„Mérés laboratórium 3 - 2. mérés ellenőrző kérdései” változatai közötti eltérés

A VIK Wikiből
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
a (autoedit v2: fájlhivatkozások egységesítése, az új közvetlenül az adott fájlra mutat)
 
(12 közbenső módosítás, amit 5 másik szerkesztő végzett, nincs mutatva)
1. sor: 1. sor:
 +
{{Vissza|Mérés laboratórium 3.}}
 +
__NOTOC__
 
==1. Hogyan értelmezik a dB-t?==
 
==1. Hogyan értelmezik a dB-t?==
 
A méréstechnikában az erősítést a számértékével jellemzik, a híradástechnikában rendszerint egy logaritmikus skálát, a '''deciBel (dB)''' skálát használják.<br/>
 
A méréstechnikában az erősítést a számértékével jellemzik, a híradástechnikában rendszerint egy logaritmikus skálát, a '''deciBel (dB)''' skálát használják.<br/>
5. sor: 7. sor:
 
Au [dB] = 20 log (Uaki / Uabe)
 
Au [dB] = 20 log (Uaki / Uabe)
  
−
<math>$A_u\mathrm{[dB]} = 20\log_{10} \frac{U_{\mathrm{aki}}}{U_{\mathrm{abe}}}$</math> <br/>
 
 
Teljesítményerősítés meghatározásánál:
 
Teljesítményerősítés meghatározásánál:
  
 
Ap [dB] = 10 log (Pki / Pbe)  
 
Ap [dB] = 10 log (Pki / Pbe)  
−
 
−
<math>$A_p\mathrm{[dB]} = 10\log_{10} \frac{P_{\mathrm{ki}}}{P_{\mathrm{be}}}$</math> <br/>
 
  
 
==2. Egy erősítőt vizsgálunk. A bemenetre 0,5 V<sub>eff</sub> értékű, sávközépi frekvenciájú jelet adunk. A kimeneten 10 V<sub>eff</sub> értéket mérünk. Mekkora az erősítés dB-ben?==
 
==2. Egy erősítőt vizsgálunk. A bemenetre 0,5 V<sub>eff</sub> értékű, sávközépi frekvenciájú jelet adunk. A kimeneten 10 V<sub>eff</sub> értéket mérünk. Mekkora az erősítés dB-ben?==
−
<math>$A_u\mathrm{[dB]} = 20 \log \frac{U_{\mathrm{aki}}}{U_{\mathrm{abe}}} = 20 \log \frac{10}{0,5} = 20 \cdot 1,3 = 26dB$</math>
+
Au [dB] = 20 log (Uaki / Uabe) = 20 log (10 / 0,5) = 20 * 1,3 = 26 dB
  
 
==3. A fenti erősítő esetében, változatlan bemenő jelszintet feltételezve, mekkora feszültséget fogunk mérni a kimeneten az erősitő -3dB-es felső határfrekvenciáján? És az erősitő -3dB-es alsó határfrekvenciáján?==
 
==3. A fenti erősítő esetében, változatlan bemenő jelszintet feltételezve, mekkora feszültséget fogunk mérni a kimeneten az erősitő -3dB-es felső határfrekvenciáján? És az erősitő -3dB-es alsó határfrekvenciáján?==
−
A -3dB <u>~0.7</u>-szeres (10^(-3/20)) erősítést jelent, így kb. <u>7V<sub>eff</sub></u> a kimenő jel feszültsége.
 
  
−
<strong>(a -3dB relatív erősítés a ~26dB-hez képest, azaz az erősítés ~23dB=20log(A)-> A=10^(23/20)=~14,12 (ami egyébként 20*~0,7, tehát stimmel az erősítés és dB közti számítás)  0,5Veff*14,12=kb 7,06Veff) (by Poro)</strong>
+
Igen ám, viszont nem gondoljátok, hogy ha -3dB az erősítés, akkor a kimeneti feszültség kisebb kell hogy legyen, mint a bemeneti?
  
