ELEKTRONIKA Z ELEMENTAMI TECHNIKI POMIAROWEJ
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 44

ELEKTRONIKA Z ELEMENTAMI TECHNIKI POMIAROWEJ PowerPoint PPT Presentation


  • 72 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

ELEKTRONIKA Z ELEMENTAMI TECHNIKI POMIAROWEJ. PROF. JAN ZAKRZEWSKI Katedra Metrologii, Elektroniki i Automatyki AKADEMICKA 10 –STARY ELEKTRYCZNY Pok.23, tel. 237 1806 terminy zajęć 27.02, 13.03, 27.03 , 24.04, 8 .05, 22.05 , 5.06. LITERATURA. Otto Liman, Horst Pelka

Download Presentation

ELEKTRONIKA Z ELEMENTAMI TECHNIKI POMIAROWEJ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

ELEKTRONIKA Z ELEMENTAMI TECHNIKI POMIAROWEJ


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

PROF. JAN ZAKRZEWSKI

Katedra Metrologii, Elektroniki i Automatyki

AKADEMICKA 10 –STARY ELEKTRYCZNY

Pok.23, tel. 237 1806

terminy zajęć

27.02, 13.03, 27.03, 24.04, 8.05, 22.05, 5.06


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

LITERATURA

Otto Liman, Horst Pelka

ELEKTRONIKA bez wielkich problemów

WZMACNIACZE OPERACYJNE

TECHNIKA CYFROWA

AUTOMATYKA

Zakrzewski J.: Podstawy Miernictwa dla Kierunku Mechanicznego. Wyd. Pol. Śląskiej, Gliwice, 2004

Kaźmiekowski M., Wójciak A.: UKŁADY STEROWANIA I POMIARÓW W ELEKTRONICE PRZEMYSŁOWEJ

Horowitz P. ,Hill W. : Sztuka elektroniki. T. 1 i 2


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

ELEKTRONIKA

TELEKOMUNIKACJA

ELEKTRONIKA PRZEMYSŁOWA

ENERGOELEKTRONIKA

POMIARY, AUTOMATYKA, ROBOTYKA


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

EMITER

BAZA

KOLEKTOR

TRANZYSTOR p-n-p

IC

10mA

IB =20 µA

+

IB =15 µA

5mA

IB =10 µA

-

IB =5 µA

UCE


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

UKŁADY CYFROWE

UKŁADY ANALGOWE

Generatory

Bramki logiczne

Wzmacniacze

Liczniki

Filtry

Procesory

Przetworniki analogowo-cyfrowe

Cyfrowe przetwarzanie informacji jest dogodniejsze, gdyż jest mniej podatne na zakłócenia, prostsze, tańsze i szybsze.


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

ANALOGOWE UKLADY ELEKTRONIKI POMIAROWEJ


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

I

U

ŹRÓDŁA

E


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

PRĄDY ZMIENNE


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

Im

M

ψ

Re

PRĄDY PRZEMIENNE


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

I

U

E

ANALIZA OBWODÓW PRĄDU PRZEMIENNEGO


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

R2

R1

I

-

+

U1

U2

WZMACNIACZ OPERACYJNY

A

UWE


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

R5

R2

R3

R1

I

-

U5

A

UWE

U3

+

U1

U2


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

R2

I

-

A

+

U2

R1

U1


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

-

A

UWE

+

U2

U1

Wtórnik Transformator impedancji


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

R2

R1

I

-

A

UWE

+

U1

U2


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

k

f

PARAMETRY WZMACNIACZY OPERACYJNYCH

Wzmocnienie otwartej pętli A

Częstotliwość graniczna

Rezystancja wejściowa

Rezystancja wyjściowa

Napięcie wyjściowe (zasilania)

CMRR- Common Mode Rejection Ratio (WTSW –Współczynnik tłumienia składowej wspólnej)

Napięcie niezrównoważenia, prądy polaryzacji, napięcie dryfu termicznego i inne psuje


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

R2

RM(1-δ)

RM(1+δ)

-

UM

+

RM(1+δ)

RM(1-δ)

Zasilanie

napięciowe

CMRR =100 dB

UM = Uz δ


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

II

R1

I

-

+

U1

U2

WZMACNIACZ CAŁKUJACY

C


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

10

ω

ω

1

10000

10

0,1

1000

0,01

100

0,001

0,1

φ

CHARAKTERYSTYKI CZĘSTOTLIWOŚCIOWE

90°


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

II

R2

-

+

C

U2

R1

I

U1

WZMACNIACZ CAŁKUJACY ?


