mérés és adatgyűjtés
DESCRIPTION
Mérés és adatgyűjtés. Elektromos mennyiségek mérése. Mingesz Róbert. 2014. március 13. Tartalom. Házi feladatok Elektromos mennyiségek mérése A/D konverterek alkalmazásai. Házi feladatok. Gyakorló feladatok. Érdemes megoldani - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/1.jpg)
Mérés és adatgyűjtés
Elektromos mennyiségek mérése
Mingesz Róbert
2015.04.22.
![Page 2: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Házi feladatok
![Page 3: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Gyakorló feladatok
• Érdemes megoldani
• Megoldás elérhető a honlapon(csak megoldás után nézzétek meg)
• A megoldásokat ne küldjétek el!
![Page 4: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Házi feladat
• A honlapról letölthető
• Beadási határidő: 2015.03.20. 23:00utána félpontszám
• Beadás módja:• papíron
• elektronikusan: [email protected]él tárgya: MA házi feladat
![Page 5: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Feszültség mérése
![Page 6: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Feszültségmérő bekötése
• Párhuzamosan kötjük az áramkörbe
• Az áramkört nem kell megszakítani
![Page 7: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Reális feszültségmérő
• Ideális feszültségmérő nem vezet
• Reális feszültségmérő: véges belső ellenállás ()
• Helyettesítő kép:
![Page 8: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Műszer belső ellenállása
• : a feszültségforrás belső ellenállása (impedanciája)
• : a műszer belső/bemenő ellenállása
![Page 9: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Példa belső ellenállásra
• A feszültségmérés relatív hibája:
![Page 10: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Példa belső kapcsolásra
![Page 11: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Bemenő impedancia megadása
• Bemenő ellenállás• Földre van kötve
• Nincs megadva nulla pont
• Szivárgó áramSzivárgó áram hatása:
![Page 12: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/12.jpg)
12
A váltakozó jel paraméterei
![Page 13: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Egyszerű közép
• Tiszta szinuszos jel esetén nulla
![Page 14: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Effektív középérték (RMS)
Az effektív érték annak az egyenfeszültségnek vagy egyenáramnak az erősségének felel meg,
melynek teljesítménye egy ohmikus ellenálláson megegyezik az egyen vagy
váltóáram teljesítményével.
![Page 15: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Abszolút középérték
• Az egyenirányított jel középértéke
![Page 16: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Csúcsérték
• Peak value• a 0/középérték és a maximális érték különbsége
• Szinuszos jel esetén: amplitúdó
• Zajok esetén: 3σ
• Csúcstól-csúcsig amplitúdó (Peak to peak value)
![Page 17: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/17.jpg)
17
A váltakozó jel paraméterei
![Page 18: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Korrekciós tényezők
![Page 19: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Mérőkapcsolások
![Page 20: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Passzív egyenirányítás
• Dióda nyitófeszültsége ~ 0,6 V
![Page 21: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Aktív egyenirányítás
![Page 22: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Kétutas aktív egyenirányítás
![Page 23: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Csúcsérték detektor
![Page 24: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/24.jpg)
24
RMS mérése
• Termikus konverterek
• Analóg szorzók
• Mért jelek digitális feldolgozása
• Integrált áramkörök
![Page 25: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/25.jpg)
25
AD8361 - RMS mérő
![Page 26: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/26.jpg)
26
Áramerősség mérése
![Page 27: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Áramerősség mérése
• Sorosan kötjük az áramkörbe
• Az áramkört meg kell szakítani!
