*_ *"sqrAqrx=rr *^.r-L* *

b.qo,mnJd*'H*r-t ,,'

f?*4l >.V v{Y\a:tv E.-r-*

U*amiE-tdr-cf-irno-a-*o"rt- * fu+

e1' fr1 .

* {*'* flo

1, l* -.&--.51]!-s._g&.\).-ffi.

:)e"

e!&\u!enq\u}&r{'

-t&+ tre-* 15.rr;*rl o

@+ F"* cfuxaert%t"@

= . * rftxa',p-

*-t)-\" !-*rn u,.r-f,tq c/

= * -#s. rrlu*gqrg.tn oaI 'cr4qv * ,"*,{J s:F_

_rne. *n,ET< x,{,t

R.&+= gN* *. !-E*t= (ooi

=) LSla" : r

trAr: ne'gc.'* '4rr1g! ,q*ry*\trb s- t

r' F\ a*'v ?L&*

=S R&+dBe Lo e #

*qs*rr* +--*q}.>*,t

{

T IJ*'\L

Eroarea de conversiei*;atmol-

a

a

a

-iqG aEart'*.--

Apare la Cl; existd gi la f-metru dar nu e cuantificabiliEn zgomot (noise)calculam: e" = AT*ff, = ZErl (T-tgo)Definifie: Raportul Semnal-Zgomot RSZ = U/E"SNR = Signalfo Noise Ratio

dem. pentru semnal sinusoidal: \- 1l(n ' R$Z)

-

{"--

Tr^- *

{,,(^( &ToC't1^. = Sr \

s)

N.J

6r,.J

-

-Iiin /}rr so**rn&.L Aaq!\g

N *'= * (*t*T,?T= l,o*& ^IT" qtr h.*Ar

1f*r So* sf sawl,ffin a p,*i+dffI\ 1"

.^k F ?"-

-

t{'\.-a-q:- \o ' l->. g l.Gi' c^r..A

=il*q).u - T * *Ldb e3

. b{

-+=

tv0 .. fo *. {-1,^* 3vuJ *f,

I }( E*YF, ft"d&ft LA 6. ,* -Eq1

-A t riau s*,f O { -r, \ o., rbr.z1a,- r \\!

l*b

l"rlf .

'n.i-*i. afr!*"4r

L +* * T.,* +a- \qsFi$Lt'l*

* ' ft$r

k; {* "(fEh;_

-,f f -=\:-4--*

i1-*-3 / F\

.tar-.--:{ Tn e Ter' 4 o . rYiuf r+ \- -t-r t* ,,1*_. elYltlq*

es-h ,1l*_.

A'.-.t_T * t q.tF

- * * &6 4 #'a** rtaar *ftt''r-h'sg"6q* g.a* t"e*1

-'ifru * t&o S.--. r --

A

tl*. * t p"-B- *- t*r lB

\6''[t-b* \6-3" drq do-3= ts-s

{,o K o**'' -E{ iu*r'tr nrrno_i ."n.Jfu px..lc*cg.a*/*l ,r! f o., i b

l, t--_--ep \x + ,\ i -

fiut Tn4 Ts-t q-q'r*\\q\-

Frecvenla criticillhl *a!-s- Ol.r,i an*

impunem e',* egalS la f-metru 9i T-metru:1(TBFfJ = Tarf*

-

f*=f*c,,tic

Q: cum se aleg TBF, TBr ?

f* ( f, "rir

-+ alegem T-metru; f* > f* "rit

+ alegem f-metruAplicalie: f-metrul reciproc (reciprocat cottnter) ; *s@ rha*h$ 1 b. A a' a,t-aft*{-$4F

*c c,tA A L n {-.'*& ..r$ Nc !tr-+ -s Lrle fms& flneis.Mdsurarea perioadelor multipLq

- - -

-'- --l: i\--.{l-#i *;s*"& \,,\r-

-tu)- \$tr*

similar T-metru + divizorul BT2cregte timpul de masurd de 10K ori (k=2..3)

T ' ^^-=1 0K T-Nx'= rlate,/mic = 10KT*ffa = 10K N* (N* de la T-metru)

Avantaje: reducerea erorilor:rr=Ee+ 10-K(Ern+e")Justificare ! *Ar (. R,NrJL-FI& *-R Ers-rdlrtr &l\hi4 e{\r

f.r+t! =

\,5 D

Misurarea raportului de frecvenle

pp. u2 semnalul mai rar (f, < f,)

N=rnare/mic = llKTzfTt= l}Kftltz

(*)=10-iNs (rezorulia este 1o-K)

rnn \ ,'1str' \.^ ttF .' tN'

,"- L.\u ^t-ts

-ffirA-w S*C.$-*.F;'

t"e Yeta.!q Er. el*e'A&as{,r'*ilr:-rne.l

'q C/ 4 .LtPd, .t"r.titoa ii aeU tre- ' shf:. t

* -sdr

s*;a**rre$p& qffiK=A --' misur5ri asupra unui singur semnalK=B *- 2 semnale

BT: frecvenle mari (idem periodmetru)Q: de ce frecvenle mari ?

11

Funcfionarea BLC cu2 intrdrictlSTART

ct2incr^Di,ll4

BLC cu intrdn start-stopEchivalent cu un circuit bistabil

Nx= ffiare/mic = Tarr.f[uQ. Cine e t*P A. Posibiliti{i multiple de alegere I

i ts* {w,si frn}&,qnr k)$$r$. $s$^lr-

Misurdri posibile

FRI=FR2=+ K=A Up14Jp2tx

b) uP1FRi=FR2=+ K=A Up1>up2

a) durata fontului unui semnalUpuz= 10% gi 90%

b) perioada unui semna, UFn ,\. .t*" *fT,.e $

Mdsuriri posibile (cont'd)

up1d)

up2

FR1=FR2=+ K=B Up1=UP2

c) durata unui impuls@. f"* *rcih 6 a

d) Tntirzierea L = At dintre 2 semnaleOBS: defazaiul tp = AVT deci combinalie b) cu d)

"dr6 ,*36cl A ff"*gsr*lT,

Efectul zgomotului (cont'd)

Ex2 : Situa$e ln care pragurlle trebuie sdfie apropiate(semnal modulat in amplidudine)

gi aici eiistd zgomot dar...pragurile prea fndepirtate + indicatie stabili, dar eronati

- Foft Se

* f g.ie- \

ft- = \51p,ie*\qr$;F q-\\-rid, s e$**,tffrx"t\\e,_L$l* * #Bq.l"r-""*"ft-

l-a s"rsrd"r*"e*-qng6 ** &r ir**LLq **fo*itr,*e,.& a **'--L_

')'J**-f*-r,*. r fi ***,**:G*.J*

-lr*tt'rtT?+wTr* Qrs (lga=1,&"rer*A,rT# g. t{f$, {}T#NT+t-.,-l-.FL:J m4s

+gl*r,lqnfl*

}9= y'" {-b Bt+ d:s\e$# d+s*qseqLqlr{ s R+ L *r_ U*#c* \

t''1qmc{tr",*ftd'" {s6. eesd .

1 Llt^'r:t *

* fu*; \u Lrl'c-

a9.or^.lorg

la a.agAi.g1}-{er j.trl1FsE|q-+clls n'1 '*

A.* fr**) E fhlr

2= -d*Y

!F{Ps+tu7+

o *.

&&

nrrraqa * "e4[ fl**rtrvl*ut r?Aee#r#iYrLsrq- o *4 p"s.e*-nrrsnar^* tse'i*-sv+ pe+e&+i'4q, I {

fli#Seq_

"Qp = Q =

's s "n"n s- pre*u si- i.h{r e. q^rug[g{Ad qc4.#q*"*u \L ,

Rr = F.fu b'

= Rro:i-Ke * e= *Rnft"#).**{u*Gr)G rr*qR-r' D R*

=q"*k * =

k-.l4

s5 R*sR"td

k hdo-rqusqi,@' cqk

':,#

Q--s '- P *.i -

-o olrh.'* *"*$/vryrq ) 'Q = r0 "rlRfl-R".d * rurk

-,tl\

a' e-i ?'s-&L i-- ft--,-{*.14"' "i}}'r1 ts- o t..r ;:

f-'aft".*r t Kt

-tt t l:Attu Irslrla-+J-'"{e,eear_ot'\t*L*r1-

*r.r-s&a.v}n,,e_ *e* cue*Apac q'\3s.-F.r.t._+\^'-'- ni-#l e&ol flq3.hk4 cl}.fi\& o crr6.scc*- q-a ja cF"ck r

bo-q..( qr"'^ oLq{A ftu-ed"L[ q44rTb -: ol'ocn d^d^r el rteq6*fg^

e,''e- qei.eeq re-d- sd d;: *J;le,*o

tan;ed+rnp lena*r[e_

trrn-\its-,s+r{ C;:. !R--: o I

q..frrai b.r..n

='Jo QooA.-(q Aob,''ra 10)

{no = a,e'IXr=X,

-+ se conservd reactanla ?ntre modele

. pt Q mic:Ro

=4rl

-X"n, =7--+ se conservd rezisten{a Tntre modele

a

a

Modele (revisited)

Modelul s/p poate fi fizic sau echivalentModelulfizic: valorile R, X corespund unor mdrimifizicerealeEx bobini realS = bobind ideald + rezistenta sirmei

A4_X, corespunde oL, R, corespunde rez. sirmei

Z = R.+jrrllAvantaj folosire model fizic:valorile n umerice corespund valorilor agteptateEx: Rr= rezistenla sirmei= rezistenti mici

Modele (cont'd). Modelul echivalent: nu corespunde unor mdrimi fizice

117= llRp-jlrol. Q: De ce se folosegte ?.A:

- struc.tura fizici nu e intotdeauna cunoscuti ("cutie neagri")

- modelul echivalent'modeleazd' la fel de bine componenta fizici

. Dezavantaj: valorile numerice nu corespund valorilorfizice agteptate (dacd acestea se cunosc)

realeEx. Bobind reald modelatd prin:

Ro

-1 i&rl-]:

