Úloha č.8

tmetru
Sériové rušení na vstupu číslicového voltmetru nebo multimetru (viz ) (Hi a Lo jsou vstupní svorky) může způsobit značnou chybu měření. Je způsobeno hlavně střídavými rušivými signály indukovanými ze síťových rozvodů. Integrační typy A/D převodníků toto rušení principiálně potlačují. U voltmetru s A/D převodníkem s dvojí integrací je potlačení sériového rušení s kmitočtem sítě a jeho harmonických dosaženo právě tím, že první doba integrace n.DSMT4 je celistvým násobkem doby periody sítového napětí, tj. 20 ms pro kmitočet 50 Hz. U voltmetrů vyšší třídy se hodnota automaticky dostavuje podle okamžitého kmitočtu sítě. V první době integrace, kdy se integruje vstupní napětí, a tedy i případný sériový rušivý signál, je integrál rušivého napětí za dobu nulový, protože za dobu, která je rovna celistvému násobku doby periody sinusového signálu, je jeho střední hodnota nulová.
h
Obrázek : Znázornění působení sériového rušení na vstupu číslicového voltmetru nebo multimetru
Činitel potlačení sériového rušení je definován vztahem:
(dB(,(2)
kde Urm je amplituda střídavého sériového rušivého napětí,
(Uch je chyba měření vyvolaná rušivým napětím (polovina změny údaje ss voltmetru).
Je-li rušivý signál sinusový, tj. , pak pro hodnotu (Uch ze vztahu pro H platí:
.(3)

Obrázek : Umístění intervalu T1 vzhledem k rušivému signálu po dosažení maximální hodnoty (Uch
Z rovnice pro (Uch plyne, že činitel potlačení sériového rušení závisí na fázovém posuvu rušivého napětí proti začátku intervalu integrace voltmetru. Nejnepříznivější případ, tj. minimální hodnota činitele potlačení H, nastane pro maximální hodnotu (Uch. V tomto případě leží střed intervalu , kdy probíhá první doba integrace, v okamžiku maxima rušivého signálu (viz ). Pro tuto hodnotu platí:
.(4)
Odpovídající hodnota činitele potlačení je . (5)
Obrázek BIC 3: Frekvenční závislost činitele potlačení H
Pro (k je celé číslo, ) je činitel potlačení H ( (, jak plyne ze vztahů pro H a (4), (5). Frekvenční závislost činitele potlačení je znázorněna na .
Použité přístroje
Zkresloměr BM543
Multimetr HP (Agilent) 34401A
Generátor HP (Agilent) 33120A
Střídavý adapter AC – AC MC 090A100
Osciloskop HP (Agilent) 54600A
Měřič magnetické indukce EMF 827

Postup měření
Nastudovat ovládání těchto přístrojů:
generátor HP 33120A, multimetr HP 34401A, zkresloměr BM543, měřič magnetické indukce EMF-827, osciloskop HP 54600A
Úkol č. 1:
Měřičem zkreslení BM 543 změřte na kmitočtu f = 50 Hz (frekvence sítě) činitel zkreslení výstupního napětí USEC = 9 V střídavého adapteru AC – AC model MC090A100.
Současně měřený výstupní signál AC adapteru zobrazte na osciloskopu HP 54600A a pomocí matematického modulu FFT (HP54657A) osciloskopu změřte kmitočtové spektrum daného signálu a určete velikosti jednotlivých harmonických složek.
Tuto část úlohy proveďte ve spolupráci s vyučujícím, přesahuje rámec kursu BMVE
Na zkresloměru BM 543 nastavit přepínač funkcí na volbu VOLTMETER a nastavit přepínačem rozsah napětí na 10V.
Přivést výstupní signál AC-AC adapteru MC090A100 na vstup INTPUT zkresloměru BM 543. ověřit jeho velikost napětí a zaznamenat do sešitu.
Připojení výstupního napětí střídavého adapteru MC090A100 na vstup zkresloměru nechat zkontrolovat vyučujícímu.
Přepínač funkcí u zkresloměru BM 543 přepnout do polohy LEVEL a potenciometrem SENSITIVITY (jemně, hrubě) nastavit na rozsahu 100 % plnou výchylku ručky.
Nastavit na zkresloměru BM 543 pomocí přepínače FREQUENCY (přepínání rozsahů) a otočným potenciometrem frekvenci na hodnotu 50 Hz (frekvence síťového napětí).
Přepnout přepínač funkcí u zkresloměru BM 543 na DISTORTION METER a vyladit zkresloměr pomocí potenciometru Balancing a potenciometru pro nastavení frekvence na minimální hodnotu zkreslení při vymáčknutém tlačítku AUT (práce v manuálním režimu). Postupně snižovat nastavené rozsahy procent zkreslení pro správné využití stupnice zkresloměru. Při poklesu zkreslení pod 5 % je možné stiskem tlačítka AUT (přechod do automatického režimu) nechat zkresloměr automaticky doladit.
Na osciloskopu HP 54600 zvolit matematickou funkci F2 a operaci FFT (rychlá Fourierova transformace), která provede transf