−
(az első megoldásnál az <math>\frac{1}{\sqrt{2}}</math> számomra nem túl érthető... Viszont ha az erősítést -3dB-nek veszed, és <math>U_{abe}</math> értékét 10 V-nak, akkor 7,079 V-ot fogsz kapni kimeneti feszültségnek az 1. feladat képlete alapján) (by Lordy)
+
a képlet helyesen:
  
−
(Azért nem érthető az 1/gyök(2), mert nem is annyi...<br/>
+
20*log(A/0.5) = -3 , mert a feladat írja hogy a bemenet megegyezik az előző feladattal, és a kimenetre vagyunk kíváncsiak
−
1/gyök(2) = 0.7071067812 <br/>
 
−
10^(-3/20) = 0.7079457844 <br/>
 
−
kijavítom - RK)
 
  
−
Vagy, hogy még logikusabb legyen  <br/>
+
így az eredmény: 0.708*0.5 ~= 0.354V (Gácsi)
−
20*log(A) = -3dB  <br/>
 
−
log(A) = -0.15  <br/>
 
−
A = 10^(-0.15) ~= 0.708  (by TSG)
 
−
 
 
−
Igen ám, viszont nem gondoljátok, hogy ha -3dB az erősítés, akkor a kimeneti feszültség kisebb kell hogy legyen, mint a bemeneti? <br/>
 
−
a képlet helyesen: <br/>
 
−
20*log(A/0.5) = -3  , mert a feladat írja hogy a bemenet megegyezik az előző feladattal, és a kimenetre vagyunk kíváncsiak<br/>
 
−
így az eredmény: 0.708*0.5 ~= 0.354V (Gácsi)<br/>
 
−
 
 
−
<strong>Mivel a felső és alsó határfrekvencián az erősítés mértéke azonos, így a kimeneti feszültség értéke is.</strong>
 
  
 +
''Mivel a felső és alsó határfrekvencián az erősítés mértéke azonos, így a kimeneti feszültség értéke is.''
  
 
==4. A 34401A típusú multiméter bementére egy 2 Vpp nagyságú, +1 V ofszet feszültségű, 600 Hz frekvenciájú szinuszjelet adunk. Milyen értéket fog mutatni a multiméter AC V üzemmódban (VAC kijelzés)? Milyen értéket fog mutatni a multiméter DC V üzemmódban (VDC kijelzés)?==
 
==4. A 34401A típusú multiméter bementére egy 2 Vpp nagyságú, +1 V ofszet feszültségű, 600 Hz frekvenciájú szinuszjelet adunk. Milyen értéket fog mutatni a multiméter AC V üzemmódban (VAC kijelzés)? Milyen értéket fog mutatni a multiméter DC V üzemmódban (VDC kijelzés)?==
55. sor: 41. sor:
 
A vízszintes tengelyen a frekvencia logaritmikus skálázású.<br/>
 
A vízszintes tengelyen a frekvencia logaritmikus skálázású.<br/>
 
Íme egy Bode-diagram példaként:<br/>
 
Íme egy Bode-diagram példaként:<br/>
−
{{InLineImageLink|Infoalap|MeresLabor3Kerdes2|bodediagram1.jpg}}<br/>
+
[[File:meres3_bodediagram1.jpg]]<br/>
 
És egy Matlab által generált üres diagram:<br/>
 
És egy Matlab által generált üres diagram:<br/>
  
−
{{InLineImageLink|Infoalap|MeresLabor3Kerdes2|bodediagram2.jpg}}<br/>
+
[[File:meres3_bodediagram2.jpg]]<br/>
  
 
==8. Egy hálózat (pl. erősítő, szűrő, jelcsatorna-modell) átvitelét leíró függvény frekvenciafüggő része egyetlen pólust tartalmaz, zérusa nincs ( a = 1/(s-p1) ). Milyen a frekvenciafüggés jellege? (aluláteresztő, felüláteresztő, sáváteresztő, sávzáró)==
 
==8. Egy hálózat (pl. erősítő, szűrő, jelcsatorna-modell) átvitelét leíró függvény frekvenciafüggő része egyetlen pólust tartalmaz, zérusa nincs ( a = 1/(s-p1) ). Milyen a frekvenciafüggés jellege? (aluláteresztő, felüláteresztő, sáváteresztő, sávzáró)==
86. sor: 72. sor:
 
A szem-ábrán a csatorna véges sávszélessége, frekvenciafüggő futási ideje által okozott alaktorzuláson kívül a csatorna saját zajának hatása is megjelenik.<br/>
 
A szem-ábrán a csatorna véges sávszélessége, frekvenciafüggő futási ideje által okozott alaktorzuláson kívül a csatorna saját zajának hatása is megjelenik.<br/>
  
−
{{InLineImageLink|Infoalap|MeresLabor3Kerdes2|szem1.jpg}}<br/>
+
[[File:meres3_szem1.jpg]]<br/>
  