Modele (cont'd)Ex: folosirea modelului echivalent (paralel) la bobind:

calc. Ro = Rr(1 + Q2) gi Q reale

. R, (fizic) mic -

rezistenfa sirmei. Q mare -* Ro (echivalent) mare ---+ rru corespunde cu

realitatea. (realitatea = mdsurarea rezistenlei bobineila ohmetru)Observa{ii:. modelul e in continuare corect matematic. unele impedanle (combina$i multiple serie-paralel) nu corespund

unui anumit model fizic simplu s sau p + oricare model e la fel debun

Ro-{---1-J;x{-L#

pe baza R.

iRro = i,

-n-

-

-I

l--

e=r..' Bx -, Lx*h4.*)a *-'YR-

Mdsurarea impedanlelor mici (cont'd)--','.. R, micd

. t1, r2rezistenlele terminalelor + contactelor

. doar doud borne de conectare la R, + nu se pot separa-- Ux = I*(rr+R*+rr}

Q: Si se calculeze eroarea sistematici cornisi la aceastdmdsurdtoare

Conexiunea cuadripolard (4T)

ldee: separarea bomelor de curent (2) gitensiune (2)2+2=4 fire separate citre R*Reguli: punem in evidenli rezistenla decontacUrezistenla terminalului in serie cu fiecare borndcare ne conecteazd la R* (include toate impedan{eleparazile serie din acel punct)Contacte ascufite: contacte "cu{if' (Kelvin}Redesenati schema cu cele 4 rezisten{e !

K@ Fel\sftf\S eK{"c}i rtnts"i, clds*o-qr*.t c-RocFd}G4'-{"'geggnt6q(.e-! oqT"o*t 4r *.

hs.*'$fi- f"r},ei-+ ss-es..*$' o'+R fQ-,,w**-"?o* e- Qx*o 1tr--"'tT' s$''d* q\A *ic Lcs'dt-\ * o.r1- e- q'Q'*rr,r-''4 il n '

Conexiunea cuadripolard (4T) (cont'd)e"otltve,rnaltl{"p e,ud podu

ldee: punerea r'in serie cu alte impedanle mari a.i. sddevind neglijabile

a

fr,z

Rt'La r.ttt z\r

-9- f\la-s s&a-sa-d- '*u*' ;e'"*#- tAtu $\t'k^sL 'LA"^&l" ft'6*nu* 3' &-' q

Rg= Eserg6rr*-: dr*se"*o*u*-g[ ffu*u *fe

F-r='r f'\ii-V-

r-l-d IF?aa\s Q t4 j-

: : ="-+-"e+-

-IF* *'-.U.:aiar

Conexiunea tripolard (3T)

. memento: idee 4T:"punerea rcontacr in serie cu alte impedanfe mari a.?. si devind

neglijabile"

. idee 3T:punerea R*,, in paralelcu alte impedanfe mici a.i. sd devind

neglijabile

Conexiunea tripolara (3T) (qont'd)Aplicalie: misurarea R, (mari)Borna G se leagi la masd

qr* uts*r *riu q I

'r,t- t\.\r6.u ]R)*$l\ c}JC '

a

a

Rx > Rsursitensiunedar Rse >> Rarperm"ru

--+ efect R*, neglijabil prin punerea ?n ll pe impedante mici

OQul$t cil"ll,rt\*'

\ e&-..+lxr1L"t[ Fr L'tmst-\

vsc- try$taan;

11

L.o,t *o* $*+ ' s"cod.b ?eE T^

Aplicalie: punte de misuri 3T. Q: se vid 2 bome, unde e a

-

3-a ?. A: ecranul cablului coaxial | .,4,_-_-j.:-----. R. in c.a. ;2"= capacitatea

parazitd Co (de val. mici -

impedanld mare)

. obs. Co ll2 puncte depoten$al egal (2 borne demasi)

-

efect eliminat. fer5 ecran + Cp ll Z* * nu

mai e neglijabil la Z, mari

. Extindere:4+3=5???

. ,4T+3T

=.5T (pentapolar) +

&"f,* oi ffit'r nate, ecran ecomune=5borne!

Iicrid t.=Lidtir";C{I

'^OI-+*,65',^"v-

""*"[**-1.-:..

Misurarea impedanfelor prin metodapuntii echilibrate

(balanced bridge)

Rezumat:A. in c.c. --+ puntea WheatstoneB. in c.a. :

-+ I tipuri de punli bazate pe puntea \y'fheatstone+ punli cu transformator

C. punli active

12

?ry* *l*ov.a

-

R. r, t?z-Vz-= E . fi-e *

Q. g"tRq

u.---V,-vz_. *[ff*^ ft) -*% + *1a_(*'s: tl = H .=\ R, R-= = L-\-

Rs-ffi

DSge pUntl_?

