1 / 65

IF1330 Ellära

IF1330 Ellära. Strömkretslära Mätinstrument Batterier. F/Ö1. F/Ö2. F/Ö3. Likströmsnät Tvåpolsatsen. F/Ö4. F/Ö5. KK1 LAB1. Mätning av U och I. Magnetkrets Kondensator Transienter. F/Ö7. F/Ö6. Tvåpol mät och sim. KK2 LAB2. Växelström Effekt. F/Ö8. F/Ö9. KK3 LAB3.

urban
Download Presentation

IF1330 Ellära

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. IF1330 Ellära Strömkretslära Mätinstrument Batterier F/Ö1 F/Ö2 F/Ö3 Likströmsnät Tvåpolsatsen F/Ö4 F/Ö5 KK1 LAB1 Mätning av U och I Magnetkrets Kondensator Transienter F/Ö7 F/Ö6 Tvåpol mät och sim KK2 LAB2 Växelström Effekt F/Ö8 F/Ö9 KK3 LAB3 Oscilloskopet Växelströmskretsar j-räkning F/Ö11 F/Ö10 F/Ö12 Enkla filter F/Ö13 F/Ö14 Filter resonanskrets KK4 LAB4 TrafoÖmsinduktans F/Ö15 tentamen Föreläsningar och övningar bygger på varandra! Ta alltid igen det Du missat! Läs på i förväg – delta i undervisningen – arbeta igenom materialet efteråt! William Sandqvist william@kth.se

  2. En verklig signal … Verkliga signaler är svårtolkade. De är ofta störda av brus och brum. Brum är vårt 50 Hz nät som inducerats in i signalledningarna. Brus är slumpmässiga störningar från förstärkare (eller t.o.m. resistorer). William Sandqvist william@kth.se

  3. Ett LP-filter (=LågPass) filtrerar bort störningarna och lyfter fram signalen Kanske likspänning … Kanske är signal-en en långsamt ökande likspän-ning från tex. en temperaturgivare? I så fall kan stör-ningarna bestå av 50 Hz brum och högfrekvent brus. William Sandqvist william@kth.se

  4. Ett BP-filter (BandPass) blocker-ar driften och filtrer-ar bort bruset. Kanske sinuston … Kanske är signal-en en sinuston? I så fall kan stör-ningarna bestå av att likspännings-nivån långsamt ändrar sig, drift, och att brus till-kommit. William Sandqvist william@kth.se

  5. Ett HP-filter (HögPass) filtrerar bort störningarna och lyfter fram signalen. Kanske snabba variationer … Kanske är signal-en de snabba variationerna? I så fall kan stör-ningarna bestå av att likspännings-nivån långsamt ändrar sig, drift, och att brum till-kommit. William Sandqvist william@kth.se

  6. Filter Med RL och C kan man bygga effektiva filter. Induktanser är mer komplicerade att tillverka än kondensatorer och resistorer, därför används oftast bara kombinationen R och C. Snabba datorer kan filtrera signaler digitalt. Att beräkna en signals löpande medelvärde kan tex. motsvara LP-filtrering. Numera dominerar den digitala filtrertekniken över den analoga. Enkla RC-filter ingår naturligt i de flesta mätinstrument, eller t.o.m. uppkommer av ”sig självt” när man kopplar samman utrustningar. Detta är anledningen till att man måste känna till och kunna räkna på enkla RC-länkar, trots att de som filter betraktat är mycket ofullständiga. William Sandqvist william@kth.se

  7. LP HP BP BS BP eller BS filtren kan ses som olika kombinationer av LP och HP filter. William Sandqvist william@kth.se

  8. William Sandqvist william@kth.se

  9. Spänningsdelarens överföringsfunktion Enkla filter är ofta utformade som spänningsdelare. Ett filters över-föringsfunktion, H() eller H(f), är kvoten mellan utspänning och inspänning. Den kvoten får man direkt från spänningsdelningsformeln! William Sandqvist william@kth.se

