VER mérés feladatgyűjtemény

Rezgőkörök

1. feladat:

Mekkora lesz bekapcsoláskor C kondenzátor feszültsége és a maximális áram a kapcsolásban (egyenfeszültségű körre soros ellenállás-tekercs-kondenzátor-kör rákapcsolása)? U=100 V, R=68 Ohm, L=300 mH, C=2,2 uF.

Megoldás: Uc,max = 164,02 V

2. feladat:

Mekkora lesz a bekapcsoláskor C kondenzátor feszültsége és a maximális áram a kapcsolásban (egyenfeszültségű körre soros dióda-ellenállás-tekercs-kondenzátor-kör rákapcsolása)? U=100 V, R=100 Ohm, L=100 mH, C=1 uF.

Megoldás: Ugyanakkora lesz, mint az előző feladatban, azzal a különbséggel, hogy soha többé nem nyit a dióda, ezért a kondin rajta marad ez a maximális feszültség.

3. feladat:

Induktivitást kapcsolunk be a feszültség pozitív nullaátmeneténél. A feszültség 230 Veff, az induktivitás értéke 100 mH. Mekkora lesz az áram maximális csúcsértéke és effektív értéke?

4. feladat:

Váltófeszültségre kapcsolt soros LR-kör. A bekapcsolás fázisszöge fí fok. Mekkora az R árammérő ellenálláson fellépő maximális feszültség? U=230 V, L=300 mH, R=0,1 Ohm, fí=60 fok.

5. feladat:

Mekkora lesz az U vonali feszültségre kapcsolt soros fojtóból és kondenzátortelepből álló felharmonikus szűrő kikapcsolása után a kondenzátor feszültsége? Un=20 kV, Qc3f=10 MVAr, k=3.

Megoldás: a maradó feszültség független a kondenzátortelep teljesítményétől, áramnullátmenetben kapcsolunk ki (ehhez feszültség-maximum tartozik), így Uc = 18,37 kV

6. feladat:

Egy párhuzamos rezgőkör elemei: L=200 mH, C=10 uF. Mekkora R ellenállást kell az induktivitással párhuzamosan kapcsolni, hogy a rezgőkör jósági tényezője Q=25 legyen?

7. feladat:

Egy soros rezgőkör elemei: L=200 mH, C=10 nF. Mekkora R ellenállást kell az induktivitással párhuzamosan kapcsolni, hogy a rezgőkör jósági tényezője Q=25 legyen?

Erősítők

1. feladat:

Invertáló erősítő (+földön; - R1, C1 sorban; visszacsatolásban R2, C2 párhuzamosan), R1=2 kOhm, C1=1,5 uF, R2=10 kOhm, C2=6,8 nF. Mekkora az alábbi áramkör erősítése és fázistolása f=1000 Hz frekvencián?

2. feladat:

Mekkora lesz az áramkör (+ bemenet a földön; - bemeneten R1 sorban C1-gyel, velük párhuzamosan R2; visszacsatolásban R3) maximális fázistolása és milyen frekvencián? R1=2 kOhm, R2=5 kOhm, R3=10 kOhm, C1=10 nF.

Megoldás:

• A = -Z2/Z1 = -R3/((R1 + jXc) x R2)... így is ki lehet hozni, de nagyon bonyolult.
• Egyszerűbb felírni a két töréspontot, és ebből kifejezni a max. fázistolás f0 frekvenciáját:
• f1 = 1/(2*pi) * 1/((R1+R2)*C1)
• f2 = 1/(2*pi) * 1/(R1*C1)
• És ebből f0 = gyök(f1*f2)

3. feladat:

Egy műveleti erősítő 20 dB/dekád meredekséggel csökkenő erősítése 2 MHz frekvencián éri el az egységet. Az erősítőt 100-szoros erősítésre csatoljuk vissza. Mekkora frekvencián lesz az eredő erősítés hibája 0,5%? 2007,5 Hz

4. feladat:

Határozza meg a differenciál kapcsolású műveleti erősítő (a 4 ellenállásból 1-2 invertáló, 3-4 nem invertáló módon bekötve) közösjel-elnyomását! R1=R2=R3=10 kOhm, R4=10,1 kOhm.
{Más megfogalmazása ugyanez: Határozza meg az áramkör (+ R3, R4 párhuzamosan; R4 földön; - R1 sorban; visszacsatolásban R2) közösjel elnyomását! R1=R2=R3=10 kOhm, R4=10,1 kOhm.} dR/(2R+dR)

5. feladat:

Az előadáson felrajzolt, két műveleti erősítős precíziós egyenirányító kapcsolás kimenő feszültsége mennyi, ha a bemenő Ueff=5V, illetve, hogy milyen értékűre válasszuk az egyik ellenállást (egyébként a kapcsolás minden eleme adott).