tGoScj''So-\. puntea

- cea mai densibilimetodd de mdsuri

' egalitatea Rr=R" (sauZr=2") se determind la echilibrul punlii. rezolutia = abilitatea de a detecta tensiuni de dezechilibru

oricit de mici. aplicalii:

pun{i de mdsuri pentru R,L,C cu echilibrare manuald gi automati-

senzori gi traductoare

A. Puntea Wheatstone de c.c.

Rs-0

Rv *-

141

' Principiul punliiechilibratei Ure = Uo = 0 (d=dezechilibru). Voltmetrul: indicator de nul;. remembergalvanometrul magnetoelectric cu 0 la mijloc?. Relalia de echilibru: U,=Ut

* RrRg = RzR+

. Demonstratie IR,\'"',?"'{}O

R8

^ trlE

*Sq.*.*,Rge.={le

R.*R"- I ao"*l n*ea'/ =) yo3- 4roi Rs = R.. .

o

Lo!*E"{^ d'r tmqa}{YYl'

ehrl r& .*ir. Ui-? :r- crb'4,s t*tt ,fu,)A

Puntea Wheatstone (cont'd)R,AL De,c.rtiuige-$

notdm Ro=Ror=R*putem nota 9i:

Rs=R"Dr\t

- 16tnR2

--)

1O*rn reglaj decadicR. reglaj continuu

R" = lot'ft"

-+ schimbd scara de mdsuri--+ valoarea Tn cadrul scirii

Puntea Wheatstone (cont'd)

. i41

Q: putem schimba pozilia voltmetrului cu a sursei ?A: da gi nu ll!

da: d.p.d.v. al relalieide echilibru R1R3=RrRonu: d.p.d.v. al sensibilitdlii

" rnemento: sensibilitatea S = 2iq$\-'.

PRr{.\f*.

D

_ trlE

5= -e!t*- --LflLg

AQ, r.R.\

=J

Lld.=-l*, -k,)

a$a AUd. o < dUd =--icatr*=>aEL:-CA

-\-P5a (r.**\'

==ffi=A=ffi"+'ff-fu-dF,+

-{r&ic $rr be &he c.cl* *- fla f Rx;fur-B*n, L* y R\sA;dra- ts*i*hn^$eg.r\L ernoj.r?-r*er\ Qxl* :,i P-a ti P-d=ft'=fr !bcLe-tr{,.usrnoL**i1 at+).Il*)

-i-(f l-r= -*---

-A+--rtr tt-*)t '*,,"**)

Ar] c' (16-- 3s Smnqr *r $$_d_"Ft!(r\= t *3*o*

-k r\ S xn- Bssh' e-lgge- +$FFmolr* -\2 IJ|Af >r 1o_ .d eJLrJ$.\ n'.-aui "flLqsc{d: R+e$***sx- :S- o"r6n'3 V $^^Eh}d-\

gc) c t**|}'::tt$-"+) .

A *g$* a)Fq

n --A-

tsry"t s 6 o) N* \

Sensibilit"lT punlii Wheatsto ne

. Sensibilitatea S = Aieiire/Aintrare

-' LU,IE. ta noi: t = ffi,*.. seobtine IFHIl" [ ,(t,rZ],j(cu notalia R./R.=A)

Demonstralie! i n;

' Sensibilitatea puntii Wheatstone (cont'd)

dorim S=max; S=f(A)-- dS/dA = 0

. se obline pentru A = 1 a _l-

max+

" Demonstra{ie I

t.* "

* p=o

?*rxars- e trnnlb*{

b = \rts, \a--

&il

c-rr 3 cm.*k $ -"***-{rQ} j=,r^\--/

!Vo f

E>. 1

.*** ecmd A*n

- -4"ss =Gnf .=

'"\\,SA s-:- q+L&b

& =br\S

\D.r.L L * ELtte&,'* L +gtr ol-t

taaa {r

**nenu!-rr

'+ F :c.-Gr\o. c&n$o.E.R

= nr"o.r. Fa;"dil*- e!r.rhs.[.a,--a

uu.irn 1t s"ar*,**fu gutasryvu,

\

Sensibilitatea punlii Wheatstone (cont'd)

Consecinte:

1) A

"1 !o=--b_- .Ua.$ a3 *.n"q.6 * ty4* L trE#

Sensibilitatea punlii Wheatstone (cont'd). o = AR/R4o

' Uo = S'o'E

. observim o = ARiR4' similar cu e = AR/Radeva*t

. o eroare ++ ro?t de prag de sensibilitate = ert

. Q: ce factor cauzeazi eps ?

. A: Uo < U*in (citibil pe afigajul/scara voltmetrului)

inlocuim --+ -- - U*n

PJ SoE

-nuo1t&S. dste- 'F drf ,f.tog^^{r."i dr e*lns$*I,bu}u,

Puntea Wheatstone (cont'd). Aplicalie 1:

calculali ep5 a unei punfi gtiind ci se folosesfe un voltmetrunumeric cu U"*=2V (afigaj maxim 1.999V, numit gi afigaj cu 3Tz cifre)Se mai dau: E=10V, R1=R2=1K

' Aplicafie 2:Calculali eroarea relativd limitd la misurarea cu punteaprecedentS, daci toleranle_le rezisten{elor sint e.',r= 1% gies=Q'1Va(Hint aplicafie a conceptelor de eroare limiti gi a formulei depropagare a erorii la mdsuritorile indirecte)

\u,csrot :Ja^

= L*/J qa. t.9!1V L 1 \Ur*.i*

=\ qo \ V "

n mnV

'Ud*E"r.EUc^i* = S't F.

s') L- - b= [om\t"-fa=' 3-E a- -tr[rr\' -

*--&'' n ''s"*'Wi'Q,*3'q L I

.