  10. William Sandqvist william@kth.se

  11. RC LP-filtret, visare Visardiagram: R och C har strömmen I gemensamt. Spänningen över resistorn och spänningen över kondensatorn blir därför vinkelräta.Pythagoras sats kan användas: William Sandqvist william@kth.se

  12. RC LP-filtret, j William Sandqvist william@kth.se

  13. RC LP-filtret, H() Vid den vinkelfrekvens då RC = 1 , blir nämnarens realdel och imagi-närdel lika. Detta är filtrets gränsfrekvens. William Sandqvist william@kth.se

  14. LP-Beloppsfunktionen R = 1 k C = 1 F William Sandqvist william@kth.se

  15. LP-Fasfunktionen William Sandqvist william@kth.se

  16. Grafik med Mathematica Mathematica har kommandon för komplexa tals belopp (abs[]) och argument (arg[ ], i radianer). <<Graphicsr=1*10^3;c=1*10^-6;w=2*Pi*f;u2u1[f_]=1/(1+I*w*r*c);LogLinearPlot[Abs[u2u1[f]],{f,1,10000},PlotRange->All,PlotPoints->100]; LogLinearPlot[Arg[u2u1[f]],{f,1,10000},PlotRange->All,PlotPoints->100]; Tryck SHIFT + ENTER för att utföra beräkningen. Beloppskurvan Faskurvan [rad] William Sandqvist william@kth.se

  17. RC Två sidor av samma mynt Låg gränsfrekvens Gundertrycker störningar bra, men det innebär en lång tidkonstant  som gör att det tar lång tid innan UUt når slutvärdet och kan avläsas. William Sandqvist william@kth.se

  18. William Sandqvist william@kth.se

  19. RC HP-filtret, j William Sandqvist william@kth.se

  20. RC HP-filtret, H() Vid den vinkelfrekvens då RC = 1 , blir nämnarens realdel och imagi-närdel lika. Detta är filtrets gränsfrekvens. William Sandqvist william@kth.se

  21. HP-Beloppsfunktionen R = 1 k C = 1 F William Sandqvist william@kth.se

  22. HP-Fasfunktionen William Sandqvist william@kth.se

  23. William Sandqvist william@kth.se

  24. 16.4 Wienbryggan Undersöktes av Max Wien 1891 För en viss frekvens är U1 och U2 i fas. Vilken? William Sandqvist william@kth.se

  25. = 0 Wienbryggan U1 och U2 är i fas om överföringsfunktionens imaginärdel är 0! William Sandqvist william@kth.se

  26. Wienbryggan William Sandqvist william@kth.se

  27. Wienbryggan Beloppskurva Faskurva Wienbryggan är ett bandpassfilter. William Sandqvist william@kth.se

  28. William Hewletts examensarbete Masteruppsats 1930. Wienbrygga med glödlampa! William Sandqvist william@kth.se

  29. William Hewletts examensarbete Hewlett konstruerade en tongenerator. Wienbryggan dämpar signalen till 1/3 så han behövde en stabil förstärkare med exakt tre gångers förstärkning. Glödlampan stabili-serar signalen. Om amplituden blir för stor värms glöd-lampan upp och då dämpas signalen i spänningsdelaren på förstärkarens ingång. William Sandqvist william@kth.se

  30. The Palo Alto garagethe birthplace of Silicon Valley Vilket världsföretag kommer Du att grunda med ditt exjobb? William Sandqvist william@kth.se

  31. William Sandqvist william@kth.se

  32. DMM Fluke 45 Likspänningsmätning. LP-filter UDC Likkomponent medelvärde Växelspänningsmätning. HP-filter UACVäxelkomponenteffektivvärde Sant effektivvärde Samtidigt! William Sandqvist william@kth.se

  33. William Sandqvist william@kth.se

  34. Decibel Ursprungligen ett mått på ljudintensitet, men ofta använt som ett logaritmiskt mått på spänningsförhållanden vid förstärkning eller dämpning. William Sandqvist william@kth.se

