Miernictwo przemysłowe 3 Wybrane zagadnienia w procesie projektowania, kompatybilność, odporność na zakłócenia.

Prezentacja na temat: "Miernictwo przemysłowe 3 Wybrane zagadnienia w procesie projektowania, kompatybilność, odporność na zakłócenia."— Zapis prezentacji:

1 Miernictwo przemysłowe 3 Wybrane zagadnienia w procesie projektowania, kompatybilność, odporność na zakłócenia.

2 Miernictwo przemysłowe Zagadnienia: Szumy kondensatora, rezystora, indukcyjności i elementów czynnych Podstawowe źródła i drogi zakłóceń Metody kompensacji dryftu Wybrane problemy w konstruowaniu wzmacniaczy o dużej czułości Przedwzmacniacz Wzmacniacz selektywny Wzmacniacze stałoprądowe Przetworniki ac/dc Rozłożenie podzespołów w obudowie 3 Wybrane zagadnienia w procesie projektowania, kompatybilność, odporność na zakłócenia.

3 1.Rylski A., Mikrowoltomierz napięcia stałego o czułości 1  V 2.Rorat D., Mikrowoltomierz napięcia stałego o rozdzielczości 0,1  V 3.Instrukcja woltomierza Kethley 4.L. Hasse, Z. Karkowski, Zakłócenia w aparaturze elektronicznej, W-wa 1995 5.A. Chwaleba, B. Moeschke, G. Płoszajski, Elektronika, podręcznik dla technikum, WsiP, W-wa 1994 6.A. Rylski, Metrologia II 7.http://www.ti.comhttp://www.ti.com 8.http://www.national.com LITERATURA Miernictwo przemysłowe

4 Rezystory węglowe Duża pojemność własna (0,2 – 1 pF). Rezystory węglowe kompozytowe Współczynnik temperaturowy rezystancji (-200..-2000 ppm/K), Duża zależność rezystancji od napięcia (200..500 ppm/V). Duże szumy i małą stabilność czasową. Rezystory węglowe warstwowe. Współczynnik temperaturowy rezystancji – TWR, który wynosi od –200 do –1000 ppm/K. Produkowane z tolerancją 5%. Rezystory metalowe Mała pojemność własna (poniżej 0,2 pF). Współczynnik temperaturowy TWR wynosi 5 do 100 ppm/K (dodatni, tak jak dla metali). Zależność rezystancji od napięcia wynosi 1 ppmN. Poziom szumów jest niski, Dobra stabilność długotrwałą. Szumy kondensatora, rezystora, indukcyjności i elementów czynnych

5 Tabela 2 Kod paskowy (dotyczy wszystkich rezystorów, nie tylko o tolerancji 5%)** Kod paskowy

6 Szumy elektromagnetyczne w środowisku naturalnym

7 Zakłócenia pochodzące od urządzeń technicznych Zakłócenia w liniach niskiego napięcia.

8 Charakterystyki częstotliwościowe zakłóceń a – osiedle mieszkaniowe b – duży zakład przemysłowy

9 Wyładowania elektrostatycznego Przykład oddziaływania wyładowania elektrostatycznego na aparaturę drogą: a – promieniowania 9obudowa uziemiona), b – przewodzenia (obudowa nieuziemiona, przepływ prądu przez płytkę drukowaną) Przykład oddziaływania wyładowania elektrostatycznego na aparaturę drogą:

10 Hipotetyczny wybuch jądrowy o mocy 1 Mt Impuls elektromagnetyczny pochodzący od wybuchu jądrowego może indukować tak duże napięcia i prądy w antenach, liniach sygnałowych, liniach zasilania itd., że prowadzi to do zniszczenia urządzeń telekomunikacyjnych, elektrycznych, elektronicznych, elektromechanicznych i innych na dużym obszarze. Czas narastania impulsu elektromagnetycznego przy wybuchu jądrowym na dużej wysokości wynosi 5 ns., a natężenie pola elektrycznego dochodzi do 50-100 kV/m. Widmo impulsu jest znacznie szersze niż przy wybuchu na powierzchni Ziemi czy w atmosferze i rozciąga się do 100 MHz.

