Imię i nazwisko (e-mail): Rok: …. (2010/2011) Grupa: Zespół

Wydział: EAIiE Kierunek: Data wykonania: Zaliczenie: Rok: …. (2010/2011) Imię i nazwisko (e‐mail): Grupa: Zespół: LABORATORIUM METROLOGII Ćw. 5: Pomiar parametrów sygnałów napięciowych Podpis prowadzącego: Uwagi: Wstęp Celem ćwiczenia jest pomiar parametrów sygnałów napięciowych, oraz badanie właściwości woltomierzy wartości skutecznej. Sprawozdanie należy wypełnić pismem technicznym. Każdy punkt sprawozdania powinien być wykonany starannie. Wykresy i schematy należy rysować ołówkiem z wykorzystaniem linijki. Szczególną uwagę należy zwrócić na opracowanie wniosków, które powinny być sformułowane na podstawie zdobytej wiedzy wstępnej oraz przeprowadzonych pomiarów. Wnioskiem nie jest opis wykonanych na zajęciach pomiarów! Każdy punkt ćwiczenia powinien zawierać: •
•
•
•
•
•
schemat układu pomiarowego, krótki opis metodyki pomiarów, tabele z wynikami pomiarów i wynikami końcowymi oraz wykresy, obliczenia: wzory i przykład obliczeń, wnioski, wykaz zastosowanych przyrządów. Podstawą wykonania sprawozdania jest instrukcja do ćwiczenia, którą można pobrać ze strony Katedry Metrologii AGH: http://www.kmet.agh.edu.pl ‐> dydaktyka ‐> Materiały dla studentów. Program ćwiczenia: 1. Pomiar parametrów sygnałów napięciowych o kształcie sinusoidalnym, prostokątnym i trójkątnym: a) Pomiar wartości skutecznej, średniej wyprostowanej i maksymalnej, b) Badanie wpływu obecności składowej stałej na wskazania woltomierzy wartości skutecznej, c) Pomiar współczynnika zawartości harmonicznych – „h”. 2. Pomiar i porównanie charakterystyk częstotliwościowych woltomierzy mierzących wartość skuteczną napięcia. 1. Pomiar wartości skutecznej, średniej wyprostowanej i maksymalnej a) Schemat pomiarowy V1 ‐ ………………………………………………..., V2 ‐ ………………………..……………….…….., V3 ‐ ………………………………………………..., b) Wyniki pomiarów Tabela 1 Przebieg f [Hz] U1 [V] U2 [V] Uśrp
[V] U3 [V] kk δkk
[%] ks δsk [%] kw δkw
[%] sinus 50 500 prostokąt trójkąt 50 500 50 500 Wartości teoretyczne współczynników kształtu, szczytu i wypełnienia dla sygnałów sinusoidalnego, prostokątnego i trójkątnego wynoszą: sinus prostokąt trójkąt wartości teoretyczne współczynników
kk
ks
kw
c) Wzory i przykładowe obliczenia Wartość średnia wyprostowana sygnału obliczona na podstawie wskazania woltomierza V2: U śrp =
....................................................................................................................
współczynnik kształtu: kk =
....................................................................................................................
współczynnik szczytu ks =
....................................................................................................................
współczynnik wypełnienia kw =
....................................................................................................................
wartość błędu względnego dla współczynnika………………………………….. δ ......... =
....................................................................................................................
d) Wnioski ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... e) Wykaz przyrządów i użytych elementów ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 2. Badanie wpływu obecności składowej stałej na wskazania woltomierzy wartości skutecznej a) Schemat pomiarowy V1 ‐ ………………………………………………..., V2 ‐ ………………………..……………….…….., V3 ‐ ………………………………………………..., V4 ‐ ………………………………………………... b) Wyniki pomiarów Tabela 3 UM=……………………………… U0 [V] 0 Sinus
Sygnał
Prostokąt
Ut [V]
U [V] U1 [V] U2 [V] U3 [V] U4 [V] U1 [V] U2 [V] U3 [V] U4 [V] Ut [V]
Trójkąt Ut [V]
c) Wzory i przykładowe obliczenia Teoretyczną wartość skuteczną składowej zmiennej sygnału obliczamy według wzoru i wynosi ona: U~ =
.....................................................................................................................................
Teoretyczną wartość skuteczną sygnału z uwzględnieniem składowej stałej obliczamy według wzoru i wynosi ona: Ut =
.....................................................................................................................................
d) Wnioski ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... e) Wykaz przyrządów i użytych elementów ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 3. Pomiar współczynnika zawartości harmonicznych – „h”. a) Schemat pomiarowy b) Wyniki pomiarów Tabela 4. f [Hz] 500 5000 h [%] sinus ht [%] 0 0 δh [‐] Sygnał prostokąt h [%] ht [%] δh [‐] 0,435 0,435 h [%] trójkąt ht [%] 0,120 0,120 δh [‐] c) Wzory i przykładowe obliczenia Obliczyć względną różnice między wartością zmierzoną, a teoretyczną współczynnika "h": δh =
......................................................................................................................
d) Wnioski ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 4. Pomiar i porównanie charakterystyk częstotliwościowych woltomierzy mierzących wartość skuteczną napięcia. a) Schemat pomiarowy V1 ‐ ………………………………………………..., V2 ‐ ………………………..……………….…….., V3 ‐ ………………………………………………... b) Wyniki pomiarów Tabela 5 Lp.
f [Hz]
1
50
2
80
3
100
4
200
5
400
6
600
7
800
8
1000
9
2000
10
4000
11
6000
12
8000
13
10k
14
15k
U1 [V]
U2 [V]
U3 [V]
8
7
6
U [V]
5
4
3
2
1
0
1
10
100
1000
10000
f [Hz]
c) Wnioski ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... d) Wykaz przyrządów i użytych elementów ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................