POLITECHNIKA ŚLĄSKA
W GLIWICACH
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
Laboratorium Metrologii Elektrycznej i Elektronicznej
Temat: Badanie dynamicznych właściwości przetworników pomiarowych
Sławomir Madejczyk
Tomasz Stiebler
Jacek Kłembek
Marcin Radomski
1. Cel ćwiczenia
Zapoznanie się ze sposobem opisu dynamicznych właściwości przetworników pomiarowych oraz wyznaczenie ich parametrów na podstawie wykonanych pomiarów.
2. Wstęp teoretyczny
Badanie właściwości dynamicznych przetworników pomiarowych ma na celu określenie ich zachowania się w układach pomiarowych i to zarówno przy pomiarach statycznych (wielkość mierzona stała w czasie) jak i przy dynamicznych (wielkość mierzona zmienna w czasie).
Określenie właściwości dynamicznych przetwornika może być dokonywane przez analizę modeli matematycznych opisujących zjawiska fizyczne wykorzystywane w przetworniku lub na drodze eksperymentalnej. Modele matematyczne ujmują przemiany energetyczne zachodzące przy przetwarzaniu sygnałów w przetworniku najczęściej w postaci równań różniczkowych.
Odpowiedź przetwornika na dowolne wymuszenie można określić przez rozwiązanie równania różniczkowego opisującego przetwornik pomiarowy w dziedzinie czasu:
(
przy znanej postaci wielkości wejściowej. Odpowiedź zawiera dwie składowe: przejściową i wymuszoną. Składowa przejściowa jest wykorzystywana do identyfikacji właściwości dynamicznych przetwornika w dziedzinie czasu (tzw. odpowiedź własna przetwornika). Składowa wymuszona jest istotna przy pomiarach dynamicznych przetwornika w dziedzinie częstotliwości.
3. Przebieg ćwiczenia
· Wyznaczenie stałej czasowej przetwornika 1 rzędu - termometru,
· Wyznaczenie parametrów przetwornika 2 rzędu - galwanometru magnetoelektrycznego
Dokładny opis można znaleźć w literaturze [1] strona 100
4. Wyniki pomiarów
Przetwornik 1 rzędu: T2 > T1
T
R dla T1
t
R dla T2
[s]
[ ]
0
118,7
112,5
10
120,7
5
119,8
20
122
124,9
30
123,4
128,7
40
123,8
25
130,1
50
124
131,1
60
124,1
35
131,9
70
133,6
80
45
133,7
90
133,8
55
133,9
134,1
T1 , T2 - temperatura nagrzewnicy
Z wykresu odczytaliśmy wartość stałych czasowych dla dwóch temperatur :
Dla T1: 30s.
Dla T2: 13,2s.
Przetwornik 2 rzędu:
a. badany przy wymuszeniu funkcją skokową:
y1
y2
y3
y4
53
43
38
32
54
44
39
33
ikea_92