-tr-s \-Ld-

= [r.,qi -/.lf,,lr"\}Sr. t?\

f 'u'h=tw\l

,\*r* = f tg,'{ r qsr,,R b..bql cf,"u u.ur-us s"s- qx*ee"rLn-=,-t,*

. &F** Lq**Qi.-. t=t*u=

F,t ** # s*r )=d) fet,"** *, *o0ss{X+tr{/"

f,n*6R.atLg, L

*&r4fisn0+?,

.{"t 4t a, {* {, ,l

Puntea Wheatstone (cont'd); Aplicalie 3. puntea *:lK o"_g*,*S1

. punte in conexiune 3T - Ft \.qh\trH^s*l- B!$fi\rui" 2taze: / br* ${\'.}bf,

faza 1: v-m6trulintre 4-5, echilibrare din Ru qgsnm. "Lq*Q1; la ce este util6 aeeasti faz5?faza 2: v-metrul intre 3-4, echilibrare din R, sau R. (punte clasicd)

. Q2: Sd se determine condiliile de echilibru gi moduldefunclionare

. .Q3: redesenali scherna pentru a funcfiona Tn c.a.

&

&

D _D

\&

\{J&

R"

&=& x*' &\ua'R,

D

!.Gl.

Puntea Wheatstone (cont'd). Aplicatie 4: puntea Wheatstone in configura{ie 3T

a) sd se calculeze eroarea sistematicd dacd borna G rdmTne inaer

b) sd se determine modul optim de conectare al bornei Gse dau Rr= 100K Rz=10K Rs=1MQ R*.',Rrr=100MO

iQ=E -. Je{,, |,L- \ur.-tes Hg.

r.rc- Kv-P.Lr,_s . *&=\AI-&*:"

fuge- -

a. q-!Lu 1F-- -Kr'*.4K

. r'ld1l--F' i.+'{

18(\ ,-'K+ - \

rfics$e-s: G=Q

JN- ={cq t

P-s

Rc-

I ;@cn&rqbqsoq v a*i+[ri\ t *l{es-u*Af"& )lln/'\ / eit*C"roeA[.f---a.G n ft "/e

- \ b t t F af,ts _q3

rL-L.&i n ,ft s6+1 r* \ \ r FiLr*'q\*-g

0,' \ e, Qol ,

'\SUc-s3tte- tL I

t'\u"=uiB- u:R-xts i.*:i*\ P=" {,- ( \ca tair"= k**

L'G =* s] I *\,. t Lr =EJ| 4-. \ lu * irnoUeden dr rnu.!-

fter ra.d E"*1*ke,+;

I ha " Lqbo .i{=

-k: *i5 l*a

bH[q

frh = o,4Z

** tAGm-S{,*

=3r-Bl - q*1- ffi##R*r g{Pt

Wr'vwD.g,f

Puntea Wheatstone (cont'd)Aplicalie 5: puntea Wreatstone in configuralie 4T ' tr*q i

,., hnru"\Qr_ c

a}"si'se argumenteze pozi\ia gi efectul rezistenlelor de contactb) sd se calculeze eroarea sistematicd in conexiune 2Tc) si se calculeze eroarea sistematici ?n conexiune 4TSe dau: Rr=100 O R2-1K Rr=1gg rr.r+= 0.1 91

Conexiune 2T Conexiune 4T

CIrg$s$en-e*S-L f rr*+*qJ*t

B. Punti de c.a.

=2,@

Zz=2"

7r..Zo complexerelalia de echilibru: TrZt=ZrZose traduce in 2 relalii de echilibru:

f lz,llz,1=lz,llzrllrI

[91 +9:=9t*9%satisfacere simultani: necesiti 2 elemente reglabile (fa!i de1 la c.c.)

$Ea [,rA

I l.+

aLg

t'

{

{

}

'-F----1-l--'-l ^{^ tu^r,d.< ct cg a''c**''rnA,F-ir -

+Q*= *,ftf*

\4{*rYlt $eQ-A a&

&r-S,- =

Sn'ql. H{\ - V&luy * .y'.

ebd &a e4 r

t* = R+t +- J* * = t*.. &s*t#o_ * { Ftr) LiL*{xo)rs' ego*iran ' i:. . il{*.Rr * fr,, xr /r,Jr ; a*l* dq-eru.*e,I xx = #at x* nF,. R'= -r--**[t tnfq]nGta^-e.

d{. ce ;

\ i,

1b o" 1t ;t*'rynr*g\nsI t.. = . =) \{\- * Qt. fo H"* e R L 1**h" dr nuryq q's,u\l**

=. *,. X*ffi{') o.l2so tlo:"-' ft'-He @ {t,,,-e e\R tq'.e .x- Q.Q*q***H*ii k* * fi*.RU ffiiL,