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

10

ω

ω

1

10000

10

0,1

1000

0,01

100

0,001

0,1

φ

45°

90°

FILTR DOLNOPRZEPUSTOWY


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

FILTR DOLNOPRZEPUSTOWY

+

-

U1

10

ω

1

10000

10

0,1

1000

0,01

100

0,001

0,1

1-go rzędu

U2

2-go rzędu

3-go rzędu


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

FILTR GÓRNOPRZEPUSTOWY

10

ω

1

10000

10

0,1

1000

0,01

100

0,001

1-go rzędu

0,1

+

U1

-

2-go rzędu

U2

3-go rzędu


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

+

-

U1

10

ω

1

10000

10

0,1

1000

0,01

100

0,001

1-go rzędu

0,1

U2

3-go rzędu

FILTR ŚRODKOWOPRZEPUSTOWY

2-go rzędu


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

A

C1

+

+

-

U1

-

U1

U2

U2

+

U1

-

U2

R1

R2

C2

Dolnoprzepustowy

Górnoprzepustowy

Środkowoprzepustowy


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

WŁASCIWOŚCI FILTRÓW DOLNOPRZEPUSTOWYCH

FILTR BUTTERWORTHA – maksymalnie płaska charakterystyka modułu transmitancji częstotliwościowej, duża wrażliwość na zmiany wartości elementów filtru

FILTR CZEBYSZEWA –charakterystyka modułu transmitancji częstotliwościowej wykazuje zafalowania, ale powyżej częstotliwości załamania jest bardzo stroma

FILTR BESSELA (THOMSONA) – maksymalnie liniowa charakterystyka fazy transmitancji częstotliwościowej co powoduje niezniekształcanie przebiegu i poprawną odpowiedź na sygnał skokowy


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

+

-

U2

U2

C

L

GENERACJA NAPIĘĆ PRZEMIENNYCH

Generator z mostkiem Wiena

Dodatnie sprzężenie zwrotne


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

PARAMETRY GENERATORÓW

Kształt przebiegu (sinusoidalny -LC,

prostokątny –generator relaksacyjny - RC)

Częstotliwość (akustyczne, radiowe, w.cz.)

Przestrajanie częstotliwości (VCO)

Poziom zniekształceń ( w % zaw.harmonicznych)

Moc wyjściowa

Napięcie wyjściowe


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

k

1325

10100101101

k+1

1320

10100101000

WARTOŚĆ SYGNAŁU

LICZBA

k+2

1334

10100110110

k+3

1353

10101001001

Kodowanie

Kwantowanie

Kondycjonowanie sygnału

Próbkowanie

k+4

1374

10101011110

Liczniki

Tw. Shannona Przetworniki Szybkość działania

Rozdzielczość

Wzmacnianie Filtracja S&H

k+5

1361

10101100001

I I I II I

. . . . . . . . . . .

k

k+1

Δt

PRZETWARZANIE ANALOGOWO-CYFROWE


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

Przetwarzanie A/C i C/A

Próbkowanie

Kwantowanie(rozdzielczość)

Kodowanie

Przesył, przetwarzanie

Dekodowanie (odstęp próbkowania)


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

t

gw

f

fgr

. . . . . . . . . . .

k

k+1

Δt

PRZETWARZANIE ANALOGOWO-CYFROWE


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

gw

f

1/Δt

2/Δt

gw

f

3/Δt

2/Δt

1/Δt

TWIERDZENIE SHANNONA

Δt małe = gęste próbkowanie

Δt duże = rzadkie próbkowanie


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

Przetwornik z podwójnym całkowaniem

C

II

R

-

+

U0

U2

UM

U2

UM >UM

U2

t

tC1 = const


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

Przetwornik z podwójnym całkowaniem

C

II

R

-

+

U0

U2

UM

U2

UM >UM

U2

t

tC2

tC1 = const = 20ms

tC2 > tC2

tC2

N

N > N

N


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

-

H

+

L

UM

Układ sterowania stykami

UK

UMAX

Przetwornik kompensacyjny


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

UM

Przetwornik kompensacyjny – zasada pracy

UM ± q

q = U0


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

Układ próbkująco - pamiętający

S&H

Przetworniki S&H

Przetworniki całkujące (uśredniające)


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

Przetwornik

typu FLASH

Bardzo szybki,

do 1500 MS/s

(milionów

próbek na sek.)

MAX 108


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

Przetwornik sigma – delta

zegar

GIW

C

fCLK

TWZ

licznik

B

R1

B

Q

D

UM

R2

Ti – b. krótki impuls rozładowujący

UK

AD7710


Elektronika z elementami techniki pomiarowej

Parametry przetworników a/c

Zakres przetwarzanych napięć – zwykle 0-10V lub 0- 5V lub –5V do +5V

Rozdzielczość – wyrażana w bitach lub w wartościach LSB

Szybkość działania – wyrażana w cyklach na sekundę

Nieliniowość całkowa i różniczkowa


  • Login