Mérés és adatgyűjtés

1. Mérés és adatgyűjtés Elektromos mennyiségek mérése Mingesz Róbert 2014. március 13.

2. Tartalom • Házi feladatok • Elektromos mennyiségek mérése • A/D konverterek alkalmazásai

3. Házi feladatok

4. Gyakorló feladatok • Érdemes megoldani • Megoldás elérhető a honlapon(csak megoldás után nézzétek meg) • A megoldásokat ne küldjétek el!

5. Házi feladat • A honlapról letölthető • Beadási határidő: 2014.03.28. 23:00utána félpontszám • Beadás módja: • papíron • elektronikusan: mingesz@inf.u-szeged.hu

6. Feszültség mérése

7. Feszültségmérő bekötése • Párhuzamosan kötjük az áramkörbe • Az áramkört nem kell megszakítani

8. Reális feszültségmérő • Ideális feszültségmérő nem vezet • Reális feszültségmérő: véges belső ellenállás () • Helyettesítő kép:

9. Műszer belső ellenállása • : a feszültségforrás belső ellenállása (impedanciája) • : a műszer belső/bemenő ellenállása

10. Példa belső ellenállásra • A feszültségmérés relatív hibája:

11. Példa belső kapcsolásra

12. Bemenő impedancia megadása • Bemenő ellenállás • Földre van kötve • Nincs megadva nulla pont • Szivárgó áram Szivárgó áram hatása:

13. A váltakozó jel paraméterei

14. Egyszerű közép • Tiszta szinuszos jel esetén nulla

15. 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.

16. Abszolút középérték • Az egyenirányított jel középértéke

17. Csúcsérték • Peakvalue • a 0/középérték és a maximális érték különbsége • Szinuszos jel esetén: amplitúdó • Zajok esetén: 3σ • Csúcstól-csúcsig amplitúdó (Peaktopeakvalue)

18. A váltakozó jel paraméterei

19. Korrekciós tényezők

20. Mérőkapcsolások

21. Passzív egyenirányítás • Dióda nyitófeszültsége ~ 0,6 V

22. Aktív egyenirányítás

23. Kétutas aktív egyenirányítás

24. Csúcsérték detektor

25. RMS mérése • Termikus konverterek • Analóg szorzók • Mért jelek digitális feldolgozása • Integrált áramkörök

26. AD8361 - RMS mérő

27. Áramerősség mérése

28. Áramerősség mérése • Sorosan kötjük az áramkörbe • Az áramkört meg kell szakítani!

29. 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

30. Áramerősség-feszültség konverzió • Ohm törvény alapján:

31. További paraméterek

32. A váltakozó áram teljesítménye • Pillanatnyi teljesítmény:

33. Hatásos teljesítmény • A fogyasztó által felvett teljesítmény folyamatosan változik • Hatásos teljesítmény (átlagos teljesítmény): • : teljesítménytényező (ideális esetben = 1)

34. Meddő teljesítmény • A fogyasztó és az erőmű között ingázik • Szállítása veszteséget termel

35. 3 fázisú feszültség/áram • Nagyobb teljesítmények átvitele • Kb. konstans teljesítmény

36. Fogyasztás mérése

37. Frekvencia mérése – analóg elv • Feszültség – frekvencia konverzió • Bemenet → jelkondicionálás → rögzített idejű impulzusok → átlagolás

38. Frekvencia mérése – számlálás • Bemenet → jelkondicionálás → impulzusok → időegység alatt érkező impulzusok számlálása

39. Fáziskülönbség • Időkülönbség mérése • Fáziskülönbség → kitöltési tényező

40. Fáziskülönbség mérése

41. Ellenállás mérése

42. Ellenállás mérése Ohm törvény alapján • Megjegyzés: az ellenállást mindig ki kell szedni az áramkörből!

43. Feszültségosztó

44. Ellenállás mérése áramgenerátorral • Előny: a mért feszültség arányos az ellenállással • A vezetékek ellenállása hibát okoz

45. Négypontos ellenállásmérés • Cél: vezeték ellenállásának kiküszöbölése • További alkalmazás: fajlagos ellenállás mérése

46. Hatpontos ellenállásmérés • Áramkörbe épített ellenállások mérése

47. A/D konverterek meghajtása

48. Szükséges jelkondicionálás • Bemenet impedanciájának növelése • Előerősítés • Mintavételi szűrés • Csatorna kiválasztása • Feszültség átskálázása • A/D bemenet meghajtása

49. Követő erősítő

50. Jel átskálázása • Pl. bemenő jel ±1 V • Kimenő jel: 0..2,5 V