![Page 28: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/28.jpg)
28
Áramerősség-mérő belső ellenállása
• Ideális áramerősség-mérő: jól vezetbelső ellenállása 0, a rajta eső feszültség 0 V
• Reális áramerősség-mérő: véges belső ellenállásfeszültség esik az áramerősség-mérőn
![Page 29: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Áramerősség-feszültség konverzió
• Ohm törvény alapján:
![Page 30: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/30.jpg)
30
További paraméterek
![Page 31: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/31.jpg)
31
A váltakozó áram teljesítménye
• Pillanatnyi teljesítmény:
![Page 32: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Hatásos teljesítmény
• A fogyasztó által felvett teljesítmény folyamatosan változik
• Hatásos teljesítmény (átlagos teljesítmény):
• : teljesítménytényező (ideális esetben = 1)
![Page 33: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/33.jpg)
33
Meddő teljesítmény
• A fogyasztó és az erőmű között ingázik
• Szállítása veszteséget termel
![Page 34: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/34.jpg)
34
3 fázisú feszültség/áram
• Nagyobb teljesítmények átvitele
• Kb. konstans teljesítmény
![Page 35: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/35.jpg)
35
Fogyasztás mérése
![Page 36: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/36.jpg)
36
Frekvencia mérése – analóg elv
• Feszültség – frekvencia konverzió
• Bemenet → jelkondicionálás → rögzített idejű impulzusok → átlagolás
![Page 37: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/37.jpg)
37
Frekvencia mérése – számlálás
• Bemenet → jelkondicionálás → impulzusok → időegység alatt érkező impulzusok számlálása
![Page 38: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/38.jpg)
38
Fáziskülönbség
• Időkülönbség mérése
• Fáziskülönbség → kitöltési tényező
![Page 39: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/39.jpg)
39
Fáziskülönbség mérése
![Page 40: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/40.jpg)
40
Ellenállás mérése
![Page 41: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/41.jpg)
41
Ellenállás mérése Ohm törvény alapján
• Megjegyzés:
az ellenállást mindig ki kell szedni az áramkörből!
![Page 42: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/42.jpg)
42
Feszültségosztó
![Page 43: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/43.jpg)
43
Ellenállás mérése áramgenerátorral
• Előny: a mért feszültség arányos az ellenállással
• A vezetékek ellenállása hibát okoz
𝑅x=𝑅ref
𝑈 ki
𝑈 ref
![Page 44: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/44.jpg)
44
Négypontos ellenállásmérés
• Cél: vezeték ellenállásának kiküszöbölése
• További alkalmazás: fajlagos ellenállás mérése
![Page 45: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/45.jpg)
45
Hatpontos ellenállásmérés
• Áramkörbe épített ellenállások mérése
![Page 46: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/46.jpg)
46
A/D konverterek meghajtása
![Page 47: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/47.jpg)
47
Szükséges jelkondicionálás
• Bemenet impedanciájának növelése
• Előerősítés
• Mintavételi szűrés
• Csatorna kiválasztása
• Feszültség átskálázása
• A/D bemenet meghajtása
![Page 48: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/48.jpg)
48
Követő erősítő
![Page 49: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/49.jpg)
49
Jel átskálázása
• Pl. bemenő jel ±1 V
• Kimenő jel: 0..2,5 V
![Page 50: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/50.jpg)
50
Jel átskálázása
![Page 51: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/51.jpg)
51
Műszererősítő
![Page 52: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/52.jpg)
52
További kapcsolások
![Page 53: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/53.jpg)
53
Bemenet túlfeszültségvédelme
![Page 54: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/54.jpg)
54
D/A kimenet bufferelése
![Page 55: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/55.jpg)
55
Analóg kapcsolók
![Page 56: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/56.jpg)
56
Analóg multiplexer
![Page 57: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/57.jpg)
57
Mintavételi szűrő
![Page 58: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/58.jpg)
58
Elsőfokú aluláteresztő szűrő
𝑓 𝑐=1
2 𝜋 𝑅𝐶
![Page 59: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/59.jpg)
59
Elsőfokú szűrő karakterisztikája
![Page 60: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/60.jpg)
60
Példák mintavételi szűrőkre
![Page 61: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/61.jpg)
61
Zavarjelek beszűrődése
• Kapacitív
• Ohmikus
• Induktív
![Page 62: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/62.jpg)
62
Vezetékek árnyékolása
• Mágneses árnyékolás
• Földelt árnyékolás
• Védő árnyékolás
• Sodrott érpár
![Page 63: Mérés és adatgyűjtés](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081603/5681457d550346895db2525b/html5/thumbnails/63.jpg)
63
... vége ...Köszönöm a figyelmet