Uef UAF. 2-1. ábra (2.1) A gyakorlatban fennálló nagyságrendi viszonyokat (r,rh igen kicsi, Rbe igen nagy) figyelembe véve azt kapjuk, hogy.



Hasonló dokumentumok
2.1. A zajos jelátvitel modellje

12. Zavarjelek a mérőkörben

ALÁLLOMÁSI FÖLDELŐHÁLÓ SZÉTTERJEDÉSI ELLENÁLLÁSÁNAK MÉRÉSE

1. ábra A Wheatstone-híd származtatása. és U B +R 2 U B =U A. =0, ha = R 4 =R 1. Mindezekből a hídegyensúly: R 1

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők táplálása, alkalmazása, alapkapcsolások

10.1. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ

Mérés és adatgyűjtés

Elektronika I. Gyakorló feladatok

Nagy épület villamos betáplálása. Épületinformatika. Nagy épület villamos betáplálása. Nagy épület villamos betáplálása. Eloadás.

Programozható vezérlő rendszerek. Elektromágneses kompatibilitás

Tranziens jelenségek rövid összefoglalás

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

Számítógépes irányítások elmélete (Súlyponti kérdések)

11.2. A FESZÜLTSÉGLOGIKA

Számítógépes irányítás

Gingl Zoltán, Szeged, :47 Elektronika - Műveleti erősítők

Jelkondicionálás. Elvezetés. a bioelektromos jelek kis amplitúdójúak. extracelluláris spike: néhányszor 10 uv. EEG hajas fejbőrről: max 50 uv

2.Előadás ( ) Munkapont és kivezérelhetőség

ikerfém kapcsoló Eloadás Iváncsy Tamás termisztor â Közvetett védelem: áramvédelem

ALAPFOGALMIKÉRDÉSEK VILLAMOSSÁGTANBÓL 1. EGYENÁRAM

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Jelgenerátorok ELEKTRONIKA_2

Elektronikai műszerész Elektronikai műszerész

Logaritmikus erősítő tanulmányozása

Gingl Zoltán, Szeged, :14 Elektronika - Hálózatszámítási módszerek

Gingl Zoltán, Szeged, szept. 1

Elektrotechnika- Villamosságtan

EGYFÁZISÚ VÁLTAKOZÓ ÁRAM

Vízgépészeti és technológiai berendezésszerelő Épületgépészeti rendszerszerelő

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

A soros RC-kör. t, szög [rad]

Ideális műveleti erősítő

Az erősítés frekvenciafüggése: határfrekvenciák meghatározása ELEKTRONIKA_2

1. konferencia: Egyenáramú hálózatok számítása

Zh1 - tételsor ELEKTRONIKA_2

Szinkronizmusból való kiesés elleni védelmi funkció

Számítási feladatok a 6. fejezethez

VILLAMOS ENERGETIKA VIZSGA DOLGOZAT - A csoport

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

1. Egy lineáris hálózatot mikor nevezhetünk rezisztív hálózatnak és mikor dinamikus hálózatnak?

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.

Számítási feladatok megoldással a 6. fejezethez

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

III/1. Kisfeszültségű vezetékméretezés általános szempontjai (feszültségesés, teljesítményveszteség fogalma, méretezésben szokásos értékei.

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

07. mérés Erősítő kapcsolások vizsgálata.

Oszcillátorok. Párhuzamos rezgőkör L C Miért rezeg a rezgőkör?

Egyenáram tesztek. 3. Melyik mértékegység meghatározása nem helyes? a) V = J/s b) F = C/V c) A = C/s d) = V/A

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

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK EMELT SZINTŰ SZÓBELI VIZSGA MINTAFELADATOK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK

Elektronika 1. (BMEVIHIA205)

Elektrotechnika. 1. előad. Budapest Műszaki Főiskola Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Kar Mechatronikai és Autechnikai Intézet

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

Hexium VIDOC-JANUS Twisted Pair Transmitter Terméklap

HARDVEREK VILLAMOSSÁGTANI ALAPJAI. 9. Gyakorlat

Az ideális feszültségerősítő ELEKTRONIKA_2

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők felépítése, ideális és valós jellemzői

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.

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők. Alapkapcsolások műveleti erősítővel.

