Upload
lois
View
32
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Mérés és adatgyűjtés. Elektromos mennyiségek mérése. Mingesz Róbert. 2014. március 13. Tartalom. Házi feladatok Elektromos mennyiségek mérése A/D konverterek alkalmazásai. Házi feladatok. Gyakorló feladatok. Érdemes megoldani - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Mérés és adatgyűjtés
Elektromos mennyiségek mérése
Mingesz Róbert
2015.04.22.
2
Házi feladatok
3
Gyakorló feladatok
• Érdemes megoldani
• Megoldás elérhető a honlapon(csak megoldás után nézzétek meg)
• A megoldásokat ne küldjétek el!
4
Házi feladat
• A honlapról letölthető
• Beadási határidő: 2015.03.20. 23:00utána félpontszám
• Beadás módja:• papíron
• elektronikusan: [email protected]él tárgya: MA házi feladat
5
Feszültség mérése
6
Feszültségmérő bekötése
• Párhuzamosan kötjük az áramkörbe
• Az áramkört nem kell megszakítani
7
Reális feszültségmérő
• Ideális feszültségmérő nem vezet
• Reális feszültségmérő: véges belső ellenállás ()
• Helyettesítő kép:
8
Műszer belső ellenállása
• : a feszültségforrás belső ellenállása (impedanciája)
• : a műszer belső/bemenő ellenállása
9
Példa belső ellenállásra
• A feszültségmérés relatív hibája:
10
Példa belső kapcsolásra
11
Bemenő impedancia megadása
• Bemenő ellenállás• Földre van kötve
• Nincs megadva nulla pont
• Szivárgó áramSzivárgó áram hatása:
12
A váltakozó jel paraméterei
13
Egyszerű közép
• Tiszta szinuszos jel esetén nulla
14
Effektív középérték (RMS)
Az effektív érték annak az egyenfeszültségnek vagy egyenáramnak az erősségének felel meg,
melynek teljesítménye egy ohmikus ellenálláson megegyezik az egyen vagy
váltóáram teljesítményével.
15
Abszolút középérték
• Az egyenirányított jel középértéke
16
Csúcsérték
• Peak value• a 0/középérték és a maximális érték különbsége
• Szinuszos jel esetén: amplitúdó
• Zajok esetén: 3σ
• Csúcstól-csúcsig amplitúdó (Peak to peak value)
17
A váltakozó jel paraméterei
18
Korrekciós tényezők
19
Mérőkapcsolások
20
Passzív egyenirányítás
• Dióda nyitófeszültsége ~ 0,6 V
21
Aktív egyenirányítás
22
Kétutas aktív egyenirányítás
23
Csúcsérték detektor
24
RMS mérése
• Termikus konverterek
• Analóg szorzók
• Mért jelek digitális feldolgozása
• Integrált áramkörök
25
AD8361 - RMS mérő
26
Áramerősség mérése
27
Áramerősség mérése
• Sorosan kötjük az áramkörbe
• Az áramkört meg kell szakítani!
28
Áramerősség-mérő belső ellenállása
• Ideális áramerősség-mérő: jól vezetbelső ellenállása 0, a rajta eső feszültség 0 V
• Reális áramerősség-mérő: véges belső ellenállásfeszültség esik az áramerősség-mérőn
29
Áramerősség-feszültség konverzió
• Ohm törvény alapján:
30
További paraméterek
31
A váltakozó áram teljesítménye
• Pillanatnyi teljesítmény:
32
Hatásos teljesítmény
• A fogyasztó által felvett teljesítmény folyamatosan változik
• Hatásos teljesítmény (átlagos teljesítmény):
• : teljesítménytényező (ideális esetben = 1)
33
Meddő teljesítmény
• A fogyasztó és az erőmű között ingázik
• Szállítása veszteséget termel
34
3 fázisú feszültség/áram
• Nagyobb teljesítmények átvitele
• Kb. konstans teljesítmény
35
Fogyasztás mérése
36
Frekvencia mérése – analóg elv
• Feszültség – frekvencia konverzió
• Bemenet → jelkondicionálás → rögzített idejű impulzusok → átlagolás
37
Frekvencia mérése – számlálás
• Bemenet → jelkondicionálás → impulzusok → időegység alatt érkező impulzusok számlálása
38
Fáziskülönbség
• Időkülönbség mérése
• Fáziskülönbség → kitöltési tényező
39
Fáziskülönbség mérése
40
Ellenállás mérése
41
Ellenállás mérése Ohm törvény alapján
• Megjegyzés:
az ellenállást mindig ki kell szedni az áramkörből!
42
Feszültségosztó
43
Ellenállás mérése áramgenerátorral
• Előny: a mért feszültség arányos az ellenállással
• A vezetékek ellenállása hibát okoz
𝑅x=𝑅ref
𝑈 ki
𝑈 ref
44
Négypontos ellenállásmérés
• Cél: vezeték ellenállásának kiküszöbölése
• További alkalmazás: fajlagos ellenállás mérése
45
Hatpontos ellenállásmérés
• Áramkörbe épített ellenállások mérése
46
A/D konverterek meghajtása
47
Szükséges jelkondicionálás
• Bemenet impedanciájának növelése
• Előerősítés
• Mintavételi szűrés
• Csatorna kiválasztása
• Feszültség átskálázása
• A/D bemenet meghajtása
48
Követő erősítő
49
Jel átskálázása
• Pl. bemenő jel ±1 V
• Kimenő jel: 0..2,5 V
50
Jel átskálázása
51
Műszererősítő
52
További kapcsolások
53
Bemenet túlfeszültségvédelme
54
D/A kimenet bufferelése
55
Analóg kapcsolók
56
Analóg multiplexer
57
Mintavételi szűrő
58
Elsőfokú aluláteresztő szűrő
𝑓 𝑐=1
2 𝜋 𝑅𝐶
59
Elsőfokú szűrő karakterisztikája
60
Példák mintavételi szűrőkre
61
Zavarjelek beszűrődése
• Kapacitív
• Ohmikus
• Induktív
62
Vezetékek árnyékolása
• Mágneses árnyékolás
• Földelt árnyékolás
• Védő árnyékolás
• Sodrott érpár
63
... vége ...Köszönöm a figyelmet