Andrzej_cw5.docx

Cel ćwiczenia.

Przedstawienie parametrów opisujących własności dynamiczne przetworników oraz ich wyznaczanie na podstawie badania członu RLC będącego analogią przetwornika II-go rzędu.

1.      Ćwiczenie 1. – Wyznaczanie odpowiedzi przetwornika II-go rzędu RLC na wymuszenie skokowe.

Schemat stanowiska pomiarowego:

Transmitancja układu:

R∙i+L∙didt+U2=U1i=C∙dU2dt

R∙I(s)+L∙I(s)∙s+U2(s)=U1(s)I(s)=C∙U2(s)∙s

C∙U2s∙s∙R+L∙C∙U2s∙s∙s+U2s=U1(s)

U2sC∙s∙R+L∙C∙s∙s+1=U1(s)

Gs=U2(s)U1(s)=1L∙C∙s2+R∙C∙s+1

Gdzie:1C∙L=ωo   oraz   R2∙CL=ξ

Gs=s∙ωo2s2+2∙ξ∙ωo∙s+ωo2

Wzory użyte do obliczeń:

ξteor.=R2∙CL-współczynnik tłumienia względnego teoretyczna,

ω0teor.=1C∙L-pulsacja drgań własnych teoretyczna.

Wartość indukcyjności cewki:   L=33mH

ω1=2∙πτ- pulsacja drgań tłumionych.

δ=lnA1A2-logarytmiczny dekrement tłumienia

ξ=11+2πδ2- względny współczynnik tłumienia

ω0=ω11-ξ2-pulsacja drgań własnych,

Tabela pomiarowa:

Wnioski do ćwiczenia 1:

Na zajęciach badaliśmy własności dynamiczne układów pomiarowych II-rzędu. Omawiane własności to:

czułość S , pulsacja drgań swobodnych ω0 i współczynnik tłumienia względnego ξ .

Widoczna jest niewielka różnica w wynikach teoretycznych i tych uzyskanych na podstawie doświadczeń. Obliczenia teoretyczne uwzględniają tylko i wyłącznie parametry elementów układu, czyli kondensatora, cewki oraz opornika. Dane uzyskane na drodze doświadczalnej są większe dla tłumienia oraz mniejsze dla pulsacji, jednak nieznacznie. W teoretycznym modelu nie zostały uwzględnione takie parametry jak: opór przewodów, opór  wewnętrzny oscyloskopu, błąd pomiarowy, pojemność płytek drukowanych, indukcyjność przewodów .

Ćwiczenie 2. – Wyznaczanie charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej przetwornika RLC.

Schemat stanowiska pomiarowego:

Wzory użyte do obliczeń:

K=UwyjUwej [-]

L=20∙logK [dB]

Tabela pomiarowa: