Laboratorium Elektrotechniki
Nazwisko i Imię: Karpiński Marcin Hanaj Daniel Gajda Marek					Grupa: Edi. 2.1
Data wykonania ćwiczenia 17.04.1998		Ćwiczenie nr:	Temat Zadania: Sygnały Elektryczne
ZALICZENIE		Ocena	Data		Podpis

1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest obserwacja i pomiary wartości skutecznych i średnich następujących sygnałów:

1. sinusoidalnego

2. sinusoidalnego wyprostowanego półfalowo

3. sinusoidalnego wyprostowanego całofalowo

2. Schemat układu pomiarowego:

Opis przyrządów:

generator EP43.3/2067

woltomierz magnetoelektryczny 3404105.76

woltomierz elektromagnetyczny 1305177.76

oscyloskop 664/51511

wzmacniacz EP 43.3/610

Oznaczenia na rysunku:

G - generator sygnałów

Wz - wzmacniacz mocy

D1 - dioda prostownikowa umożliwiająca prostowanie polfalowe sygnału

D2 - dioda prostownikowa umożliwiająca prostowanie całofalowe sygnału

R - rezystancja obciążenia

P1 - przycisk załączający kondensator

P2 - przycisk rodzaju sygnału

C - kondensator

V1 - woltomierz elektromagnetyczny

V2 - woltomierz magnetoelektryczny

Os - oscyloskop katodowy

3. Opis ćwiczenia:

W układzie pomiarowym przedstawionym na rysunku mierzyliśmy wartości średnie i skuteczne napięcia jednofazowego przemiennego, jednofazowego przemiennego wyprostowanego półfalowo i całofalowo. Z ekranu oscyloskopu była odczytywana wartość maksymalna napięcia (amplituda).

Prostowanie półfalowe polega na przepuszczaniu prądu w tej połowie okresu, w której wartości chwilowe napięcia są np. dodatnie, a nieprzepuszczaniu prądu przy ujemnych wartościach napięcia.

Prostowanie półfalowe realizuje się za pomocą jednej diody. Napięcie na rezystorze R jest w jednej połówce okresu równe napięciu zasilającemu, pomniejszonemu o spadek napięcia na diodzie.

W drugiej połówce okresu dioda działa zaporowo ze względu na ujemną wartość napięcia. Prąd wsteczny w obwodzie diody jest znikomo mały, tak że napięcie na rezystorze jest prawie równe zeru. Do prostowania całofalowego był użyty układ Gretza o czterech diodach. Prąd może płynąć tylko w kierunku przewodzenia diod. Przez rezystor płynie prąd w tym samym kierunku. Napięcie wsteczne może osiągnąć najwyżej wartość równą amplitudzie napięcia zasilającego mostek. Do pomiaru wartości średniej i skutecznej posłużyły nam dwa mierniki: elektromagnetyczny i magnetoelektryczny. Mierniki magnetoelektryczne nie reagują na przepływ prądu przemiennego, bo ich wskazówki mają w jednej połowie okresu tendencję do odchylania się w prawo, w drugiej w lewo, tak że średnia wartość momentu napędowego w czasie każdego okresu jest równa zeru i wskazówka nie odchyla się.

Mierniki magnetoelektryczne nadają się do pomiaru prądów i napięć wyprostowanych. Po wyprostowaniu całofalowym wskazują wartość średnią wyprostowaną, natomiast z miernika elektromagnetycznego odczytywaliśmy wartości skuteczne napięć.

4. Wyniki pomiarów:

Rodzaj sygnału	Lp.	Usk	Uśr	ka	kk	Umax	Usk obl	Uśr obl	ka obl	Kk obl
	-	V	V	-	-	V	V	V	-	-
	1	2,5	0	1,48	-	3,7	2,62	0	1,41	-
	2	1,5	1	2,13	1,50	3,2	1,60	1,01	2	1,6
	3	1,85	1,65	1,62	1,12	3,0	2,12	1,91	1,41	1,1

k_a=

k_k=

=0

5. Obliczenia:

Wartość skuteczna napięcia sinusoidalnego dla pomiarów 1 i 3 wynosi:

Wartość skuteczna napięcia sinusoidalnego dla pomiaru
2 wynosi:

Obliczamy wartość średnią półokresową dla pomiarów 1 i 3:

U_{śr obl}=

Obliczamy wartość średnią dla pomiaru 2:

U_{śr obl}=

Tak więc dla prądu i napięcia sinusoidalnego
oraz
wartości skuteczne wynoszą odpowiednio:

I=

U=

W odniesieniu do sygnałów okresowych U(t) stosujemy dwa współczynniki charakteryzujące odkształcenie tych sygnałów od funkcji sinusoidalnej:

-wspolczynnik amplitudy (lub współczynnik kształtu), który jest stosunkiem wartości maksymalnej do wartości skutecznej

k_a=

-współczynnik kształtu, który jest stosunkiem wartości skutecznej do wartości średniej półokresowej

k_k=

6. Wnioski:

Różnice między wartościami współczynników otrzymanymi podczas wykonywania ćwiczenia a wartościami tablicowymi wynikają z tego iż użyte elementy nie są elementami idealnymi.

Z pomiarów wynika, że najlepszymi parametrami charakteryzuje się prostownik dwupołówkowy, który umożliwia przekazanie większej ilości energii do odbiornika, a tym samym ma większą sprawność niż prostownik jednopołówkowy.