Studiul convergenlei punlii

Echilibrare .-.> Uco = 0; mdrimi complexe: reprez. vectoriald:

Orr=0 0rr=0or-0n"E =0n.t1ru=0no+0oo

scop: deplasarea C, D in planui complex a.i. C=D e tJsr=0deplasarea C,D * reglarea celor 2 elem. reglabileQ: cum modeldm aceasti deplasare ?A; 2 cazuri; in apropierea echiiibrului gi deparle de echilibru

Studiul convergenlei punlii (cont'd)CAZ 1: convergenla in apropierea echilibruluinotem a,b cele 2 elemente reglabile:

_ 4-uco

_

z, _

Z, =

z1z3 - z2z4

= lga_f 'E Zr+Zo 2,,+2, (Zr+Z)(2,+Zr) Q@,b)

Condilia de echilibru devine: P(a,b) loo,ro = 0in apropierea echilibrului a=as, b*bs , P = 0, Q # 0Varialia Uc/E la varialia a sau b ** derivare:

a(ucp / E) = L( s!_, p\= ++ = neioaq Q'l' ao ao ) Q aa

a(u cp t E) = l:( og!__ P p\

= Ly

= P.eieab e'\' ab ab ) e ab -D-

qSq*'- a

Studiul convergen{ei punlii (cont'd)

. Unghiul de convergen!5: y"= B-a

Reprezentare:. Planul complex: domeniul de varialie al U.o. Originea axelor: es, be (echilibru) sau pct. Co=Do. La diferite valori a=ao+k\a, fi=fi'+kLb se oblin drepte

paralele cu dreptele iniliale -* 2 familii de drepteparalele

. 2 varianie:-

Deplasim C giD, alternativ, pind ajungem la Co, Do-

Deplasim D (pinA ajungem la Do), men$nind fix C =

Co

,fbeF'

Studiul convergenlei pun{ii (cont'd). Legdtura y" e'rapiditatea ecfrilibrdrii (nr. de manevre):

'

UcD0+1) = U.o{i) cos Y"

dupi n manevre:

U"ofi+n) = Uco0) (cos yJn = U.o(i) ' 1/m( notdm (cos^V")"= 1/m )deci dupi n manevre tensiunea de dezechilibru s-a redus de rn ori; calc. n:

los.mn

-

---------!-ra __tlog-

cosyc

. OBS: Pt y-.90o se observi n=2

Studiul convergenlei punlii (cont'd)CM2: convergen{a punliideparte de echilibru. nu se mai poate aproxima deplasarea prin prima derivatfl. r1u se mai det.2 elem. reglabile (a,b). se def. parametrii generalizali (o,B,y) din care se vor alege 2

elem. reglabile. deplasarea pct. C,D nu se mai face pe drepte ci pe arce de

cerc (dreapta = aproximare a arcei de cerc in apropiereaoriginii)

Studiul convergenlei punlii (cont'd)Convergenla pun{ii deparle de echilibru

Q: pentru puntea ABCD, care sint combina{iileposibile de c?te 2 brale {ACB giADB) ?identiflciim param. generaiizali in acestecombinaiii

A: 6 combinafii (fere a line seama de ordinea Bcelor 2 bruie), Tntrucil din considerente de gradabiliiate,2 brale trebuie sd fie elemente pure (R sau C).Ccmbinaliile sint prezentate in tabelul urmaitorQ 4'*e s"-+us,' wi LcEi & I wa"u

paramelrii generalizali (o,F,V) se iau Z pentru modelul serie 9i Y pentru paralel

( 44mW U d$ anln\

Studiul convergenlei puntii (cont'd)

Notalii: c elementul singur intr-un bra! (bra! auxilar)B elementul de aceeagi naturd cu o, in bralul etalony elementul de naturd diferita de o, in bra{ul etalon

OBS: Nu existS 2', 4' deoarece nu existd L pur

i:,ii_.r tiR1 n2 ';

trt..___f 1 - *{.........._.._J-- \....._.-.

1.....r r,i "fri"llc

corrnfu'r*a*

- rce {) .dd.ae*-* &1J.C"tl111"\d&'ft'1 A$* e,*-

rrfl.r'L rt\. db* )ts* c- $ gw\

24

?g.-Ji-a \g- bsj*li

*.q i; = &*41 a

-i 2uKIZ 3 -

So-

nwStudiul convergenlei punlii (cont'd)

.. punte convergentd:legarea A=A, B=B pentru'2 sefuri debrale cu acelggi semnde unghi sau A=B, B=A pentru seturi cu serhhe opuse

' punte neconuergente:invers fati dF cazul precedent

.: -

. Combinalii convergente din tabel:I punfi, studiate in continuarepentru fiecare punte se aleg 2 elem reglabile: mai multe combinalii

, posibile; alegem (s,F) sau (F,V)

. Q: determinali, pentru fiecare punte, relaliile de echilibru gialegerea elementelor reglabile (dite 2 variante)

Structuri de punli convergente, in fazdraport r6al

C'x

.

punti duale,

4lrqa*ulsr*

produs real

punli dual*.