7. L = 100 mh és r s = 50 Ω tekercset 12 V-os egyenfeszültségű áramkörre kapcsolunk. Mennyi idő alatt éri el az áram az állandósult értékének 63 %-át?

Analóg áramkörök Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások

Elektronika Oszcillátorok

A soros RL-kör. t, szög [rad] áram feszültség. 1. ábra Feszültség és áramviszonyok az ellenálláson, illetve a tekercsen

Hexium VIDOC-JANUS Twisted Pair Receiver Terméklap

évfolyam. A tantárgy megnevezése: elektrotechnika. Évi óraszám: 69. Tanítási hetek száma: Tanítási órák száma: 1 óra/hét

Műveleti erősítők. 1. Felépítése. a. Rajzjele. b. Belső felépítés (tömbvázlat) c. Differenciálerősítő

Értékelés Összesen: 100 pont 100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 35%.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

1. ábra A visszacsatolt erősítők elvi rajza. Az 1. ábrán látható elvi rajz alapján a kövezkező összefüggések adódnak:

Háromfázisú hálózat.

VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ KÖRÖK

Nagyfrekvenciás rendszerek elektronikája házi feladat

Programozható vezérlő rendszerek. Elektromágneses kompatibilitás II.

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

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Ohm törvény, Kirchoff törvényei, soros és párhuzamos kapcsolás

Elektronika alapjai. Témakörök 11. évfolyam

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba. Tihanyi Attila április 17.

ÁLTALÁNOS SZENZORINTERFACE KÉSZÍTÉSE HANGKÁRTYÁHOZ

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba. Tihanyi Attila 2007 március 27

VILLAMOS ENERGETIKA VIZSGA DOLGOZAT - A csoport

Elektronika Előadás

ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK. Váltakozóáramú hálózatok

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

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Integrált áramkörök/2. Rencz Márta Elektronikus Eszközök Tanszék

Villamos tér. Elektrosztatika. A térnek az a része, amelyben a. érvényesülnek.

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM AUTOMATIZÁLÁSI TANSZÉK HÁLÓZATOK MÉRETEZÉSE

Zárt mágneskörű induktív átalakítók

Lövés csúzlival. Egy csúzli k merevségű gumival készült. Adjuk meg az ebből kilőtt m tömegű lövedék sebességét, ha a csúzlit L - re húztuk ki!

FAM eszközök vizsgálatára vonatkozó szabványok felülvizsgálata

VILLAMOS ENERGETIKA PÓTPÓTZÁRTHELYI DOLGOZAT - A csoport

Billenő áramkörök (multivibrátorok)

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

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Négypólusok helyettesítő kapcsolásai

Mûveleti erõsítõk I.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

1. ábra A Wien-hidas mérőpanel kapcsolási rajza

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Átírás:

Az alábbiakban néhány példát mutatunk a CMR számítására. A példák egyrészt tanulságosak, mert a zavarelhárítással kapcsolatban fontos, általános következtetések vonhatók le belőlük, másrészt útmutatásul szolgálnak a gyakorlatban felmerülő, konkrét esetek áramköri elemzéséhez. Aszimmetrikus földelt jelforrás és aszimmetrikus földelt jelvevő kapcsolata (2-9. ábra) 2-1. ábra Egy eszköz villamos aszimmetriája azt jelenti, hogy két ki- vagy bemeneti kapcsa és egy rerenciapont között mérhető impedanciák különbözőek. (Ha az említett impedanciák egyenlők, villamos szimmetriáról beszélünk.) Az ábrán R H a jelgenerátor belső ellenállása (a jeladó kimeneti impedanciája), r a vezetékek ellenállása R be pedig a jelvevő bemeneti impedanciája. Ezek nem feltétlenül rezisztív jellegűek, ha nem azok, akkor természetesen frekvenciafüggők. RF jelöli a műszerszoba földjét (rendszerföld), FF pedig a folyamat közelében használatos földpontot (felhasználói, vagy technológiai föld). A két földpont között tekintélyes távolság lehet, így nem meglepő, ha potenciáljuk nem azonos. A két földpotenciál közötti különbség azonos fázisú zavarjelként (U ) hat. Értéke több volt, sőt, több tíz volt is lehet, és nem is állandó, hanem függ a környezeti viszonyoktól (páratartalom, vegyi hatások, stb.) Az ábra alapján, a feszültségosztó képletet alkalmazva, U -re az alábbi összüggést kapjuk: R be U = U (2.1) R + r + R be A gyakorlatban fennálló nagyságrendi viszonyokat (r,rh igen kicsi, Rbe igen nagy) figyelembe véve azt kapjuk, hogy H vagyis U U CMR=0!

