Mérés laboratórum 2 - 4. mérés ellenőrző kérdései

Ez a lap elavult adatokat tartalmazhat. Segíts felfrissíteni
Ha nem tudod, hogy állj neki, olvasd el a tutorialt.

← Vissza az előző oldalra – Mérés_laboratórium_2.

1. Adott egy eltolt szinuszjel, melynek egyáramú összetevője (ofszetje) -1 V, a váltóáramú összetevő csúcstól-csúcsig vett értéke pedig 2 Vpp.

a/ Mekkora a váltóáramú összetevő effektív értéke?

A váltóáramú összetevő értéke megegyezik az ofszet nélküli szinuszjel esetén alkalmazott értékkel, mert a DC ofszetet ilyenkor nem kell figyelembe venni.

$V_{RMS}={\frac {1}{\sqrt {2}}}V_{P}=0,707*1=0,707$ .

b/ Mekkora a teljes (az eredő) jel effektív értéke?

A jegyzetben található képlet szerint az U2, mindig a DC (offszet) összetevő értéke, tehát: –1 V Ha a jel szétbontható DC és AC részre akkor az eredő a lenti képlet szerint lehet kiszámolni:

Az általános képletből $U={\sqrt {{\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}u^{2}(t)\mathrm {d} t}}\Rightarrow U_{DC}=-1$

$U={\sqrt {U_{AC}^{2}+U_{DC}^{2}}}={\sqrt {0,707^{2}+(-1)^{2}}}=1,2246$

2. A labor-mérőhelyen a hullámforma-generátor (funkciógenerátor) kimenetét rákötjük az Agilent multiméter megfelelő mérőbemenetére. A funkciógenerátor beállítása: Sine; Freq = 1 kHz, Offset = +1 V, Ampl = 4 Vpp, Output_setup: High_Z Load, Output = ON. A multiméter milyen értéket fog jelezni

a/ az AC V gomb megnyomása után?

Az Agilent multiméter AC V gomb hatására a váltóáramú összetevő effektív értékét mutatja. Offszet nélküli szinuszjel esetén $V_{RMS}={\frac {1}{\sqrt {2}}}V_{P}=0,707*2=1,414$ .

b/ a DC V gomb megnyomása után?

Ebben az esetben a multiméter az egyenáramú összetevő effektív értékét mutatja, ami a jegyzetben található képlet szerint, mindig a DC (offszet) összetevő értéke, tehát: 1 V

3. A labor-mérőhelyen a hullámforma-generátor kimenetét rákötjük az Agilent multiméter megfelelő mérőbemenetére. A funkciógenerátor beállítása: Square; Freq = 1 kHz, Offset = +1 V, Ampl = 2 Vpp, Output_setup: High_Z Load, Output = ON. A multiméter milyen értéket fog jelezni

a/ az AC V gomb megnyomása után?

Offszet nélküli négyszögjel esetén az effektív érték megegyezik a $V_{P}$ -vel; $V_{pp}=2\Rightarrow V_{p}=1$

b/ a DC V gomb megnyomása után?

A jegyzetben található képlet szerint, mindig a DC (offszet) összetevő értéke, tehát: 1 V

4. A labor-mérőhelyen a hullámforma-generátor kimenetét rákötjük az Agilent 54622A oszcilloszkóp bemenetére. A funkciógenerátor beállítása: Square; Freq = 1 kHz, Offset = +1 V, Ampl = 2 Vpp, Output_setup: High_Z Load, Output = ON. A milyen értéket fog jelezni az oszcilloszkóp Quick Measure > RMS funkciója

a/ az oszcilloszkóp bemenetének Coupling_DC állapotában?

Az oszcilloszkóp ebben az esetben a teljes jel effektív értékét mutatja. Tehát: $U_{AC}=V_{P}=1$, $U_{DC}=1$, $U={\sqrt {U_{AC}^{2}+U_{DC}^{2}}}={\sqrt {1^{2}+1^{2}}}={\sqrt {2}}$

b/ az oszcilloszkóp bemenetének Coupling_AC állapotában?