Analóg szűrők

1. feladat:

Számítsa ki annak a 3. Butterworth szűrőnek a könyökfrekvenciáját, amelynek erősítése 50 Hz-en 0,98! Mekkora a szűrő csillapítása 150 Hz-en?

-24 dB

2. feladat:

Számítsa ki annak a 3. rendű Bessel szűrőnek a könyökfrekvenciáját, amelynek a csillapítása 650 Hz-en 50 dB. Mekkora a szűrő csillapítása 50 Hz-en?

67,92 Hz; -1,53 dB

3. feladat:

Egy másodrendű Bessel szűrő csillapítása 500 Hz frekvencián 50 dB. Mekkora a szűrő csillapítása 50 Hz-en?

4. feladat:

Méretezze az alábbi sávszűrőt! f0=50 Hz, C=100 nF, A=2, Q=5.

Digitális szűrők

1. feladat:

Számítsa ki annak a másodrendű Bessel típusú digitális aluláteresztő szűrőnek az együtthatóit, amelynek középfrekvenciája 50 Hz! A mintavételezési frekvencia 3200 Hz.

2. feladat:

Számítsa ki annak a digitális szűrőnek az együtthatóit (C0, C1, D0, D1, D2), amelynek középfrekvenciája 50 Hz, csillapítása 500 Hz-en 30 dB! A mintavételi frekvencia 3200 Hz.

3. feladat:

Számítsa ki annak a digitális sávszűrőnek az együtthatóit (C0, C1, D0, D1, D2), amelynek középfrekvenciája 50 Hz, csillapítása 500 Hz-en 50 dB. A mintavételi frekvencia 1600 Hz.

4. feladat:

Határozza meg annak a másodrendű Bessel típusú digitális szűrőnek az együtthatóit, amelynek csillapítása 350 Hz-en 40 dB. A mintavételi frekvencia 3200 Hz.

5. feladat:

Számítsa ki a 3. rendű Bessel szűrőnek szűrőnek megfelelő digitális szűrő paramétereit, amelynek a csillapítása 650 Hz-en 50 dB, ha a mintavételi frekvencia 1600 Hz.

6. feladat:

Számítsa ki az alábbi digitális sávszűrő paramétereit. A középfrekvencia 50 Hz. A csillapítás f=1000 Hz-en 40 dB, a mintavételi frekvencia fm=3200 Hz.

7. feladat:

Számítsa ki annak a digitális szűrőnek az együtthatóit , amely 50 Hz-nél 60 fokos fázisforgatást ad. A mintavételi frekvencia 1600 Hz.

8. feladat:

Számítsa ki annak az elsőrendű digitális szűrőnek az együtthatóit , amely 50 Hz-nél 60 fokos fázisforgatást ad. Az szűrő minden frekvencián azonosan visz át. A mintavételi frekvencia 1600 Hz.

AD konverterek

1. feladat:

Teljesítményt mérünk 20 kV-os hálózaton. Az adatok: primer váltók: 20 kV/100 V, 500 A/1 A; szekunder váltók: 250 V/15 V, 1 A/10 mA, lezárás 200 Ohm; AD konverter; +-10 V, 12 bit, 32 minta/periódus; az összegző tár értéke 3820000H, mekkora a primer teljesítmény értéke?

2. feladat:

Feszültséget mérünk 20 kV-os hálózaton négyzetösszegző módszerrel. Az adatok: primer váltó: 20 kV/100 V; szekunder váltó: 250 V/15 V; AD konverter; +-10 V, 12 bit, 32 minta/periódus; az összegző tár értéke 1620000H, mekkora a primer feszültség effektív értéke?

3. feladat:

Teljesítményt mérünk 20 kV-os hálózaton. A bemenő adatok: primer váltók: 20 kV/100 V, 300 A/1 A; szekunder váltók: 150 V/15 V, 1 A/10 mA, lezárás 300 Ohm. AD konverter: +- 10 V, 10 bit, 64 minta/periódus. Ube=11 kV, Ibe=220 A. Mennyi a teljesítmény összegző tár értéke?

4. feladat:

Teljesítményt mérünk egy fázisban. Az adatok: primer váltók: 20 kV/100 V, 300 A/1 A; szekunder váltók: 150 V/15 V, 1 A/10 mA, lezárás 300 Ohm; AD konverter; +-10 V, 10 bit, 64 minta/periódus; Ube=11 kV, Ibe=220 A, cosfí=0,9. Mennyi lesz a teljesítmény összegző tár értéke egy periódus mérése után?