 
==14. Mit jelent az, hogy a szem-ábra "nyitott"?==
 
==14. Mit jelent az, hogy a szem-ábra "nyitott"?==
92. sor: 78. sor:
 
szélessége" pedig az időzítési tartalékot.<br/>
 
szélessége" pedig az időzítési tartalékot.<br/>
  
−
{{InLineImageLink|Infoalap|MeresLabor3Kerdes2|szem2.jpg}}<br/>
+
[[File:meres3_szem2.jpg]]<br/>
  
−
Ha a soros porton túl nagy baud ratettel küldjük a jelet a szem-ábra elkenődése azt jelenti hogy a jel nem lesz visszaállítható. (14400 baudnál például)
+
Ha a soros porton túl nagy baud rate-tel küldjük a jelet a szem-ábra elkenődése azt jelenti hogy a jel nem lesz visszaállítható. (14400 baudnál például)
  
 
==15. Nevezzen meg 3 hasznos LabVIEW funkciót, amely segítséget nyújt a hibakeresésben (debuggolásban)!==
 
==15. Nevezzen meg 3 hasznos LabVIEW funkciót, amely segítséget nyújt a hibakeresésben (debuggolásban)!==
120. sor: 106. sor:
 
-- [[TothGaborFlyR|Tóth Gábor]] - 2010.12.01.
 
-- [[TothGaborFlyR|Tóth Gábor]] - 2010.12.01.
  
−
==bonusz: ==
+
==bonusz:==
−
 
 
 
Ajánlom mindenki figyelmébe hogy nézze át erre a mérésre a feszültségosztást, mert van olyan labor ahol bemeneti feszültségből egy ellenállás hálózaton ki kell számolni mekkora feszültség esik valamelyik ellenálláson. Esetleg Ohm törvényt, ellenálláson disszipált teljesítményt is kérdeznek.
 
Ajánlom mindenki figyelmébe hogy nézze át erre a mérésre a feszültségosztást, mert van olyan labor ahol bemeneti feszültségből egy ellenállás hálózaton ki kell számolni mekkora feszültség esik valamelyik ellenálláson. Esetleg Ohm törvényt, ellenálláson disszipált teljesítményt is kérdeznek.
  
127. sor: 112. sor:
  
 
==18. Egy Thevevin-helyettesítőképben adott Ut, Rt, Rg. Mennyi Ug?==
 
==18. Egy Thevevin-helyettesítőképben adott Ut, Rt, Rg. Mennyi Ug?==
 +
Ut=(Ug*Rt)/(Rg+Rt)
 +
 +
==19. Egy fekete doboznál a következő frekvenciafüggő kimeneti értékeket mérjük Ug=1V gerjesztés mellett: U1(f=100Hz)=0.01V; U2(f=500Hz)=0.1V; U3(f=5kHz)=0.707V. Milyen típusú szűrőt valósít meg a rendszer és mekkora a határfrekvencia értéke? Ez milyen határfrekvencia? Rajzolja fel az átvitelt!==
  
−
==19. Első mérés [[LabVIEW]] kérdései==
+
Felüláteresztő szűrő. A gerjesztés 1V, az U1,U2,U3 értékeket behelyettesítve (20*log(Ui/Ug)) sorra -40dB, -20dB, -3dB jön ki. Tudjuk, hogy a -3dB-nél kell lennie a határfrekvenciának, ezért az 5kHz.
 +
[[File:meres3_diagram_20151008_felulateresztoszuro.png]]
  
 +
==20. Első mérés LabVIEW kérdései==
  
−
[[Category:Infoalap]]
+
[[Kategória:Mérnök informatikus]]

A lap jelenlegi, 2017. július 12., 13:19-kori változata

← Vissza az előző oldalra – Mérés laboratórium 3.

1. Hogyan értelmezik a dB-t?

A méréstechnikában az erősítést a számértékével jellemzik, a híradástechnikában rendszerint egy logaritmikus skálát, a deciBel (dB) skálát használják.
Feszültségerősítés esetén:

Au [dB] = 20 log (Uaki / Uabe)

Teljesítményerősítés meghatározásánál:

Ap [dB] = 10 log (Pki / Pbe)

2. Egy erősítőt vizsgálunk. A bemenetre 0,5 Veff értékű, sávközépi frekvenciájú jelet adunk. A kimeneten 10 Veff értéket mérünk. Mekkora az erősítés dB-ben?

Au [dB] = 20 log (Uaki / Uabe) = 20 log (10 / 0,5) = 20 * 1,3 = 26 dB

3. A fenti erősítő esetében, változatlan bemenő jelszintet feltételezve, mekkora feszültséget fogunk mérni a kimeneten az erősitő -3dB-es felső határfrekvenciáján? És az erősitő -3dB-es alsó határfrekvenciáján?

Igen ám, viszont nem gondoljátok, hogy ha -3dB az erősítés, akkor a kimeneti feszültség kisebb kell hogy legyen, mint a bemeneti?

a képlet helyesen:

20*log(A/0.5) = -3 , mert a feladat írja hogy a bemenet megegyezik az előző feladattal, és a kimenetre vagyunk kíváncsiak

így az eredmény: 0.708*0.5 ~= 0.354V (Gácsi)

Mivel a felső és alsó határfrekvencián az erősítés mértéke azonos, így a kimeneti feszültség értéke is.

4. A 34401A típusú multiméter bementére egy 2 Vpp nagyságú, +1 V ofszet feszültségű, 600 Hz frekvenciájú szinuszjelet adunk. Milyen értéket fog mutatni a multiméter AC V üzemmódban (VAC kijelzés)? Milyen értéket fog mutatni a multiméter DC V üzemmódban (VDC kijelzés)?

AC V: a multiméter a váltóáramú komponens effektív értékét méri, ez [math]\frac{1}{\sqrt{2}}[/math] (1V a szinuszjel csúcsértéke, gyökkettő a szinusz alatti terület, ld. 220V)
DC V: a multiméter csak az egyenáramú komponenst méri ebben a módban, így +1V az eredmény (ez egyenlő az ofszet feszültséggel, vagyis azzal, hogy mennyivel van eltolva a jel a 0-tól függőlegesen)

5. Minek a mértékegysége a Baud?

Jelváltási sebesség. A baud (ejtsd: bód) a telekommunikációban és az elektronika területén a „jelarány” mértéke, amely megmutatja, hogy egy adott átviteli media esetén hány modulált jelet továbbítottak 1 másodperc alatt.

6. Milyen esetben egyezik meg a jelváltási sebesség az adatátviteli sebességgel?

Ha olyan kódolást alkalmaznak, aminél 1 bithez pontosan egy jelváltás tartozik. (Abban az esetben, ha kiegészítő biteket, pl. a startbit, CRC is adatnak tekintjük.)

Ahhoz, hogy egy jel egy bitet kódoljon a következő kell: ha V a használt jelszintek száma, M a jelváltási sebbesség (Baud-ban), akkor D = M * log2(V) az adatátviteli sebesség. Tehát V=2 esetén, azaz bináris jelnél lesz a jelsebesség és az adatsebesség azonos.

7. Milyen skálázásúak a Bode-diagram tengelyei?

A vízszintes tengelyen a frekvencia logaritmikus skálázású.
Íme egy Bode-diagram példaként:

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni


És egy Matlab által generált üres diagram:

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni


8. Egy hálózat (pl. erősítő, szűrő, jelcsatorna-modell) átvitelét leíró függvény frekvenciafüggő része egyetlen pólust tartalmaz, zérusa nincs ( a = 1/(s-p1) ). Milyen a frekvenciafüggés jellege? (aluláteresztő, felüláteresztő, sáváteresztő, sávzáró)

Alulátresztő (0Hz-nél vízszintesen indul a karakterisztika, majd a pólusnál -20dB/dekád meredekséggel csökkenni kezd).

9. Tételezzük fel, hogy az átviteli függvény csak egyetlen pólust tartalmaz. Milyen meredekségű lesz az átvitel "levágása" a határfrekvencia felett?

-20dB/dekád (ld. Szabályozás technika ea. 2005.10.21)

10. Mekkora a B sávszélességű, zajmentes csatorna maximális adatátviteli sebessége, ha a jel V diszkrét szintből áll?

Nyquist elmélete szerint: maximális adatátviteli sebesség = *2*B*log2(V) bit/s*. A mérésnél majd V helyére 2, B helyére pedig a -3dB értéknek megfelelő határfrekvencia kerül.

11. Egy aluláteresztő jellegű jelcsatorna felső határfrekvenciája 5 kHz. Az átviendő alapsávi jel 4 állapotú. Mekkora az elméleti csatornakapacitás?

L = 4
B = 5
C = 2*B*log2L = 20 kbit/s

12. Milyen komponensei vannak egy f1 frekvenciájú, szimmetrikus négyszögjel spektrumának? Milyen lefutású a spektrum "burkológörbéje"?

