This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
22
Εργαστήριο 1 - Πολύμετρο
Το πολύμετρο αποτελεί ένα συνδυασμό οργάνωνκυρίως για μετρήσεις συνεχούς και εναλλασσόμενης(rms) τάσης και ρεύματος και Ωμικής αντίστασης.
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
33
Παλμογράφος
Ο παλμογράφος είναι η συσκευή που μας επιτρέπει ναβλέπουμε γραφικά τα σήματα εισόδου αλλά και κάποιεςμαθηματικές πράξεις μεταξύ τους.
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
44
Πηγή Συνεχούς Τάσης (Τροφοδοτικό)
Παρέχει 2 μεταβλητές εξόδους για τάσεις από -15Vμέχρι +15V και μια ρυθμιζόμενη έξοδο για τάση από 2.8 μέχρι 5.5V. Οι δύο μεταβλητές έξοδοι παρέχουνπροστασία στον χρήστη αλλά και στο κύκλωμα μέσωκυκλωματος ελέγχου του ρεύματος εξόδου.
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
55
Γεννήτρια Συναρτήσεων
Η έξοδος της (τύπου BNC) παρέχει όλα ταεναλλασσόμενα σήματα ελέγχου που χρειάζονταιγια τον έλεγχο/λειτουργία ενός κυκλώματος.
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
66
Πλακέτα Κατασκευής Κυκλωμάτων
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
77
Μονάδες Μέτρησης και Τάξη Μεγέθους
Τάση: V (V)Ρεύμα: I (A)Αντίσταση: R (Ω)Χωρητικότητα: C (F)Επαγωγικότητα: L (H)1. Πώς μετράμε τα πιο
πάνω χαρακτηριστικά;2. Ποια η διαφορά μεταξύ:
Vp, Vp-p και Vrms;
Tera (Τ) = 1012
Giga (G) = 109
Mega (M) = 106
kilo (k) = 103
milli (m) = 10-3
micro (μ) ή (u) = 10-6
nano (n) = 10-9
pico (p) = 10-12
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
1ο και 2ο Ψηφίο: αριθμός, 3ο Ψηφίο: πλήθος μηδενικών.Η κωδικοποιημένη τιμή του πυκνωτή αναφέρεται σε pF, ενώ του πηνίου σε nHΠυκνωτής με ένδειξη: 273 = 27 000 pF = 27 nFΠηνίο με ένδειξη 476 = 47 000000 nΗ = 47 mΗ
= 1 0 0000 +/- 5% = 100κΩ +/- 5%
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
99
Εργαστήριο 2
Σφάλμα (συστηματικό ή τυχαίο)Ορθότητα (πόσο κοντά μια μέτρηση βρίσκεται στην
πραγματική τιμή)
Ακρίβεια (η στενότητα της ομαδοποίησης των τιμών με τηνεπανάληψη μιας μέτρησης)
Αβεβαιότητα(1) μετρήσεων (από επαναλήψεις της ίδιας μέτρησης)
(2) οργάνου (από την ορθότητα του οργάνου)
* Το σφάλμα σε μια μέτρηση ελαχιστοποιείται με περισσότερεςεπαναλήψεις (αν είναι τυχαίο), η ακρίβεια όμως της μέτρησηςδεν μπορεί να αλλάξει.
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
1010
Υπολογισμός αριθμού σημαντικώνδεκαδικών ψηφίων
Ο υπολογισμός του αριθμού των σημαντικώνδεκαδικών ψηφίων γίνεται σε 3 βήματα.
1. Υπολογισμός της μέγιστης αβεβαιότητας σε μιαμέτρηση.
2. Διπλασιασμός της πιο πάνω τιμής και επιλογή τωνσημαντικών ψηφίων.
3. Αναγραφή μέσης τιμής +/- μέγιστης αβεβαιότηταςχρησιμοποιώντας τον σωστό αριθμό δεκαδικών.