5. feladat:

Feszültséget mérünk 20 kV-os hálózaton négyzetösszegző módszerrel. Az effektív értéket az időfüggvényből mérjük, az alapharmonikust az időfüggvényből sávszűrővel állítjuk elő és ennek négyzetösszegét tároljuk. Az adatok: primer váltó: 20 kV/100 V; szekunder váltó: 250 V/15 V; AD konverter; +-5 V, 12 bit, 32 minta/periódus.
a, Az effektív érték négyzetösszegző tár értéke 3820000H. Mekkora a primer feszültség effektív értéke?
b, Az alapharmonikus négyzetösszegző tár értéke: 3800000H. Mekkora a torzítási tényező (THD)?

6. feladat:

Alapharmonikust mérünk: AD: 12bit, 10V, N=64, R=300 Ohm, tárban: Ux=6 000 000h, Uy=8 000 000h, Ix= 6 000 000h, Iy=4 000 000h, Upr1=20kV, Upr2=100V, Usz1=250V, Usz2=5V, Ipr1=300A Ipr2=1A, Usz1=1A, Isz2=0.01A, maxsinh=4 000h. Mekkora U1x, U1y, I1x, I1y, P, Q, cosfi?

7. feladat:

Feszültséget, áramot és teljesítményt mérünk digitális módszerrel. A feszültség összegző tár értéke: 6000H, az áram összegző tár értéke: 4000H, a teljesítmény összegző tár értéke: 4000H. Mekkora a cos fí?

RMS+PQ mérés

1. feladat:

Motoros fogyasztónál az alábbi adatokat mértük: Urms=235 V, Irms=12 A, P=1200 W. A feszültség mintavételezése után 60 usec után mintavételezzük az áramot. Mekkora a cos fi?

Megoldás: 60us elteltével az áram I fazora delta_fi = 2*pi*delta_t/T = +1,08˚ szöggel fordul tovább pozitív irányban. Így a műszer által mutatott (hamis) cosfi = P/(U*I) = 0,4255, és ebből fi = -64,81˚ (induktív áram).
A valós szög: fi_v = fi - delta_fi = -64,81˚ - 1,08˚ = -65,89˚, tehát a valós szög még negatívabb, mint amit a műszer "mutat". A valós cosfi tehát: cos(fi_v) = 0,4085. A valós telj.: Pv = 1151,94W.

Szimmetrikus összetevők

1. feladat:

230 V-os szimmetrikus (negatív és zérus sorrendű összetevője nincs) háromfázisú hálózaton az egyes fázisok (Ua, Ub, Uc) mérése között 50 usec telik el. Mekkora lesz a negatív sorrendű összetevő?

2. feladat:

Szigetelt csillagpontú hálózaton az alábbi vonali feszültségeket mértük: Uab=100V, Ubc=80V, Uca=100V. Mennyi a negatív sorrendű összetevő?

Megoldás: Abból kell kiindulni, hogy a szigetelt csillagpont miatt nem tud zérus sorrendű áram folyni, így nem lesz zérus sorrendű feszültség sem. A végén U2=7,456 V adódik, amit az Ua=61,1 V fázisfeszültséghez kell viszonyítani, így U2=12,2%

3. feladat:

Egy 3 fázisú feszültségrendszerben adott: Ua=230 V, Ub=230 V, Uc=226 V, Uab=400 V, Uca=390 V. Mekkora lesz a negatív sorrendű összetevő?

4. feladat:

Áttétel: 230V/230V, S3f=20kVA, Epszilon=9%, P=5kW teljesítményű, egy fázisú fűtőtesttel terheljük. Mekkora lesz a negatív sorrendű összetevő százalékosan?

Assembler

Milyen műveletet végez az alábbi program?

mac macro z
rlcf z,w
rrcf z,f
endm;
;
mac 30
mac 30

Elméleti kérdések

2008. ősz:

• Sorolja fel a túlfeszültségvédelmi eszközöket és adja meg ezek legfontosabb paramétereit!
• Aluláteresztő szűrők típusainak felsorolása és bemutatása.

2010. ősz:

• A negatív sorrend mérési módszerei (elég volt csak a felsorolás)
• Az aliasing jelenség, és kivédésének módszerei. Hogyan méretezzünk egy antialiasing szűrőt? (3 módszert vettünk, a szűrő méretezésnél elég felírni, hogy az fm/2-nél nagyobb frekv. komponenseket kiszűrjük a bemenő jelből még az analóg részen)
• A szekunder mérőváltó feladatai; a mérőváltók (á.v., f.v.) helyettesítő képei, és ezek egyszerűsíthetősége