Az oszcilloszkóp ebben az esetben a váltóáramú összetevő effektív értékét mutatja. Az előző feladatok alapján offszet nélküli négyszögjel esetében: $U_{AC}=V_{P}=1$

5. Digitális multiméterrel egyenfeszültséget mérünk. A műszer választott méréstartománya (végkitérése) 19,999 V, a mutatott érték 12,345 V. Adja meg a mérés pontosságát a műszer alábbi specifikációs adatai alapján: DC feszültségmérés pontossága: ± (0,05% of reading + 0,01% of range)

(reading : leolvasott érték, range : mérési tartomány, méréshatár)

megj: levlistán is sokszor kérdezték, hogy kell ezt kiszámolni. Nos a képlet adott a kérdésben: ± ( 0,05 * mutatott_érték/100 + 0,01 * méréstartomány/100 ) , a pontosság pedig azt jelenti, hogy a valódi értékhez képest ekkora az eltérés tartomány amibe eshet a mért feszültség. -- SzaboBalintIstvan - 2010.04.09.

6. Megmértük egy generátor kimenő ellenállását (belső ellenállását) a 4. mérési feladatnak megfelelő mérési elrendezésben. A terhelő ellenállás mért értéke 90 Ohm A mért feszültségek: U0 = 2 V, U1 = 1,4 V a mért értékekből számítsa ki a generátor kimenő ellenállását

$R_{l}=90Ohm$

$R_{out}=(U_{0}-U_{1})*{\frac {R_{l}}{U_{1}}}=(2-1,4)*{\frac {90}{1,4}}=38,57Ohm$

7. Mikor kell egy jelvezetéket távvezetéknek tekinteni?

A "távvezetékként tekintendő" azt jelenti, hogy már jól érzékelhető reflexiók jelennek meg, melyek szerencsétlen esetben zavarják a logikai hálózat működését.

Nagysebességű ill. nagyfrekvenciás áramkörök vizsgálatánál a vezeték már nem tekinthető egyetlen elektromos csomópontnak, az elektromágneses jel véges terjedési sebessége miatt a vezeték két végén a pillanatnyi feszültség eltérő értékű. Ilyen esetben a jelvezetéket már távvezetékként kell kezelni. Röviden: Ha $t_{t}<2t_{p}$ ($t_{t}$ = transition time, $t_{p}$ = propagation time, terjedési idő) -- banti - 2007.05.02

8. Mi a reflexiós tényező és hogyan határozható meg?

A reflektált hullám és a beérkező hullám hányadosát, reflexiós tényezőnek nevezik. A reflexiós tényező nagysága az alábbi gondolatmenettel könnyen meghatározható. Tekintsük a távvezeték "jobboldali" végét, ami R2-vel van lezárva. A lezárási ponton az eredő feszültség (u2) és áram (i2) hányadosa a Ohm törvényének megfelelően: u2/i2 = R2. A távvezetéken érkező hullám feszültségének(U1+) és áramának(I1+) aránya viszont Z0. A lezáráson tehát egy akkora reflektált hullámnak (U2-) kell fellépnie, hogy az eredőre igaz legyen az R2-nek megfelelő arány: (U1+ + U2-) / (I1+ - I2-) = R2. (Az eredő áramhullám meghatározásánál a második tag előtti mínusz előjel a mérőirányok miatt van.) A számítást nem részletezve az r-rel jelölt reflexiós tényező: r = (U2-) / (U1+) = (R2 - Z0) / (R2 + Z0)

9. Mekkora a reflexiós tényező rövidzár esetén?

Lezárás rövidzárral (R2=0). A reflexiós tényező ekkor r = -1. Ez könnyen megjegyezhető, mert a rövidzáron a feszültség nulla, ami úgy teljesül, hogy a beérkező feszültséghullámmal azonos nagyságú, de ellentétes polaritású reflektált hullám alakul ki, és ezek eredője nulla

10. Mekkora a reflexiós tényező szakadás esetén?

Lezárás szakadással (R2=végtelen). A reflexiós tényező ekkor r = +1. Ez esetben az eredő áram nulla, ami úgy teljesül, hogy a beérkező feszültséghullámmal azonos nagyságú és polaritású reflektált feszültséghullám alakul ki, és az ezekhez tartozó áramhullámok eredője nulla. (Nálunk ehhez kértek képletet is)

← Vissza az előző oldalra – Mérés_laboratórium_2.