Měření kmitočtu

Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební, Opava, příspěvková organizace, Boženy Němcové 22/2309, 746 01 Opava Název operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory 1.5 Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0713Název projektu: Zvyšování klíčových aktivit Předmět, ročník: Elektrická měření, 2. ročník - elektro, 3. ročník - mechanikNázev sady vzdělávacích materiálů: Elektrická měřeníSada číslo: ICT-72APořadové číslo vzdělávacího materiálu: 15Označení vzdělávacího materiálu: VY_32_INOVACE_ICT-72A-15Téma vzdělávacího materiálu: Měření kmitočtuDruh učebního materiálu: Digitální učební materiál, prezentaceAutor: Ing. Karel StachaAnotace: DUM popisuje základní pojmy a vztahy elektrotechniky pro střídavý obvod, jeho měření;potřebná zařízení - interaktivní pracoviště, kalkulačka, měřicí přístrojeMetodické poznámky: Materiál je vhodný pro učební obory technickéVytvořeno: 25. 3. 2013Ověření ve výuce: 24. 4. 2013

Měření kmitočtuStřídavé napětí, kmitočet

T-perioda = doba jednoho oběhu [s-1]

f -frekvence (kmitočet) = počet period za sekundu Hz

Tf

1

Měření kmitočtuStřídavé napětí, periodický průběh

2/2TT

Amplituda kladná

Amplituda záporná

Rozkmit

Periodický průběh

Kmitočet se během periody nemění.

max0 U

max0 U

maxmax UU

Měření kmitočtuStřídavé, stejnosměrná složka

Jestliže platí:

Pak existuje stejnosměrná složka:

Pozn.: Stejnosměrnou složku lze odfiltrovat kondenzátorem.

maxmax 00 UUU SS

maxmax 00 UU

Měření kmitočtuStřídavé napětí, pulzující napětí

Je-li stejnosměrná složka stejně velká jako polovina amplitudy, hovoříme o pulzujícím průběhu.

Napětí bude měnit velikost od maxima po nulu, ale nebude měnit polaritu.

Pozn.: Stejnosměrnou složku lze odfiltrovat kondenzátorem.

2maxU

U SS

Měření kmitočtuPoužívané průběhy střídavého napětí

Měření kmitočtuVibrační (jazýčkový) kmitoměr

Popis funkce

Přístroj pracuje na principu mechanické rezonance jazýčku s frekvencí magnetoelektrického pole cívky, vybuzeného měřeným střídavým napětím.

Způsob odečtu kmitočtu

Schématická značka

Vlastnosti:

- použití pro technické kmitočty do 1kHz

- přesnost 0,5 (0,2)

cívka

jazýček

Měření kmitočtuRučkový kmitoměr

Měřící ústrojí je poměrové (elektrodynamické), každá cívka je spojena se sériovým rezonančním obvodem, každý z nich je naladěn na kmitočet o 10% nad nebo pod měřený kmitočet. Hodí se proto pro měření kmitočtů v úzkém pásmu hodnot.

Používá se pro měření kmitočtu sítě.

Měření kmitočtuCampbellův můstek

Můstek je tvořen sériovým rezonančním obvodem CN a MN. Při rezonanci budou napětí UM a UC stejně velká, ale v protifázi, takže proud INI bude nulový.

CM UU

fC

IIM

N

NININ

2;

NN MCf

2

1

Měření kmitočtučítač

Hradlo je spouštěno hranou vzestupnou ( nebo sestupnou) měřeného signálu, a tím propustí do čítače impulzy referenčního kmitočtu, další hrana načítání zastaví, počet impulzů referenčního kmitočtu určuje měřený kmitočet s vysokou přesností. Hodnota se zobrazí na číslicovém displeji.

2maxU

U SS

Blokové schéma čítačefref

Měření indukčnosti vzájemnéMěření kmitočtu osciloskopem

Časová základna (time base)je tvořena generátorem pilového napětí a určuje počet period měřeného napětí zobrazených na obrazovce, tedy dobu na dílek.

Amplituda se nastavuje vstupním zesilovačem „y“.

Spouštěcí impulz (trigger)určuje okamžik spuštění paprsku.

Doba periody T signálu se vypočte jako násobek časové základny a počtu dílků obrazovky. Kmitočet pak bude:

Tf

1

Doporučená literaturaElektrotechnická měření. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2002. ISBN 80-730-0022-9.

Zdroje obrázků: Archív autora