11

12

13

14

15 Detektor synchroniczny Analogowe układy elektroniczne realizujące funkcje matematyczne na przykład takie jak: wyznaczenie z sygnału mierzonego wartości rzeczywistej lub urojonej - detektory synchroniczne, uzależnienie sygnału wyjściowego od wartości średniej - przetwornik wartości średniej, uzależnienie sygnału wyjściowego od wartości skutecznej - przetwornik wartości skutecznej, i inne jak generatory funkcji nieliniowych: logarytmiczne, kwadratowe, pierwiastkowe. U 1 - napięcie odniesienia; U 2 - napięcie mierzone; U 3 ­- napięcie po detektorze synchronicznym; U DS ­ napięcie sterujące uformowane z sygnału odniesienia (2.1) Rys. 2.1. Zasada pracy detektora synchronicznego

16 Praktyczny układ detektora Rys.2.14. Podstawowy układ pracy klucza w detektorze synchronicznym Rys.2.15. Rysunki przebiegu sygnałów w detektorze synchronicznym Rys.2.16. Błąd w detekcji synchronicznej spowodowany różnymi opóźnieniami toru sygnału mierzonego i odniesienia

17 Model wektorowy Rys.2.3. Model wektorowy mierzonego sygnału U2 Rys.2.4. Model wektorowy sygnału odniesienia U 3 =U 2 *U DS (2.2 ) (2.3 ) (2.4) (2.5) (2.6) (2.7) U 3 - ma tylko składową rzeczywistą sygnału po scałkowaniu dla  =0 U 3 -jest proporcjonalny tylko do składowej biernej sygnału dla  =  /2 (2.8) (2.10)

18 Detektor synchroniczny

19 Projekt płytki drukowanej z układem MC1496 Praca dyplomowa Kamil Prokop, Właściwości metrologiczne detektora synchronicznego składowej czynnej z układem MC1496

20

21 Identyfikacja położenia obiektu w płaszczyźnie przetwornikami indukcyjnościowymi z mostkowym modulatodem kwadraturowym Praca dyplomowa, Maciej Murdzek Identyfikacja położenia obiektu w płaszczyźnie przetwornikami indukcyjnościowymi z mostkowym modulatodem kwadraturowym

22 Identyfikacja położenia obiektu w płaszczyźnie przetwornikami indukcyjnościowymi z mostkowym modulatodem kwadraturowym Praca dyplomowa, Maciej Murdzek Identyfikacja położenia obiektu w płaszczyźnie przetwornikami indukcyjnościowymi z mostkowym modulatodem kwadraturowym

23 Zastosowanie detekcji synchronicznej Rys.2.5. Model pracy przetwornika tensometrycznego (2.11) Rys.2.6. Elementy pasożytnicze w modelu przetwornika tensometrycznego

24 Woltomierz wektorowy do pomiaru składowej czynnej i biernej Rys.2.9. Schemat układu woltomierza wektorowego do pomiaru składowej czynnej i biernej Rys2.10. Przebiegi czasowe w bloku przesuwnika fazy  / 2 U 1  sin(  t) U 1  sin(2  t) U a U b t  /2 U c U d

25 Przesyłanie sygnału chrominancji. Rys.2.11. Wektorowy obraz sygnału po modulatorze koloru Rys.2.13. Obraz z oscyloskopu („ a” ) sygnału jednej linii dla obrazu z trzema pasmami kolorowymi („b”) f  4,43 MHz. f  8,86 MHz. f  4,43 MHz.

26 Układy wejściowe przyrządów

27 Układy filtrujące, selektywne

28 Generatory funkcji, przetwornik wartości średniej (2.21) Rys.2.17.Schemat przetwornika wartości średniej modułu sygnału (2.22) (2.23)

29 Generatory funkcji Rys. 2.26. Selektor sygnałów różnych polaryzacji -+-+ -U z U1U2 U3U1U2 U3 R U A. Rys. 2.27.Układ wybierania wartości maksymalnej z kilku sygnałów : A. schemat układu, B. przykładowe przebiegi napięć wejściowych i wyjściowego

30 Generator funkcji x 2 oraz jej funkcji odwrotnej Rys.2.29. Schemat ideowy generatora funkcji x 2 zbudowanego z elementów z uziemioną diodą (dla jednego kierunku napięć wejściowych ) Rys.2.30. Schemat ideowy generatora funkcji x 0,5 zbudowanego z elementów z uziemioną diodą (dla jednego kierunku napięć wejściowych )

31 Generator funkcji obliczającej wartość skuteczną Rys.2.34.Schemat blokowy układu scalonego przetwornika wartości skutecznej TRUE RMS

32 Schemat blokowy wzmacniacza z detektorem synchronicznym

33

34

35 Schemat ideowy, zasady prowadzenia masy