 Farkas György : Méréstechnika

Az előadások a következő témára: " Farkas György : Méréstechnika"— Előadás másolata:

1

2  Farkas György : Méréstechnika
RENDSZER-JELLEMZŐK NÉGYPÓLUS PARAMÉTEREK MÉRÉSE Be- és kimeneti ellenállás mérése Amplitúdó és fázis frekvenciafüggése Linearitás, kivezérlés vizsgálata Zajtényező mérés Harmonikus és intermodulációs torzítás Impulzustechnikai jellemzők

3  Farkas György : Méréstechnika
ZAJMÉRÉS ZAJFORRÁSOK Ellenállás, félvezetők (dióda, tranzisztor), vákuum csövek ELLENÁLLÁSZAJ UN2 = 4 k T B R (négyzetes középérték) Dimenziók: [U]=V, [T]=K, [B]=Hz, [R]=, [P]=W

4  Farkas György : Méréstechnika
ZAJSŰRŰSÉG „szürke” N „fehér” „rószaszín” 

5  Farkas György : Méréstechnika
ZAJTÉNYEZŐ MÉRÉSE A bemenetre redukált zajt helyettesítéses elven mérjük. A feszültség effektív érték! -3 dB (teljesítmény/2) DUT U1 NGEN DUT U2 = U1 !

6  Farkas György : Méréstechnika
TORZÍTÁS Uin(t) DUT Uout (t) Általában Uout(t) = a Uin(t - t) Lineáris torzítás: a(), () és t() Nemlineáris torzítás: a (Uin ) ekkor, ha Uin(t)= U0 sin (0t)  Uout(t) =  Un sin (n 0t) n=1

7  Farkas György : Méréstechnika
Lineáris torzítás Uin(t) DUT Uout (t) Uout (t) = a Uin(t - t) Általában a = fa() t = ft() Illetve harmonikus esetben  = f ()

8  Farkas György : Méréstechnika
Nemlineáris torzítás Uin(t) DUT Uout (t) Uout (t) = a Uin(t - t) Általában a = f (Uin) Ekkor, ha Uin(t) = U0 sin (0t)  Uout(t) =  Un sin (n 0t) n=1

9 Nemlineáris torzítás vizsgálata
 Farkas György : Méréstechnika Nemlineáris torzítás vizsgálata Oszcilloszkóp függőleges bemenete GEN. DUT Oszcilloszkóp vízszintes bemenete A generátor: háromszög, fűrészfog, szinusz Szinusz előnye: egyetlen frekvencia szinusz hátránya: az írássebesség Mi van, ha () ?

10 Amplitúdó karakterisztika vizsgálata
 Farkas György : Méréstechnika Amplitúdó karakterisztika vizsgálata NfG Y DUT HsG X A generátorok: nagyfrekvenciás szinusz és kisfrekvenciás háromszög

11 Amplitúdó karakterisztika vizsgálata
 Farkas György : Méréstechnika Amplitúdó karakterisztika vizsgálata NfG DUT HsG X A generátorok: nagyfrekvenciás szinusz és kisfrekvenciás háromszög az összeg függvény

12 Amplitúdó karakterisztika vizsgálata
 Farkas György : Méréstechnika Amplitúdó karakterisztika vizsgálata NfG DUT Y HsG Uin Uin A X

13 Amplitúdó karakterisztika vizsgálata
 Farkas György : Méréstechnika Amplitúdó karakterisztika vizsgálata NFG Y DUT LfG X A generátorok: nagyfrekvenciás szinusz és kisfrekvenciás lépcsőfüggvény generátor

14 Amplitúdó karakterisztika vizsgálata
 Farkas György : Méréstechnika Amplitúdó karakterisztika vizsgálata NfG DUT X LfG A generátorok: nagyfrekvenciás szinusz és kisfrekvenciás lépcsőjel az összeg függvény

15 Amplitúdó karakterisztika vizsgálata
 Farkas György : Méréstechnika Amplitúdó karakterisztika vizsgálata NfG Y DUT LfG X

16 Amplitúdó karakterisztika vizsgálata
 Farkas György : Méréstechnika Amplitúdó karakterisztika vizsgálata LfG d/dt Y DUT X A generátor: kisfrekvenciás lépcsőfüggvény generátor

17  Farkas György : Méréstechnika
HARMONIKUS TORZÍTÁS DUT Uout (t) Uin(t) Uin(t) = U0 sin (0t) Fourier sorbafejtés:  Uout(t) =  Un sin (n 0t) n=1 Un(n) n ….

18  Farkas György : Méréstechnika
TORZÍTÁSI TÉNYEZŐ / distortion, Klirrfaktor/ Egy frekvenciás torzítási tényező: kn= Un / U1 Totális torzítási tényező, valamennyi felharmonikusra: k = ufelh./u itt u effektív érték   mivel u2felh. =  u2n , k2 =  k2n n = n =2

19  Farkas György : Méréstechnika
A TORZÍTÁSI TÉNYEZŐ MÉRÉSE Hangolt szűrő: 1, 2, 3, 4, … m Egyenként mérve. (Inkább egy spektrum analizátor!) Két szűrő: 1, és az összes felharmonikus Egyetlen szűrő: 1, és az összes harmonikus Az egyenkénti méréskor nem hamisítja meg az eredményeket a zaj!

20  Farkas György : Méréstechnika
A TORZÍTÁSI TÉNYEZŐ MÉRÉSE Egyetlen szűrő: 1,-et külön és az összes harmonikust egyszerre méri. Az egyenkénti méréskor nem hamisítja meg az eredményeket a zaj,de ilyenkor hibát okozhat! Un(n) n ….

21  Farkas György : Méréstechnika
A TORZÍTÁSI TÉNYEZŐ MÉRÉSE A gyakorlatban a műszert egyetlen szűrővel építik fel, ezzel a torzítási tényező közelítő értéke: k’ = ufelh / uout ( u:effektív értékek, uout: valamennyi harmonikus ) k’2 = k2 / (1 + k2), ha k << 1, akkor: k  k’

22 A két torzítási tényező viaszonya
 Farkas György : Méréstechnika A két torzítási tényező viaszonya k’2=  n=1  u2n n=2 = u21 + n =2 u21 k2 u21 + u21 k2 k’2 = k2 / (1 + k2 )

23  Farkas György : Méréstechnika
A TORZÍTÁSI TÉNYEZŐ MÉRŐ BLOKKRAJZA Inp. Nevező beállítása „1-re’ Értékhatár állítás Effektív érték mérő Alapfrekvencia kiszűrése

24  Farkas György : Méréstechnika
INTERMODULÁCIÓS TORZÍTÁSI TÉNYEZŐ MÉRÉSI ELVE DUT 1 2 Az aluláteresztő szűrő levág 2kHz felett A sávszűrő átereszt 2 – 2 = 1kHz-en Például: 1 =13 kHz 2 =14 kHz