Nemd

Maxwell-Wien

o< * e,[gi"l M duntr"il &cf,0

lF d&arss""r ftd die" 'ehds{*25

o[rnn*-Ag$

- Srtt Lr.gttaVLL'.r.$cr* ''B Rr $t*ett{s*

_$.)[t a-T:, + +,;"oa Y\zr--= 7x l-\

\ L* = q.-g-{ 'L\I uk -- Q r trf.-

,th. d ..-.-L-.\ry *R+eu&u" * **n#&bl.tuf*, b*.^**l

EFLr * eiil=*ch

L-.-Ls.T;E

:.k 1l

d*c*-J R.

(\

R1 ?s=Ar- qyYv

'c

f,*cro : L trr-t-l-r9-'i

kx '-

flo*eadC-3

Etl-Rq

*( Cfltrfr=-

t F.*'\

I1r---e aJ. ..

\R,.

\*"

a Urr*L1*q-

(6.r* %s*\re L*r \*"o"1

C-r.g LO*r.* ea-1

Rr= R*frm,

L- * R.gd-q..-

= k

=t*!Latr#;J* *o*, P*\& rirr+ccct ^a- =1f\ a,.=*{iet--'l

Qx s {rr U.t4HQ,. G, B,tu 6,1

Rndgl' Qss4l

sWLR-r

A=H. )< - c^" v R*

b= s LrtC.!uCv = Prdo\-:c E,r"bk =*^**ry-&

p. r ?3 = E- sr ]x =

L,_h>L

Lxr. q*-" h^$tr"*-* j*',1

c;} Cq.- :-..'dE. --..r me dift P.x)

W"*Raq

t" g. r*\

f;re< { '

--t.

rl R. %- N" (-' t-'("P'i

/,Aa

> U_ m^q;

t *r F].*1 Q_.+Lbu.,,*)

".L"iofff:\t< =

Sv+Ls

s_\

l'Jl

I!

G. '.'

L.t 1p)

Structuri de punli in cuadraturd

"* kt*#,

produs imaginar

p*nti d*al*

OBS: posibilitatea de a lucra in lF e alegerea el. regl. C, cu cursorii la masd

Owen Ou/en

Schring .Schering

\

I { C42q *noob-l-iL /}1E-:4-L fnn_:aao:a,&

; elos...-

{i,l..rr- r:ru:q*og-fLr- e s edl sLt*r-s*$Sl ."fl.-a- q"Sttr -= i*aa--*e tr'n c,*!.3*q* .'"rr*:

- \-a^,-^,qLqqlrs* tn'lql9sa- ec $C- e* *A}-*t +1*f* e tsl- -i.i._ * ese- 6"Fe&"o*{5e,^$-

Observalii gi concluzii punti de c.aGradarea indep. de frecven!5

posibild doar la gradarea (B,y)avantaje: frecvenla semnalului nu trebuiecunoscuti/controlati precis; mai mult, nici formasemnalului nu e criticd

Q: ce legdturd are forma semnalului ?A: form* nesinusoidal*

--u armonici ---+ pentru fiecarefrecven!* armonicd relalia de gradare este alta!

Constructiv: 4 tipuri de punli se combind ?ntr-un singurapai'at, a.i. se poate misura orice nature (R,L,C) gi oricevaloare O/D

Exemplu de punte manuali de c.a. -

4 tipuri intr-un singur aparatcomparati crr puniea autcmati ciin iasorator i

27

A=*| *Are ri+ s 'clso Pu-h=,tcs} L*l/,*:\*o=

3q

J\'Nt

tr"i*l

Sensibilitatea punlilor de c.a. memento: Sr.aa = 1/4. la pun{ile de c.a. depinde de tip.. intereseazd lSl cici lN nu e sensibillafazatensiunii

raport real: idem c.c., A reallS,,*l= 1/4 pt. A=1

raport imaginar: A=jAo, Ao reallS."*l = 112 pt. \=1

produs: P fix, A complex qivariabil = ffogielSr"*l = 112(1 + cosg) Pt Ao=lq=0 ---+lSr"*l=1/4q=Tl2 --+ lSr"rl =i/2

Demonstra{iel

- b*r"rs$&-** qa- SFSTiL

:khs+-Ei- ttf

I

ea n*sE SgG r )rln\J qh. .T

ffi*),

Un!,1 *G*7*L

F ly.0-F.trr--

t- C -\J-L\, ,tjr&-

.\ Lt- = Vt=. s) +L s v{t,,r br- A V.--*r*3* I L" L-q-

\\

Punti cu transform

Relalia de echilibru: Zllzz = N1/N2

Q1: Avantaje transformator ?Q2: Dezavantaje transformator ?

' $g!'u,'rutr*s't*l-- lt"Scs#h\ fffi sd" *rs* {re- *.r. qq dnf ,

-Qa ec$"!g * gd .