(π.χ. 3.2+/- 0.3 και όχι 3.23432+/- 0.3)
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
1212
Εργαστήριο 3 - Συνδεσμολογία Σειράς
22 kΩ
R3
15V R2
R1
33 kΩ
12 kΩ
+
VR1
-+
VR2
-+
VR3
-
I
I
a
b
c
d
22 kΩ
R3
15V R2
R1
33 kΩ
12 kΩ
+
VR1
-+
VR2
-+
VR3
-
I
I
a
b
c
d11κΩ
Το ρεύμα που διαρρέει όλεςτις αντιστάσεις σειράς είναιτο ΙΔΙΟ (Itotal)
Η διαφορά δυναμικού σταάκρα της κάθε αντίστασηςείναι ανάλογη της τιμής τηςαντίστασης. Το άθροισμα τουςπρέπει να ισούται με την τάσητης πηγής!
VR2 = 1.5VR1 = 3VR3
VR1 = 2VR3
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
1313
Παράλληλη Συνδεσμολογία
22 kΩR310V R2R1
12 kΩ
IR1 IR2 IR3
ITOTAL
33 kΩ22 kΩR310V R2R1
12 kΩ
IR1 IR2 IR3
ITOTAL
33 kΩ 11κΩ
Η διαφορά δυναμικού σταάκρα όλων τωναντιστάσεων είναι ίδια καιισούται με την τάση τηςπηγής
Το ρεύμα που διαρρέειτην κάθε αντίσταση είναιαντιστρόφως ανάλογοτης τιμής της αντίστασης. Το άθροισμα τους πρέπεινα ισούται με το ολικόρεύμα.
IR3 = 2IR1 = 3IR2 και IR1 = 1.5IR2
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
1414
Σφάλμα μεταξύ μέτρησης και υπολογισμού
x100experimental calculated
calculated
V VV
−⎡ ⎤⎢ ⎥⎣ ⎦
% Σφάλμα = %
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
15151515
Εργαστήριο 4 - Διαιρέτης Ρεύματος
Το ρεύμα που εισέρχεται στον κόμβο Vx ισούταιμε το άθροισμα αυτών που εξέρχονται
Ι1 = Ι2 + Ι3
R1
R2 R3Vs
I1I2
Vx
I3
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
16161616
Διαιρέτης Τάσης
Το άθροισμα των τάσεων σε ένα βρόχο ισούται με το μηδέν ήτο άθροισμα των πτώσεων τάσης στην κάθε αντίσταση σε έναβρόχο ισούται με το άθροισμα της τάσης των πηγών πουυπάρχουν στο βρόχο.
0 = -Vs+V1+V2, 0 = -V2+V3, 0= -Vs+V1+V3
R1
R2 R3Vs
+ V1 -
+
V2
-
+
V3
-
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
17171717
Χρησιμοποίηση του Πολυμέτρου γιαΜετρήσεις Τάσης
5V R2
R1
+
VR2
-
+ VR1 -ΒολτόμετροR
=10MΩ
ΒολτόμετροR
=10MΩ
ΠΡΟΣΟΧΗ!Στους υπολογισμούς σας για μετρήσεις τάσης στα άκρα αντίστασης/εων με συνολικήτιμή μεγαλύτερη των 100 kΩ πρέπει να λαμβάνετε υπόψη και την εσωτερικήαντίσταση του βολτομέτρου!
Rβολτομέτρου = 10 MΩ
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
1818
Χρησιμοποίηση του Πολυμέτρου γιαΜετρήσεις Ρεύματος
IR3R310V R2 IR2
IR1
R1
Αμπερόμετρο
ΠΡΟΣΟΧΗ!Στους υπολογισμούς σας για μετρήσεις ρεύματος σε κλάδους με συνολική αντίστασημικρότερη των 10 kΩ πρέπει να λαμβάνετε υπόψη και την εσωτερική αντίσταση τουαμπερομέτρου!
Rαμπερομέτρου = 1 kΩ
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
ΗΜΥ 203 - Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
Εργαστήριο 5Γραμμικότητα, Αναλογικότητα και Επαλληλία
Ένα κύκλωμα χαρακτηρίζεται Γραμμικό εάν:
Η τιμή εξόδου (τάση ή ρεύμα) να είναι ανάλογη μετην τιμή της πηγής
Vout(aV1) = a Vout(V1) + bκαι
Η ολική απόκριση του κυκλώματος να είναι ίση με τοάθροισμα των αποτελεσμάτων των επιμέρους πηγών
Vout(V1+V2) = Vout(V1) + Vout(V2)
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών