3. számú mérés Szélessávú transzformátor vizsgálata

Hasonló dokumentumok
u ki ) = 2 x 100 k = 1,96 k (g 22 = 0 esetén: 2 k)

1. Milyen módszerrel ábrázolhatók a váltakozó mennyiségek, és melyiknek mi az előnye?

Számítási feladatok megoldással a 6. fejezethez

Négypólusok jellemzői - Általános négypólus - Passzív négypólus - Aktív négypólus Négypólusok hullámellenállása. Erősítés. Csillapítás.

Adatok: R B1 = 100 kω R B2 = 47 kω. R 2 = 33 kω. R E = 1,5 kω. R t = 3 kω. h 22E = 50 MΩ -1

Számítási feladatok a 6. fejezethez

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) és a 29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

3. számú mérés Szélessávú transzformátor vizsgálata

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet 29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Négypólusok helyettesítő kapcsolásai

ALAPFOGALMIKÉRDÉSEK VILLAMOSSÁGTANBÓL 1. EGYENÁRAM


VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ KÖRÖK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

1. feladat R 1 = 2 W R 2 = 3 W R 3 = 5 W R t1 = 10 W R t2 = 20 W U 1 =200 V U 2 =150 V. Megoldás. R t1 R 3 R 1. R t2 R 2

Zh1 - tételsor ELEKTRONIKA_2

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) és a 29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

A kísérlet, mérés megnevezése célkitűzései: Váltakozó áramú körök vizsgálata, induktív ellenállás mérése, induktivitás értelmezése.

EGYENÁRAMÚ TÁPEGYSÉGEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Az erősítés frekvenciafüggése: határfrekvenciák meghatározása ELEKTRONIKA_2

Sugárszivattyú H 1. h 3. sugárszivattyú. Q 3 h 2. A sugárszivattyú hatásfoka a hasznos és a bevezetett hidraulikai teljesítmény hányadosa..

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

1 kérdés. Személyes kezdőlap Villamos Gelencsér Géza Simonyi teszt május 13. szombat Teszt feladatok 2017 Előzetes megtekintés

12.A 12.A. A belsı ellenállás, kapocsfeszültség, forrásfeszültség fogalmának értelmezése. Feszültséggenerátorok

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Gyakorlat 34A-25. kapcsolunk. Mekkora a fűtőtest teljesítménye? I o = U o R = 156 V = 1, 56 A (3.1) ezekkel a pillanatnyi értékek:

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

0. mérés A MÉRNÖK MÉR

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

2.11. Feladatok megoldásai

EGYFÁZISÚ VÁLTAKOZÓ ÁRAM

A soros RC-kör. t, szög [rad] feszültség áramerősség. 2. ábra a soros RC-kör kapcsolási rajza. a) b) 3. ábra

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Az önindukciós és kölcsönös indukciós tényező meghatározása Az Elektrotechnika tárgy 7. sz. laboratóriumi gyakorlatához Mérésvezetői segédlet

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA KÖZLEKEDÉSAUTOMATIKAI ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Feszültségérzékelők a méréstechnikában

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Atommagok mágneses momentumának mérése

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép

Hálózatok számítása egyenáramú és szinuszos gerjesztések esetén. Egyenáramú hálózatok vizsgálata Szinuszos áramú hálózatok vizsgálata

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

RC tag mérési jegyz könyv

Elektromechanika. 6. mérés. Teljesítményelektronika

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Solow modell levezetések

4.1. VÁLTÓÁRAMÚ HÁLÓZATSZÁMÍTÁS

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba 7. mérés RC tag Bartha András, Dobránszky Márk

LI 2 W = Induktív tekercsek és transzformátorok

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet 29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Cölöpcsoport függőleges teherbírásának és süllyedésének számítása

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

AUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Matematika a fizikában

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Zárt mágneskörű induktív átalakítók

Áramköri elemek mérése ipari módszerekkel

Átmeneti jelenségek egyenergiatárolós áramkörökben

Bevezetés a méréstechinkába, és jelfeldologzásba jegyzőkönyv

Elektronika I. Gyakorló feladatok

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK

4. /ÁK Adja meg a villamos áramkör passzív építő elemeit!

1. Feladat. Megoldás. Számítsd ki az ellenállás-hálózat eredő ellenállását az A B az A C és a B C pontok között! Mindegyik ellenállás értéke 100 Ω.

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Négyszög - Háromszög Oszcillátor Mérése Mérési Útmutató

Szimmetrikus bemenetű erősítők működésének tanulmányozása, áramköri paramétereinek vizsgálata.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

KANDÓ KÁLMÁN VILLAMOSMÉRNÖKI FŐISKOLAI KAR. Mikroelektronikai és Technológiai Intézet. Aktív Szűrők. Analóg és Hírközlési Áramkörök

4. /ÁK Adja meg a villamos áramkör passzív építő elemeit!

2.) Fajlagos ellenállásuk nagysága alapján állítsd sorrendbe a következő fémeket! Kezd a legjobban vezető fémmel!

Mérési útmutató Az önindukciós és kölcsönös indukciós tényező meghatározása Az Elektrotechnika c. tárgy 7. sz. laboratóriumi gyakorlatához

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Dr. Gyurcsek István. Példafeladatok. Helygörbék Bode-diagramok HELYGÖRBÉK, BODE-DIAGRAMOK DR. GYURCSEK ISTVÁN

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Átírás:

3. számú mérés Szélessávú transzformátor vizsálata A mérésben a hallatók meismerkedhetnek a szélessávú transzformátorok fıbb jellemzıivel. A mérési utasítás elsı része a méréshez szüksées elméleti ismereteket folalja össze, a második rész a konkrét mérési feladatokat tartalmazza.. Elméleti összefolaló. Alapfoalmak Két, vay több tekercs olyan elrendezését, amelyben a tekercsek eymással máneses csatolásban vannak, transzformátornak nevezzük. A máneses csatolás azt jelenti, hoy az eyik (primer) tekercsben folyó áram hatására létrejövı fluxus ey része a másik, illetve a többi (szekunder) tekercsen is áthalad. A csatolás akkor jelentıs, ha a tekercsek közös zárt máneses mara vannak tekercselve. A transzformátor analíziséhez ey, a hálózatelmélet módszereivel kezelhetı helyettesítı képre van szükséünk. Elsı lépésben az ideális induktív transzformátort vizsáljuk. Ha a szekunder tekercs kapcsai szabadon vannak, akkor L di dt illetve n d Φ dt.. A két eyenlet eyenlıséébıl a primer tekercs fluxusa Φ LI n amelynek a szekunder tekercsbe jutó hányada Φ k Φ k LI n.. ahol k az ún. csatolási tényezı (0 < k < ). Ez utóbbi fluxus hatására a szekunder tekercsben indukálódó feszültsé n d Φ k n d n L di t dt.3. Ha a szekunder tekercset erjesztjük, és a primer tekercs kapcsait hayjuk szabadon, akkor az elızı ondolatmenettel, illetve eyszerő indexcserével felírható az a feszültsé, ami a primer tekercsben indukálódik a szekunder áram hatására: n d Φ k n d n L di t dt.4. A fenti két eyenlet jobb oldalain álló arányossái tényezıt kölcsönös induktivitásnak nevezzük, és M-mel jelöljük :

M k n n L kn n L k LL.5. Az.5. összefüés belátásához ondoljunk arra, hoy a tekercs induktivitása a menetszám néyzetével arányos. Szoros csatolású (zárt maos) transzformátoroknál k, a csatolás jellemzésére ekkor a szórási tényezıt használjuk: M σ k LL.6. Zárt maos transzformátoronál σ 0-9... 0 - értékő. Laza csatolású tekercseknél σ, ekkor a csatolási tényezı használata a célszerőbb. Amennyiben a transzformátor mindkét tekercsében folyik az áram, akkor a tekercsek saját, illetve a másik tekercs fluxusa által indukált feszültséek összeadódnak : t L di t M di t ( ) ( ) ( ) + dt dt t M di t L di t ( ) ( ) ( ) + dt dt.7..8. A fenti két eyenletben az áramok és feszültséek pillanatértékei szerepelnek. Szinuszos áramok és feszültséek esetén jωli + jω MI.9. jωmi+ jω LI.0. ahol, illetve I, I a szinuszos váltóáram ill. váltófeszültsé amplitúdói. Vizsáljuk me a transzformátor viselkedését extrém lezárásoknál. Nyitott szekunder kapcsok esetén az.9. és.0. eyenletek második taja zérus. Az.9. eyenletbıl a primer üresjárási impedancia Z ü jωl I ü.. Az.. összefüésben szereplı primer üresjárási áramot erjesztési áramnak is szokás nevezni. Az.9. és.0. eyenleteket eymásba helyettesítve az üresjárási szekunder feszültséet kapjuk: j MI j M M j L L ü ω ω ω.. amibıl a szekunder és a primer oldali feszültséek hányadosa, a feszültséáttétel M L ü k k n ü L L n.3. zárt vasmaos tekercseknél k, íy

ü n n.4. azaz a feszültséáttétel ien jó közelítéssel a menetszámáttétellel eyezik me. Ha a primer tekercset rövidre zárjuk, akkor az.9 eyenletbıl I M L I.5. Az.5 összefüést az.0. eyenletbe helyettesítve j LI j M M L I j I L M ω ω ω ( ).6. L amibıl a szekunder oldali rövidzárási impedancia: k LL ω ( jωσl.7 Z r j L ) jωl( k ) I L A σl mennyiséet a transzformátor szekunder oldali szórt induktivitásának nevezzük... Helyettesítı kép Az elızı fejezetben táryalt üresjárási és rövidzárási impedancia ismeretében a transzformátor az.. ábra szerinti helyettesítı kapcsolással modellezhetı. Itt L az ún. primer oldalra számított fıinduktivitás, σl pedi a szekunder oldalra számított szórt induktivitás. R :ü σl L R t.. ábra Vesztesémentes induktív transzformátor helyettesítı képe A fı és a szórt induktivitást elválasztó ideális transzformátor az alábbi eyenletekkel jellemezhetı: ü I I ü I ü I, /, P P ü

Z ü Zü ill. Z Z / ü.8. I I / ü Az ideális transzformátor tehát a teljesítményt vesztesé nélkül viszi át, az impedanciát az áttétel néyzetével arányosan transzformálja a primer oldalról a szekunderre. A valósáos transzformátort modellezı helyettesítıkép a tekercsek és a ma veszteséeit, valamint a tekercsek szórt kapacitását is fiyelembe veszi. A vesztesées transzformátor helyettesítı képe az.. ábrán látható. Az ábrán eyúttal feltüntettük a transzformátor táplálását és terhelését is. R I R r :ü σl R r R t C R vp L C.. ábra A vesztesées transzformátor helyettesítı képe Az R r és R r ellenállások a primer és szekunder tekercsek ohmos ellenállásai. C és C a két tekercs kapcsaira számított szórt kapacitás. Az R vp ellenállás a ma mánesezése során fellépı veszteséeket veszi fiyelembe. Ez az ellenállás a hiszterézis vesztesé miatt a primer tekercsen átfolyó áram nemlineáris füvénye, továbbá az örvényáram és a relaxáció miatt frekvenciafüı is..3. Feszültséátvitel A transzformátor feszültséátvitelén az.. ábrán látható feszültséő, R belsı ellenállású enerátorral táplált, és R t ellenállással terhelt transzformátor kimeneti feszültsée és a enerátorfeszültsé hányadosát értjük: ( ω a( ω ) ).9. A yakorlatban a transzformátor táplálása ill. terhelése nem mindi tisztán ohmos. A reaktáns elemek a letöbb esetben a transzformátor reaktanciáival összevonhatók, íy az alábbiakban ismertetett módszerek akkor is használhatók. A továbbiakban szélessávú hanfrekvenciás transzformátorok feszültséátvitelét táryaljuk. A leírtak azonban érvényesek ill. értelemszerően alkalmazhatók más frekvenciatartományokban mőködı szélessávú, szoros csatolású (zárt maos) transzformátorokra is. Az.. ábra szerinti teljes helyettesítıkép táryalása nehézkes, a yakorlati esetek nay részében azonban több eyszerősítı feltételt tehetünk: - kisszintő üzem esetén, ami a szélessávú hanfrekvenciás transzformátorok esetében a tipikus üzemmódot jelenti, az R vp párhuzamos vasveszteséi ellenállás elhanyaolható, - kisimpedanciás lezárás mellett elhanyaolhatók a C és C szórt kapacitások is, mivel ekkor

ωc >> R R t ω C >>., illetve A hanfrekvenciás sávban (0Hz.. 0kHz) a lezárás akkor tekinthetı kisimpedanciásnak, ha a enerátor- vay a lezáróellenállás kω-nál kisebb. Az kω-os érték abból adódik, hoy a szabványos vasmaokkal realizálható szórt kapacitások impedanciája mé a hanfrekvenciás sáv tetején (0 khz-en) is el hanyaolhatóan nay impedanciát képviselnek az kω-hoz képest. Fenti elhanyaolásokkal a transzformátor helyettesítı képe az.3. ábra szerint eyszerősödik. R I R r :ü σl R r R t L.3. ábra A kisimpedanciás transzformátor helyettesítı képe Az.8 eyenletek felhasználásával az ideális transzformátor a helyettesítı képbıl kiiktatható. Ekkor az.4. ábrán látható, a primer oldalra redukált helyettesítı képet kapjuk: R R r σl R r /ü L R t /ü.4. ábra Kisimpedanciás transzformátor primer oldalra redukált helyettesitı képe Az.4. ábra szerinti hálózat feszültséátvitele már különösebb nehézsé nélkül felírható lenne. További eyszerősítéssel élhetünk azonban, ha felhasználjuk a transzformátor szélessávú voltát, amely az L ill. a σl induktivitások két-három naysárendnyi eltérésébıl fakad. Az.4. ábrára ránézve uyanis látható, hoy a feszültséátvitel frekvenciasávját alulról döntıen az L, felülrıl a σl reaktanciája határozza me, természetesen az ellenállásokkal eyütt. A fentiekbıl következik, hoy a feszültséátvitel három - eymástól yakorlatila füetlen - frekvenciasávra bontható. Ennek mefelelıen a kis-, a sávközépi és a nayfrekvenciás átviteli sávra külön-külön érvényes helyettesítı kép rajzolható fel, amelyben csupán az adott sávban hatását kifejtı reaktancia szerepel. A közelítés helyesséét - az

induktív reaktanciák arányára tett feltevésen túlmenıen - az eyes frekvenciasávok közötti átmenetek folytonos illeszkedése bizonyítja, amint azt a következıkben látni fojuk. Sávközépi átvitel Az átviteli sáv középsı részén a párhuzamos ái L induktivitás impedanciája sokkal nayobb, a soros ái σl induktivitás impedanciája pedi sokkal kisebb az.4. ábra szerinti helyettesítı képen velük párhuzamosan ill. sorosan kapcsolódó ellenállásoknál, íy ezek az elemek itt elhanyaolhatók. Az ilymódon eyszerősített helyettesítıkép szerint a sávközépi feszültséátvitel frekvenciafüetlen, értéke az ellenállások feszültséosztási aránya alapján Rt / ü ü R + R + ( R + R ) / ü r r t K (konstans).0. Kisfrekvenciás átvitel A középsı frekvenciasáv alatti frekvenciákon a szórt induktivitás hatása az elızıhöz hasonlóan elhanyaolható. A fıinduktivitás söntölı hatása azonban már nem hayható fiyelmen kívül, tehát: ü ( R r Rt / ü + R ) / ü t slx( Rr + Rt )/ ü sl x( R + R )/ ü + R r t + R r.. ahol s jω, átrendezéssel és eyszerősítésekkel a feszültséátvitel: ahol a( ω) s / ω K s / ω + R + Rrx( Rr + Rt ) / ü ω σl...3. a feszültséátvitel alsó határfrekvenciája és K az.0. szerinti sávközépi átvitel értéke. Eszerint a transzformátor feszültséátvitele az alsó határfrekvencia alatt -0 db/dekád meredekséel csökken, fázisforatása a frekvenciát csökkentve 90 fokhoz tart. (Az itt szüksées db definíciója a házi feladat részben található, a dekád 0 szeres frekvenciaviszonyt fejez ki.) A határfrekvencia felett az átvitel az.0. szerinti sávközépi átvitelhez simul. Nayfrekvenciás feszültséátvitel A középsı frekvenciasáv feletti frekvenciákon a fıinduktivitás szakadásnak tekinthetı, viszont a szórt induktivitás érezteti eyre inkább a hatását. Emiatt a nayfrekvenciás feszültséátvitel: ahol a( ω ) K.4. + s / ω 3

ω 3 R + R + ( R + R ) / ü r r t σ L.5. a feszültséátvitel felsı határfrekvenciája. A transzformátor feszültséátvitele tehát a felsı határfrekvenciája felett, -0 db/dekád meredekséel csökken, fázisforatása pedi -90 fokhoz tart. A határfrekvencia alatt a füvény ismét a sávközépi átvitelhez simul. A teljes feszültséátvitel A kisimpedanciás transzformátor teljes feszültséátvitelét a három frekvenciasávra kapott eredmények összevonásával kapjuk: K s / ω + s / ω + s / ω 3.6. ahol K, ω és ω 3 értéke az.0.,.3. és.5. eyenletekbıl már ismert. Nayimpedanciájú transzformátorok feszültséátvitele A feszültséátvitel táryalásánál eddi kihasználtuk a szórt kapacitások elhanyaolhatósáára tett feltételeket. Ha ezek valamelyike nem teljesül, nay primer vay nay szekunder impedanciájú transzformátorról beszélünk, attól füıen, hoy a enerátorvay a terhelıellenállás értéke haladja-e me az kω-ot. A nayimpedanciájú transzformátorok kisfrekvenciás és sávközépi átvitele az elızıkhöz képest változatlan, mivel a szórt kapacitások impedanciája e két frekvenciasávban nem érezteti hatását. A nayfrekvenciás átvitel számításánál nayfrekvenciás helyettesítıkép vezethetı be. Mivel ez a szórt kapacitások valamelyikét, vay mindkettıt tartalmazza, ezért a számítás során ezek már értelemszerően nem hanyaolhatók el..4. Bemeneti impedancia A transzformátor bemeneti impedanciáján az.. ábrán látható primer kapocsfeszültsé és az I primer áram hányadosát értjük. A bemeneti impedancia mehatározásánál uyanaz a táryalásmód követhetı, amelyet a feszültséátvitel mehatározására alkalmaztunk. A kisimpedanciájú transzformátor bemeneti impedanciáját a kisimpedanciás helyettesítıkép.3. ábra seítséével írhatjuk fel. A bemeneti impedancia a zérus frekvencia közelében a primer tekercs rézellenállásához tart. A frekvenciát növelve a fıinduktivitás impedanciája és vele eyütt a bemeneti impedancia is növekszik. Közepes frekvencián a fıinduktivitás impedanciája már olyan nay, hoy elhanyaolható a környezetében lévı ohmos taokhoz képest, valamint a szórt induktivitás impedanciája mé olyan kicsi, hoy elhanyaolható a veie sorbakapcsolódó rézellenálláshoz képest. Tehát közepes frekvencián a bemeneti impedancia ohmos. A frekvenciát növelve a szórt induktivitás miatt a bemeneti impedancia növekedni fo. Ezen ondolatmenet alapján ey három töréspontos bemeneti impedancia írható fel:

