Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí1 Měření elektrického napětí Bc. David FURKA etalony napětí měření stejnosměrného napětí měření střídavého napětí měření.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí1 Měření elektrického napětí Bc. David FURKA etalony napětí měření stejnosměrného napětí měření střídavého napětí měření."— Transkript prezentace:

1 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí1 Měření elektrického napětí Bc. David FURKA etalony napětí měření stejnosměrného napětí měření střídavého napětí měření pulsního napětí

2 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí2 Etalony napětí – Westonův článek etalon - referenční zdroj (U, I, …) defin. podm. [T,p,ρ] - cejchování a kalibrace Westonův napěťový článek -elektrochemický etalon -U 20 = 1,0186 V -vnitřní odpor 500 ÷ 1000 Ω -max. zatěžovací proud 1 μA -rozsah teplot 4 ÷ 40 °C -malá tep. závislost -40 μV/°C -přesnost až stabilita menší než 1 μV/rok -nesmí se naklápět a skratovat -citlivý na otřesy Hg amalgam kadmia krystaly CdS roztok CdS směs Hg a HgS + -

3 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí3 Etalon napětí se Zenerovou diodou Normály s teplotně kompenzovanou Zenerovou diodou -diody a ZD  opačné teplotní charakteristiky (u ZD ΔU F / Δ < 0) -stabilita až 10 0 μV/rok -použ: číslicová měřicí ústrojí a kalibrátory -chyba napětí:

4 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí4 Etalon napětí – Josephsonův jev kontakt dvou supravodičů se slabou vazbou elektromagnetické pole o frekvenci f GHz VA charakteristika má schodovitý charakter pro n-tý stupeň platí primární etalon stabilita velmi drahý

5 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí5 Souhrn metod měření DC napětí magel. MP 10 1 mV až 1000 V1 až 50 kΩ/V měřicí napěť. zesil.10 0 mV až 1000 V10 MΩ/V modulační Vmetry10 2 nV až 10 1 mV10 MΩ/V kompenzační met.10 0 μV až 10 1 V∞ Ω Metoda Měřicí rozsah Vnitřní odpor

6 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí6 Stejnosměrný voltmetr v obvodu voltmetr připojujeme paralelně k zátěži odpor voltmetru zatěžuje obvod  chyba metody R V co největší!!! Zvětšení rozsahu - předřadníkem

7 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí7 Měřicí napěťové zesilovače s OZ velký vstupní odpor, malý výstupní odpor zesílí napětí, které nelze běžně měřit  invertující nap. zesilovač - výstupní napětí má opačnou polaritu  neinvertující nap. zesilovač – výst. napětí má souhlasnou polaritu přesnost omezena driftem  10 0 mV a nižší třeba použít automaticky nulované operační zesilovače

8 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí8 Invertující zapojení nap. zesilovače vstupní odpor roven R 1 výstupní odpor 0 Ω Pro ideální OZ: pro skutečný OZ - I N ≠0  zanedbáním vzniká chyba

9 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí9 Neinvertující zapojení napěť. zesilovače - předpokládáme-li ideální OZ vstupní odpor ∞ Ω výstupní odpor 0 Ω Pro vstupní a výstupní napětí platí:

10 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí10 MP s modulačním zesilovačem Princip malé DC napětí  pulsní průběh  AC zesílení  zesílené DC napětí

11 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí11 Kompenzační metody měření napětí 1. Metoda s úplnou kompenzací (kompenzační) sériové zapojení měřeného zdroje a referenčního zdroje (odečítají se) citlivý Vmetr ukazuje rozdíl U d = U x - U r  zvyšováním U r klesá U d U d = 0  U x =U r  obvodem neteče proud  R = ∞ Ω 2. Metoda s částečnou kompenzací (porovnávací)

12 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí12 Měření střídavého napětí Vmetry pro průmyslové kmitočty nf Vmetry vf Vmetry impulsní Vmetry STŘÍDAVÝ VOLTMETR  charakterizovány frekvenční charakteristikou  parametry v dokumentaci MP

13 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí13 Střídavé voltmetry I. Voltmetry pro průmyslové kmitočty DC analog. nebo dig. Vmetry s usměrňovačem – měří U s,ukazuje U ef DC analog. nebo dig. Vmetry s termočlánkem – měří U ef,ukazuje U ef u neharmonických průběhů – nelze změřit U ef neuvažuje se vnitřní kapacita Nízkofrekvenční voltmetry (širokopásmové) používají větš. operační usměrňovač (měří U S, ukazuje U ef ) kmitočtově kompenzované děliče, oddělovací kondenzátor kvalitní MP – RMS (převodník efekt. hodnoty – měří U ef, ukazuje U ef ) U od mV do 10 3 V, f od 20 Hz do 10 0 MHz

14 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí14 Střídavé voltmetry II. Vysokofrekvenční voltmetry DC elektronický voltmetr + vf sonda (snímá max. hodnotu napětí) Selektivní vf mikrovoltmetr snímá napětí konkrétní frekvence – naladí se pásmovou zádrží PZ spektrum signálů  nastavíme kmitočet signálu, jehož amplitudu chceme měřit superponuje-li se do měřeného signálu o známé frekvenci rušení

15 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí15 Střídavé voltmetry III. Pulsní voltmetry nabití kondenzátoru  sejmutí napětí U c (amplituda) vybíjení kondenzátoru  nutno zmírnit nebo potlačit  zapojit sledovač napětí

16 VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí16 Vektorvoltmetr Měří amplitudu a fázový rozdíl vůči referenčnímu napětí u R – řídicí napětí (U r převedeno na obdélník – bez fáz. pos. nebo o 90°) ŘU – vynásobí U x a u R,0 nebo u R,90 Po vynásobení  ss složka, stříd. složka, další stř. složky (vyšších kmit.) F – dolní propust – zadrží složky vyšších frekvencí Výstup U 2,0 - DC napětí úměrné činné složce (při u r,0 ) U 2,90 - DC napětí úměrné jalové složce (při u R,90 )


Stáhnout ppt "VOŠ a SPŠ VarnsdorfMěření el. napětí1 Měření elektrického napětí Bc. David FURKA etalony napětí měření stejnosměrného napětí měření střídavého napětí měření."

Podobné prezentace


Reklamy Google