Elektronika | Digitális technika » Elektrotechnika alapjai -Mérések oszcilloszkóppal és elektronikus műszerekkel

Elektrotechnika alapjai 2. mérés Mérések oszcilloszkóppal és elektronikus műszerekkel 1. Adja meg a Z komplex impedancia három alakját! - Ellenállás impedanciája: . - Kondenzátor impedanciája: . - Tekercs impedanciája: . 2. Adja meg egy soros R-C kör eredő komplex impedanciáját és fázisszögét! Soros R-C kör: Soros R-C kör vektorábrája: Soros R-C kör impedanciája: . Soros R-C kör impedanciájának abszolút értéke: . Soros R-C kör impedanciájának fázisszöge: . 3. Rajzolja fel egy soros R-C körre eső feszültség és a körön átfolyó áram jelalakjait szinuszos vezérlés esetén! Indokolja a jelek egymáshoz való viszonyát! u(t) i(t) φ ωt A soros R-C körben az u(t) feszültség φ fáziseltolódási szöggel késik az i(t) áramhoz képest: . 4. Rajzolja fel a komparátor jelképi jelölését és jelleggörbéjét! Komparátor jelképi jelölése: Komparátor jelleggörbéje: 5. Rajzolja fel a komparátor uk kimeneti

jelének időfüggvényét, ha a komparátor „+” bemenetére nulla középértékű szinusz jelet, a „– ” bemenetére u = 0V feszültséget kapcsolunk! u up(t) un t uk Ukp t Ukn 6. Egy komparátor esetében Ukp = 10V és Ukn = -10V Mekkora uk értéke a következő három esetben: a.) up = 1V és un = -1V; b.) up = 1V és un = 2V; c.) up = 1V és un = 0V? a.) Mivel up > un, a komparátor kimenetén uk = Ukp = 10V állandó feszültség jelenik meg. b.) Mivel un > up, a komparátor kimenetén uk = Ukn = –10V állandó feszültség jelenik meg. c.) Mivel up > un, a komparátor kimenetén uk = Ukp = 10V állandó feszültség jelenik meg. 7. Határozza meg adott soros R-C (R = 1KΩ és C = 1μF) kör eredő impedanciájának fázisszögét f = 100Hz, f = 200Hz, f = 500Hz frekvenciák esetén!  Soros R-C kör esetén: .  Soros R-C kör esetén: .  Soros R-C kör esetén: . 8. Rajzolja fel a kétsugaras oszcilloszkóppal történő

fázisszög mérés ernyőképét és írja le, hogyan lehet meghatározni az ernyőképből a fázisszöget! Ha az uZ és uR jelek közötti időeltérés Δt, és a generátor jelének periódusideje TP, akkor a φ fáziseltolódás nagysága: . A Δt/TP arány az oszcilloszkóp képernyőjéről a megfelelő hosszúságok méréséből meghatározható. 9. Rajzolja fel a fázisszög mérésnél kapott Lissajous-görbét! A görbe adatait felhasználva írja fel a fázisszöget! A fázisszög: . 10. Ismertesse a digitális időmérő segítségével való fázisszög mérés elvét! Az ábrán uR-rel az impedancián átfolyó árammal arányos feszültséget, uZ-vel pedig az impedanciára jutó feszültséget jelöltük. Ha R << |Z|, akkor jó közelítéssel ug ≈ uZ . Az uR és ug feszültségeket egy-egy komparátor „+” jelű bemenetére vezetjük, a „–” jelű bemeneteket pedig leföldeljük. A komparátorok a kimenetükön uR, illetve ug szinuszos

feszültségekkel fázisban lévő uRB, illetve uZC négyszögjelet adnak a digitális időmérő B és C bemeneti kapcsaira. A bemenő jelek alapján a digitális időmérővel Δt és TP nagy pontossággal megmérhető. A kimeneti jelek időbeli eltolásának (Δt) és a periódusidőnek (TP) az ismeretében a φ fáziseltolódási szög a következő egyenletből számítható ki: . 11. Rajzolja fel a kétsugaras oszcilloszkóppal történő fázisszög méréshez szükséges kapcsolási rajzot! 12. Rajzolja fel a Lissajous-görbével való történő fázisszög méréshez szükséges kapcsolási rajzot!