Z + s / ω ω ) Rr ( s / ω ).7 + s / ω be ( + 3 ahol Rr xr R R ω ; ω ; ω 3 L L σl be.8 és R Rr + Rt ü ; R R + R.9 be r. Mérési feladatok A mérés célja a transzformátorok üzemi viselkedésére és a vasma máneses tulajdonsáaira jellemzı paraméterek mehatározása. A mérésben ey szélessávú hanfrekvenciás transzformátort használunk. A transzformátor adatai: primer menetszám: n 98 szekunder menetszám: n 770 közepes erıvonalhossz: l m 78 mm máneses keresztmetszet: A m 8 mm Alkalmazott mőszerek: Hanenerátor hanfrekvenciás (0Hz - 0kHz), nay teljesítményő (0W) színuszos feszültsé elıállítására alkalmas mőszer Elektronikus Voltmérı nay bemeneti impedanciájú mutatós váltakozó feszültsé mérı, a szinuszos feszültsé effektív értékét mutatja Oszcilloszkóp feszültsé idı füvény vizuális mejelenítésére alkalmas mőszer.. Relatív frekvenciamenet mérése A mérési összeállítás: R n n R 470Ω t kω A méréshez a enerátor 600 Ω-os kimenetét használjuk, mivel az R ellenállás és a transzformátor bemeneti impedanciájának összee ehhez áll leközelebb.

A enerátor frekvenciáját állítsuk khz-re, feszültséét pedi akkorára, hoy a terhelıellenálláson a feszültsé 0 db (0.775 V mw 600 Ohmos terhelésen) leyen. Ezt a feszültséet (ω 0 )-lal jelölve a relatív frekvenciamenet: a( ω ( ω) ) ( ω ) 0 db-ben.. ahol ω 0 πf 0 ; f 0 khz, a sávközépi frekvencia, (ω) pedi a hanfrekvenciás sáv különbözı pontjaiban mért feszültsé. A mérés során az enerátorfeszültséet tartsuk állandónak. Az (ω)-át olyan és annyi frekvencián (mintey 0-0 pontban) mérjük me, hoy az átviteli örbe a teljes hanfrekvenciás sávban jól merajzolható leyen. A relatív feszültséátvitel az (ω) dbben kifejezett értékének eltérése az (ω 0 )-tól. Ismételjük me a mérést 0 db-lel nayobb enerátorfeszültséel az khz alatti frekvenciatartományban. A mért adatokat folaljuk össze táblázatban, amely jól összehasonlítható módon tartalmazza a kis és nay szinten mért adatokat... Bode-diaram rajzolása A Bode diaram az átviteli füvény ábrázolása db ben, ahol a(ω) a következıt jelenti (decibelben kifejezve): a( ω) db 0la( ω) ; db, loaritmikus frekvencia tenely mentén. Ábrázoljuk a relatív frekvenciamenet Bodediaramját az. pont mérési eredményei alapján mindkét enerátorfeszültsénél ey diaramban, hoy az átviteli füvények jól összehasonlíthatók leyenek..3. Bemeneti impedancia mérése A mérési összeállítás: R n n R 470Ω t kω Z be Z be I ( ) / R R R Z ; mivel >> be..

A relatív frekvenciamenethez hasonlóan a bemeneti impedanciát is a sávközépen mért értékhez viszonyítjuk: Z Z ( ω ) R ( ω ) ( ω ) ( ω ) ( ω ) R ( ω be be 0 0 0).3 ahol (ω 0 ) sávközépfrekvencián ( khz-en) mérhetı primer feszültsé, (ω) pedi a hanfrekvenciás sáv különbözı pontjain mért értékek. A mérést a.. pontban mehatározott enerátorfeszültséeknél és célszerően azonos mérıfrekvenciákon kell elvéezni és táblázatosan összefolalni. Az (ω 0 ) feszültsé két értékét Volt-ban is jeyezzük fel!.4. Bemeneti impedancia ábrázolása Számítsuk ki a bemeneti impedancia értékét khz-en a közelítı képlet alapján. Ábrázoljuk a relatív impedanciamenet Bode-diaramját a.3. pont mérési eredményei alapján mindkét enerátor feszültsénél közös diaramban..5. Hatásfok számítása Számítsuk ki a transzformátor hatásfokát a közepes frekvencián mért adatokból, a házi feladatban levezetett összefüés alapján..6. A vasma mánesezési örbéjének felvétele A mérési összeállítás: R R i Ω 0k 470Ω R H ü C i 4µF B 3Ω H Kapcsoljuk ki az oszcilloszkóp vízszintes eltérítését és állítsuk be a fénypontot a képernyı közepére. A vízszintes erısítı bemenetére kapcsoljuk az H feszültséet, mí a füılees bemenetre az B interált feszültséet. A enerátor frekvenciáját állítsuk 80 Hzre, feszültséét 60 V-ra. Az oszcilloszkópon mejelenı hiszterézis örbét állítsuk be úy, hoy az ernyı kalibrált részét kitöltse. Ábrázoljuk léptékhelyesen az íy kapott örbét. Rajzoljuk be az

