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

4 pojemność elektrycznaKondensator 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 rzeczywistyschemat zastępczy (model elektryczny) Rys. Schemat zastępczy kondensatora rzeczywistego Miernictwo 1 – W13

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

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

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

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

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

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

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

14 Mostki do pomiaru pojemnościdobór 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 indukcyjnościRys. Mostki do pomiaru indukcyjności Miernictwo 1 – W13

16 Mostki transformatorowezastąpienie 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 impedancjiMostki półautomatyczne (jeden z elementów dostrajany ręcznie, drugi automatycznie) Przyrządy automatyczne (cyfrowe) Miernictwo 1 – W13

18 Pomiary mocy sygnałów harmonicznychDefinicje 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 Pomiar mocy odbieranejRys. Pomiar mocy za pomocą watomierza a) poprawny pomiar prądu źródła i napięcia odbiornika b) 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 absorpcyjnązasada 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 nieelektrycznychCzujniki 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 nieelektrycznychanalogowe 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 Kolokwium (test wyboru) czwartek, 29 styczniaJakie 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