Miernictwo Elektroniczne

1. Miernictwo Elektroniczne Informatyka INŻ Wykład 13

2. Na poprzednim wykładzie… • Rejestratory i oscylatory • Impedancja elektryczna • Pomiary napięć przemiennych • Amperomierze prądów przemiennych • Multimetry • Na obecnym wykładzie • Podstawowe parametry elektryczne elementów biernych • Pomiary parametrów elementów biernych (pomiary impedancji) • Moc czynna, bierna i pozorna oraz sposoby ich pomiaru • Pomiary wielkości nieelektrycznych Miernictwo 1 – W13

3. Właściwości elementów biernych • Charakterystyki elementów biernych • Rezystor idealny(brak przesunięcia fazowego między napięciem i prądem) Rys. Napięcie i prąd zmienny w idealnym rezystorze Miernictwo 1 – W13

4. Kondensator idealny • pojemność elektryczna • równanie w dziedzinie czasu • stosunek wartości skutecznych napięcia i prądu zmiennego dla sygnałów harmonicznych Miernictwo 1 – W13

5. przesunięcie fazowe między napięciem i prądem zmiennym: -π/2(-90o) Rys. Napięcie i prąd zmienny w idealnym kondensatorze Miernictwo 1 – W13

6. Kondensator rzeczywisty • schemat zastępczy(model elektryczny) Rys. Schemat zastępczy kondensatora rzeczywistego Miernictwo 1 – W13

7. szeregowy i równoległy schemat zastępczy kondensatora • współczynnik strat D (tangens kąta stratności tgδ) Rys. Szeregowy i równoległy schemat zastępczy kondensatora rzeczywistego Miernictwo 1 – W13

8. Cewka indukcyjna idealna • strumień magnetyczny (indukcyjność L) • równanie w dziedzinie czasu • stosunek wartości skutecznych napięcia i prądu zmiennego dla sygnałów harmonicznych Miernictwo 1 – W13

9. przesunięcie fazowe między napięciem i prądem zmiennym: π/2(90o) Rys. Napięcie i prąd zmienny w idealnej cewce Miernictwo 1 – W13

10. Cewka indukcyjna rzeczywista • schemat zastępczy(model elektryczny) Rys. Schemat zastępczy cewki rzeczywistej Miernictwo 1 – W13

11. szeregowy i równoległy schemat zastępczy cewki • dobroć cewki Q (tangens kąta przesunięcia faz tgφ) Rys. Szeregowy i równoległy schemat zastępczy cewki rzeczywistej Miernictwo 1 – W13

12. Pomiary impedancji • Mostki czterogałęźne • Właściwości ogólne Rys. Schemat mostka czterogałęźnego do pomiaru impedancji Miernictwo 1 – W13

13. warunek równowagi mostka • możliwość wyznaczenia obu składowych nieznanej impedancji Zx lub • wniosek: do zrównoważenia mostka impedancyjnego należy zastosować dwa elementy regulowane Miernictwo 1 – W13

14. Mostki do pomiaru pojemności • dobór schematu zastępczego kondensatora w oparciu o jego strukturę Rys. Mostek uniwersalny do pomiaru pojemności: a) szeregowy, b) równoległy Miernictwo 1 – W13

15. Mostki do pomiaru indukcyjności Rys. Mostki do pomiaru indukcyjności Miernictwo 1 – W13

16. Mostki transformatorowe • zastąpienie spadków napięć w ramionach mostka siłami elektromotorycznymi wtórnych uzwojeń transformatora • warunek równowagi mostka • zastąpienie stosunku impedancji stosunkiem liczby zwojów – większa dokładność i powtarzalność wskazań Rys. Mostek transformatorowy do pomiaru impedancji Miernictwo 1 – W13

17. Półautomatyczne i automatyczne pomiary impedancji • Mostki półautomatyczne (jeden z elementów dostrajany ręcznie, drugi automatycznie) • Przyrządy automatyczne (cyfrowe) Miernictwo 1 – W13

18. Pomiary mocy sygnałów harmonicznych • Definicje • Moc chwilowa • Moc czynna (rozpraszana lub zamieniana na pracę, energię, itp.) Miernictwo 1 – W13

19. Moc pozorna (amplituda oscylacji mocy chwilowej) • Moc bierna (moc przesyłana na przemian między nadajnikiem i odbiornikiem) • Związek między mocą pozorną, czynną i bierną • Współczynnik mocy: miara wykorzystania energetycznego Miernictwo 1 – W13

20. Rys. Pomiar mocy za pomocą watomierzaa) poprawny pomiar prądu źródła i napięcia odbiornikab) poprawny pomiar napięcia źródła i prądu odbiornika • Pomiar mocy odbieranej • pomiar mocy czynnej, biernej i pozornej • sposób włączenia watomierza Miernictwo 1 – W13

21. Pomiar mocy metodą absorpcyjną • zasada pomiaru • regulacja R: wyznaczenie maksymalnej mocy oddawanej i rezystancji dopasowania • Pomiary energii elektrycznej • energia jest mocą czynną scałkowaną w czasie T Miernictwo 1 – W13

22. Pomiary wielkości nieelektrycznych • Czujniki i przetworniki wielkości fizycznych • Przetwornik to urządzenie (lub element) odwzorowujący wielkość wejściową na wielkość wyjściową w zdefiniowany sposób Zwykle kilka przetworników łączonych jest szeregowo tworząc łańcuch przetwarzania • Czujnik to pierwszy element łańcucha przetworników mający bezpośredni kontakt z polem pomiarowym i reagujący na zmianę wielkości mierzonej Miernictwo 1 – W13

23. Zalety elektrycznego pomiaru wielkości nieelektrycznych • analogowe przetwarzanie sygnału pomiarowego(wzmacnianie, filtracja, itd.) • przesyłanie sygnału na odległość • przetwarzanie cyfrowe sygnału (obróbka matematyczna) • sterowanie elektryczne obiektami • Idea pomiarów: zastosowanie przetworników (czujników) wielkości nieelektrycznych na elektryczne • Typy czujników pomiarowych • parametryczne • generacyjne Miernictwo 1 – W13

24. Pytania kontrolne • Jakie zjawiska charakteryzują parametry elektryczne elementów biernych Powstawanie obrazu w oscyloskopie • Zasady pomiaru impedancji • Co opisuje moc czynna, a co bierna; sposoby ich pomiaru • Co to są czujniki i przetworniki • Na czym polegają pomiary wielkości nieelektrycznych • Kolokwium (test wyboru) czwartek, 29 stycznia A-L: godz. 9:15 M-Ż: godz. 9:45 Należy przynieść coś do pisania i legitymację (lub indeks) • Wpis/termin poprawkowy czwartek, 5 lutego, godz. ??? Miernictwo 1 – W13