ábrába a 0 V és az 5 V enerátorfeszültséeknél kapott örbéket is. A lenayobb enerátor feszültsénél a mérést rövid idei véezzük, mert a enerátor, illetve az ellenállások túlsáosan iénybe vannak véve. 60 V enerátorfeszültsénél nayobbat ne állítsunk be!. 7. Váltóáramú permeabilitás mérése A váltópermeabilitás az elızı örbék átlós meredekséével arányos: µ B µ H 0.4. ahol B az indukció, H a térerıssé csúcsértéke. µ B Bl Bl ( R + R ) m m H µ H µ ni µ n 0 0 0.5. Az indukcióval arányos jelet a szekunder feszültsé interálásával állítjuk elı. Az R i C i idıállandó meválasztása olyan, hoy a vizsált frekvencián az interálási hiba elhanyaolható amibıl B ü + prc i i nωba m nba ω RC RC i i i i B RC i i B.7. n A m m.6. A µ eyenletébe B értékét helyettesítve: µ B l ( R + R ) RC m µ nn A 0 H i i m K B.8. Mérjük me B értékét, 5, 0, 0, 30, 40, 50, és 60 V enerátorfeszültsénél. Az eredményeket folaljuk táblázatba, amely tartalmazza a enerátorfeszültséeket, az H feszültséeket, a térerısséeket, és a µ értékeit..8. Váltópermeabilitás számítása és ábrázolása Számítsuk ki és írjuk be a táblázatba a váltópermeabilitás értékeit. Ábrázoljuk a permeabilitás-térerıssé füvényt lin-lin diaramban. Házi feladatok:. A méréstechnikában yakran használjuk a db (decibel) foalmát mennyiséek viszonyát, vay abszolút szintjét kifejezve. A mérésben feszültsé abszolút szintjét fejezzük ki a

L db 0l 0 [ db] kifejezéssel, amikor 0 értékét az mw 600Ohm - hoz tartozó 0.775V - nak vesszük alapszintnek, a kifejezendı feszültsé szintjét pedi db-ben fejezzük ki. Az összefüést alkalmazva a 0.775V-ra, az 0dB-nek felel me. Ezzel a kifejezéssel feszültséek viszonyát is (/ 0 ) kifejezhetjük db-ben: a db 0l [ db] 0 Töltse ki a táblázat hiányzó db értékeit: Feszültsé viszony / 0 db-ben kifejezve a db 0 3 0 00 000 0000 / /0 /00 /000 Ezeket az értékeket érdemes fejbıl tudni.. Mitıl és hoyan fü ey zárt vasmaos tekercs induktivitása? 3. Vázoljuk fel a kisimpedanciás szélessávú transzformátor feszültséátviteli füvényének abszolút érték menetét a frekvencia füvényében. 4. Készítsük el a táblázatokat az., 3. és 7. mérési pontokhoz. 5. Vezessük le a sávközépi hatásfok számítására alkalmas összefüést: η f [, ( ω ), ( ω ), R, R ] 0 0 t 6. Számítsuk ki a.7. pontban meadott enerátorfeszültséekhez tartozó térerısséeket. A számításnál a Z be impedanciát hanyaoljuk el. 7. Határozzuk me a µ számításához szüksées K konstans értékét! 8. A kétféle szinten mért frekvenciamenetben milyen különbsére számíthatunk? A mérést összeállították: dr. Granát János, dr. Pflieel Péter, dr. Koller István