1 / 44

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. LITERATURA. Otto Liman, Horst Pelka

calvin-holcomb
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. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ELEKTRONIKA Z ELEMENTAMI TECHNIKI POMIAROWEJ

  2. 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

  3. 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

  4. ELEKTRONIKA TELEKOMUNIKACJA ELEKTRONIKA PRZEMYSŁOWA ENERGOELEKTRONIKA POMIARY, AUTOMATYKA, ROBOTYKA

  5. EMITER BAZA KOLEKTOR TRANZYSTOR p-n-p IC 10mA IB =20 µA + IB =15 µA 5mA IB =10 µA - IB =5 µA UCE

  6. 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.

  7. ANALOGOWE UKLADY ELEKTRONIKI POMIAROWEJ

  8. I U ŹRÓDŁA E

  9. PRĄDY ZMIENNE

  10. Im M ψ Re PRĄDY PRZEMIENNE

  11. I U E ANALIZA OBWODÓW PRĄDU PRZEMIENNEGO

  12. R2 R1 I - + U1 U2 WZMACNIACZ OPERACYJNY A UWE

  13. R5 R2 R3 R1 I - U5 A UWE U3 + U1 U2

  14. R2 I - A + U2 R1 U1

  15. - A UWE + U2 U1 Wtórnik Transformator impedancji

  16. R2 R1 I - A UWE + U1 U2

  17. 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

  18. R2 RM(1-δ) RM(1+δ) - UM + RM(1+δ) RM(1-δ) Zasilanie napięciowe CMRR =100 dB UM = Uz δ

  19. II R1 I - + U1 U2 WZMACNIACZ CAŁKUJACY C

  20. 10 ω ω 1 10000 10 0,1 1000 0,01 100 0,001 0,1 φ CHARAKTERYSTYKI CZĘSTOTLIWOŚCIOWE 90°

  21. II R2 - + C U2 R1 I U1 WZMACNIACZ CAŁKUJACY ?

  22. 10 ω ω 1 10000 10 0,1 1000 0,01 100 0,001 0,1 φ 45° 90° FILTR DOLNOPRZEPUSTOWY

  23. 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

  24. 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

  25. + - 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

  26. A C1 + + - U1 - U1 U2 U2 + U1 - U2 R1 R2 C2 Dolnoprzepustowy Górnoprzepustowy Środkowoprzepustowy

  27. 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

  28. + - U2 U2 C L GENERACJA NAPIĘĆ PRZEMIENNYCH Generator z mostkiem Wiena Dodatnie sprzężenie zwrotne

  29. 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

  30. 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

  31. Przetwarzanie A/C i C/A Próbkowanie Kwantowanie(rozdzielczość) Kodowanie Przesył, przetwarzanie Dekodowanie (odstęp próbkowania)

  32. t gw f fgr . . . . . . . . . . . k k+1 Δt PRZETWARZANIE ANALOGOWO-CYFROWE

  33. gw f 1/Δt 2/Δt gw f 3/Δt 2/Δt 1/Δt TWIERDZENIE SHANNONA Δt małe = gęste próbkowanie Δt duże = rzadkie próbkowanie

  34. Przetwornik z podwójnym całkowaniem C II R - + U0 U2 UM U2 UM >UM U2 t tC1 = const

  35. 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

  36. - H + L UM Układ sterowania stykami UK UMAX Przetwornik kompensacyjny

  37. UM Przetwornik kompensacyjny – zasada pracy UM ± q q = U0

  38. Układ próbkująco - pamiętający S&H Przetworniki S&H Przetworniki całkujące (uśredniające)

  39. Przetwornik typu FLASH Bardzo szybki, do 1500 MS/s (milionów próbek na sek.) MAX 108

  40. Przetwornik sigma – delta zegar GIW C fCLK TWZ licznik B R1 B Q D UM R2 Ti – b. krótki impuls rozładowujący UK AD7710

  41. 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

More Related