Van egy DC(egyenáramú)komponense, egy alapharmonikusa illetve az alapharmonikus páratlan számú többszöröseinél felharmonikusai. Pl. 3 kHz-es négyszögjel esetén az alapharmonikus 3 kHz-nél látható, az első felharmonikus 9 kHz-nél. A mérésben majd látni fogjuk hogy az aluláteresztő szűrő amit csatornaként használunk 3kHz-nél csak az alapharmonikust engedi át, így a négyszögjel a kimeneten szinte teljesen tiszta szinusz lesz. A spektrum burkológörbéje sin(x)/x.

13. Mire használják a szem-ábrát?

A szem-ábrát (eye-diagram) a digitális jelek torzulásának, "elkenődésének" vizsgálatára használják az átviteltechnikában.
A szem-ábra felvételénél az összes vizsgált kombinációhoz tartozó elemi jelet (bit-jelalakot) egymásra rajzolják az adatjel időzítő jeléhez szinkronizálva, és így jelenítik meg a képernyőn. Az így kapott ábra egy bitnyi része hasonlít egy emberi szemre, innen eredeztethető az elnevezés.
A szem-ábrán a csatorna véges sávszélessége, frekvenciafüggő futási ideje által okozott alaktorzuláson kívül a csatorna saját zajának hatása is megjelenik.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni


14. Mit jelent az, hogy a szem-ábra "nyitott"?

A "szem függőleges nyitottsága" az amplitúdó tartalékot jellemzi, a "szemnyílás szélessége" pedig az időzítési tartalékot.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni


Ha a soros porton túl nagy baud rate-tel küldjük a jelet a szem-ábra elkenődése azt jelenti hogy a jel nem lesz visszaállítható. (14400 baudnál például)

15. Nevezzen meg 3 hasznos LabVIEW funkciót, amely segítséget nyújt a hibakeresésben (debuggolásban)!

  • Végrehajtás szemléltetése (izzólámpa ikon)
  • A törött nyílra kattintva megtudhatjuk, hogy hol van szintaktikai hiba
  • Jobb egérgombbal a vezetékre rakható probe (kijelzi a huzalon "áramló" adatot)
  • Huzalozás adatainak folyamatos elmentése a végrehajtás során
  • Belépés SubVI-be, Kilépés SubVI-ből, SubVI átlépése.

16. Mi a különbseg a FOR és a WHILE ciklusok között LabVIEW-ban?

A FOR ciklusnak van ciklusszámlálója (i, Iteration Terminal), a ciklusok számát pedig az N bemeneti változó (Count Terminal) értéke határozza meg. A ciklus 0-tól N-1-ig fut.

A WHILE ciklusnak van ciklusszámlálója (i, Iteration Terminal). Legalább egyszer lefut. A ciklusok számát a ciklusfeltétel (Conditional Terminal) szabja meg.

17. Hogyan valósítana meg egy if-then-else jellegű struktúrát LabVIEW-ban?

Egy olyan case struktúrával, aminek logikai kiválasztó bemenete van (2 case-es, logikai 0/1). Ezt a logikai kiválasztó jelet előállíthatja például egy komparátor.

-- VMiklos - 2007.10.25.

-- dnet - 2008.10.27.

-- Tóth Gábor - 2010.12.01.

bonusz:

Ajánlom mindenki figyelmébe hogy nézze át erre a mérésre a feszültségosztást, mert van olyan labor ahol bemeneti feszültségből egy ellenállás hálózaton ki kell számolni mekkora feszültség esik valamelyik ellenálláson. Esetleg Ohm törvényt, ellenálláson disszipált teljesítményt is kérdeznek.

-- Luzsan - 2009.11.23.

18. Egy Thevevin-helyettesítőképben adott Ut, Rt, Rg. Mennyi Ug?

Ut=(Ug*Rt)/(Rg+Rt)

19. Egy fekete doboznál a következő frekvenciafüggő kimeneti értékeket mérjük Ug=1V gerjesztés mellett: U1(f=100Hz)=0.01V; U2(f=500Hz)=0.1V; U3(f=5kHz)=0.707V. Milyen típusú szűrőt valósít meg a rendszer és mekkora a határfrekvencia értéke? Ez milyen határfrekvencia? Rajzolja fel az átvitelt!

Felüláteresztő szűrő. A gerjesztés 1V, az U1,U2,U3 értékeket behelyettesítve (20*log(Ui/Ug)) sorra -40dB, -20dB, -3dB jön ki. Tudjuk, hogy a -3dB-nél kell lennie a határfrekvenciának, ezért az 5kHz.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

20. Első mérés LabVIEW kérdései

A lap eredeti címe: „https://vik.wiki/index.php?title=Mérés_laboratórium_3_-_2._mérés_ellenőrző_kérdései&oldid=192315”