')ex "8 ,28

-tQ r + 0 ( *rron*l'lprrl.$,dilca &L l****s-u}T R-?-.4 :t t r, .- crF$'.+)T-.14,

*_

Ts. ar tlA,\ NS

ttJ * tzJ *> +LNs

tR;$-

,T fut ir*-rr- luT s' ()

E) a{ N: =IzNrt .} +rt_ * _9vk*f,,r7L o+; u

E!L-Not l-

*f

a Ne-'T Lra

'L- ---

LL

+" * !* " al**qD, lri a Nq.

rL' qr-q tm+-U eu *nolm\ brg,*. n*hngs'$&* eAr* **r+L* QQ_ e,saflrjtc\-6e* uy rur ttns!- +,*,]s{

,Ytk"* $\r-*.*\tue-* -&e&"i **u As_ * a*s_e-e_- t*-*a-\-sq,ryu bs!-d w da$sm i *csar"ttpt ) .

+ fu = Li.!* , 8.,_* i'r NqJ-1* ..1,t N_ ffi e*tr ie)

'\,.'=:{Fru+ *r-- Nr.

tt- - N.-_

+.I-Ar L

.L . \/r& +ua

-$\ \U?-' t}J

trlz- -Nr\$.\z

sL-

&*r\ ru ',

*\tl*#eo[,N***r, \ $*,

inl ocui m tra nsformatorul cu autotra nsformatorQ: Dezavanta.ie autotransformator ?

p*.t\cc- Trn qno-t "'s*cr.' dUoc$,.$eg\ .\!({.

"dr qj&t1\S$nI* e'sle ? dJ"tfl$re"k"-1* 0.{d.$ a.-!. oqo-1ff. Qs" *0'

Punli cu transformator - *nrF"\q\d:\

TR1 11 TR2

l$

wNs

punte pentru Z medii/mari (cu gardi)Q: cum se elimind efectul impedanfelor de scurgere?

trq $ tJrj- qH ,t{$fd $m&i t'r"qc{Relalia de echilibru: Z,lZr=(Nl NJ/(N'N4)

29

s) Sq =B-.--

q.\ )4. *B** -

P-:< = 'f

ox - F4e)I

c] {cerr}r = +L.r'}L-_6

k*= EE-tp.Lx -

'fu s)

md) R**=f,"-_1 =*>t-e ItrrL>r

t) e>r.o \^Ex 5 W

Rerr-----.l'r

-

--irLJ-llceRx

l...th--trJ*

I lCxRe

41. .uc)z'l :wn--JL

-:* iltx Rx Ce

' Punlile cu trafo. ++ punli de raport real +-+ aceeagi nature. Ca gi la p.c.a. clasice, nu exist5 Le;. Q: inseamnd ce nu putem mdsura L* ?. ConectareaZl,Zrde pinl acum fct. de natura/modelul lor:

a) capacitiviseriec) inductiv/serie

Punti cu transformator;r.

---J I z1'.oa ll

a) Ke 'iu b)zr'

-r-J IL=.J il La:^w

Z1: -E-Red) rtrl2t. l..-._-l!4.ffi ln,. l

Lr LJilUg

b) capacitiv/paralelc) inductiv/paralel

deducern relaliilede echilibru gide gradare I

OBS: gradarea Lxdepinde defrecvent6 I

Punli active

. elimind dezavantajele transformatoarelor t dqtl niilq.ul^-

. mai ieftine la aceeaqiprecizie (sau mai bund)

. posibilitSfi de automatizare

. pot folosi element de refurinld C pentru mdsurarea L

. folosesc componente active

,sn*,_Fode!L\_

' k J"t T? r',r t* pahiS \rr .E$,Gi

- 6

*

?*,-=

--

!-

-Fe,, * *Y 4 oiG + F.j,.*.q_

q)>ys *_p _* *"j*e__**(S*F\*L( r .r\ F = otl :s) R. 4r Krc ->t = FW^ a_I . ;uE)-{\_k,4 \-

4r)r % i-\-"--- . { r dC- il S* =arG -\Fi*' e*

s *G s) Q'{- *4,

--

* 'P*c*{ Lx=

Punti active

,], inrc;r i i1{":*- l\l n*:nt-r-r r i*ntb.a' "-S'q$"hs$*rl.}-t>,, eA,-qd"$i;pa\ WnCi= buffer (amplificator repetor pt +1 sau lnversor pt -1)

rol: impedanli mare de intrare 9i mici de iegire (sursd idealS detensiune); izoleazd R*, R" de partea dreaptd a schemei

Reta{ia de gradare: R*=oR"

Punli active

Relalii de gradare:"C"'. G*=oG C"= FC"L": G*=cG L*= 1/(to2 F C),Avantaj: mdsurarea L folosind C etalon

Funt*s c]*ntr* *eJ*rit*nt*

s-\ +rtsLb

< NttJ --}.}z-

*5=L+9'B-N4

$ &o*t zu -1lsirso")bbE- \\ iN LeF.$")

Aplicalii punlilndicalie (puntea cu un bra! in "T") * transformdm Y in A

Aplicalii punli

Puntea cu un bra! Tn "T"

b( Rx.%.a

,9=oru 9rmixte

R3/

Determina{i condi{iile de echilicazurile graddrii carteziene giCare este roiul R, ?

elementele reglabile in

32