  35. Exempel. Decibel. Omvandla från [ggr]  [dB] : 2 ggr  2010log2 = 6 dB ( fördubbling ) 5 ggr  2010log5 = 14 dB 10 ggr  2010log10 = 20 dB (25 = 10 ggr 6+14=20 dB) 0,1 ggr  2010log0,1 = -20 dB William Sandqvist william@kth.se

  36. Exempel. Decibel. Omvandla från [dB]  [ggr] : William Sandqvist william@kth.se

  37. ( dB med Fluke 45 ) Man kan ställa in vid vilket värde R som U utvecklar effekten i – men det struntar man ofta i … William Sandqvist william@kth.se

  38. William Sandqvist william@kth.se

  39. Bode-diagram Hendrik Wade Bode log U2/U1 [dB] Bode-diagrammet är det vanligaste sättet att grafiskt beskriva filter eller förstärkare. log  [rad/s] log [rad/s] William Sandqvist william@kth.se

  40. William Sandqvist william@kth.se

  41. Oscilloskopets Wave-generator WaveformSineSquareRampPulseDCNoise Output Load High-Z 50  Frequency Amplitude Offset Man kan använda oscilloskopets inbyggda Wave-generator! BNC-kontakt William Sandqvist william@kth.se

  42. Wave-Gen eller PM3159 Välj själv! PM3159 Nackdel:Alla oscilloskopets funktioner använder samma Entry-ratt! Lite som ett kombinationsverktyg. Wave-Gen Fördel: Man kan välja Trigger Menu, Source, WaveGen så har man alltid stabil triggning på signaler som använder Wave-generator-signalerna! William Sandqvist william@kth.se

  43. Mätning av fas t Oscilloskopet mäter fas som tids-fördröjning. En positiv tidsfördröjning ses som en positiv fasvinkel. 2 I elläran ser vi en positiv tids-fördröjning som att signalen ”släpar efter” och har en negativ fasvinkel. 1 Bytfrån Phase(12) till Phase(21) ! 2  Ställ in … Meas, Phase, Settings, Source1 2, Source2 1, så blir det rätt! William Sandqvist william@kth.se

  44. Mätning av överföringsfunktion DSO2014B PM5139 ger vinkeln det rätta tecknet! William Sandqvist william@kth.se

  45. Mätning av impedans Z 45 PM5139 DSO2014B + U - mätmotstånd 10   Mätning av Z när fasvinkelns belopp är 45 ger speciellt enkla uttryck för att beräkna r och L.  = Phase( 2→1 ) William Sandqvist william@kth.se

  46. Noggrann mätning DMM Medan oscilloskopet är till för översiktliga mätningar, har en DMM som Fluke 45 betydligt högre mätnoggrannhet. Dessutom har en DMM inte gemensam jord med signalgeneratorn, så man kan därför välja mätkopplingen friare.  Mätning av Z (U, I) vid två olika frekvenser ( f ) kan ge L med en högre noggrannhet än oscilloskop-mätningen. William Sandqvist william@kth.se

  47. William Sandqvist william@kth.se

  48. Oscilloskopkabeln (16.5) Vanlig skärmkabel Mätobjektet har den inre resistansen RI = 10 k. Oscilloskopkabeln har kapacitansen CK = 60 pF. Oscilloskopet har in-impedansen 1 M||40 pF ( RM och CM ). Hur stort blir felet när den uppmätta signalen har frekvensen 100 KHz? ( Oscilloskopet uppges ha bandbredden 100 MHz. ) William Sandqvist william@kth.se

  49. Oscilloskopkabeln (16.5) Signalkällan tillsammans med kabeln och oscilloskopets impedans bildar ett lågpassfilter. Kretsen kan förenklas genom att CK slås ihop med CM. CM+K = 40 + 60 =100 pF. RI = 10 k. RM = 1 M. William Sandqvist william@kth.se

  50. Oscilloskopkabeln (16.5) Falsk marknadsföring? På oscilloskopet står det stämplat BW 100 MHz! Men felet är större än 15% redan vid 100 kHz? William Sandqvist william@kth.se

More Related