Ez drámai eredmény. Ha a hasznos jel millivolt nagyságrendű (ami nem ritka), a földpotenciál-különbség pedig volt nagyságrendű (ami még óvatos becslés), akkor felmerül a kérdés, hogy a jelvevő tulajdonképpen mit is mér. Levonható általános tanulság: aszimmetrikus mérőrendszert TILOS két pontban löldelni! Akkor ne földeljük le két pontban a rendszert, szüntessük meg a jelvevőt a rendszerföldhöz kötő galvanikus kapcsolatot! Így jutunk az egy pontban földelt aszimmetrikus mérőrendszerhez (2-10. ábra). 2-2. ábra Az ábrán r 1 és r 2 a két vezeték - nem feltétlenül azonos - ellenállása, C 11 és C 22 pedig a vezetékek és a rendszerföld közötti kapacitív csatolás kifejezői, a vezetékek mentén elosztott szórt kapacitások koncentrált-paraméterű helyettesítői. A jelvevő és a rendszerföld galvanikus kapcsolatának megszüntetésével ugyanis nem szüntettük meg az egyéb, tipikusan kapacitív jellegű parazita löldelődést. Ezen kívül még átvezetés is lehetséges a nem tökéletesen szigetelt vezetékek és a föld között, különösen kémiailag agresszív környezetben. Megtörtént eset: egy hallgatóleányka ártatlan angyalarccal megkérdezte, miért nem veszik ki a generátorokból a belső ellenállást, ha az annyi gondot okoz? Nos, az előbb említett parazita elemeket sem lehet kivenni, mert be sem tették őket. Ezek az elemek egy hatás kifejezői, és a hatás nem szüntethető meg. A hatás nem azért lép fel, mert betettünk valamit; hanem: azért mert a hatás érvényesül, úgy kell gondolni, hogy ott van valami, ami azt kifejezi. A 2-10. ábra átrajzolásával egy számításra alkalmas áramköri modellt kapunk (2-11. ábra).

2-3. ábra A pusztán nagyságrendi tájékozódást elősegítő, egyszerűbb számítás érdekében feltételezzük, hogy a jelvevő bemeneti impedanciája végtelen nagy, továbbá, minthogy nem kívánjuk vizsgálni a CMR frekvenciafüggését, 11 és 22 kifejezésében a frekvenciát egy közelebbről meg nem határozott, alkalmas állandónak tekintjük. A 2-11. ábra alapján: azaz U U =U 1 -U 2, 11 22 = U = 1 + 11 2 + 22 112 221 = U. ( + )( + ) 1 11 2 22 Igazak az alábbi nagyságrendi becslések: valamint 11 22 1, 2 << 11, 22 A kapacitív impedanciákat -vel, a 2-1 különbséget (aszimmetria-impedancia) -vel jelölve azt kapjuk, hogy

vagyis U U, (2.2) CMR = 20 lg. Az előző esethez képest a CMR radikális javulása tapasztalható (most már elfogadható érték is lehet). Két módon is növelhető: a föld-levezető impedanciák () növelésével, illetve az aszimmetria impedancia ( ) csökkentésével. Az előbbi jól szigetelt, kapacitásszegény vezeték alkalmazásával, az utóbbi az áramkör minél szimmetrikusabb kialakításával érhető el. Látható, hogy a CMR végtelen nagy lenne, ha nem lennének parazita impedanciák (vagyis ideális szakadás lenne a vezetékek és a föld között), vagy ha a mérőkör teljesen szimmetrikus lenne. Talán mondanunk sem kell, hogy mindkét lehetőség csak az ideák világában létezik. Eleve aszimmetrikus rendszerben legalább arra kell törekedni, hogy újabb aszimmetriát ne vigyünk be, tehát például egy egyszerű feszültségosztót a 2-12. ábra szerint kell kialakítani. 2-4. ábra A példának megfelelő esetben kb. 60 80dB CMR érhető el, ami azt jelenti, hogy 1V U -ből 1 0,1mV U keletkezik. További CMR növekedés érhető el, ha szimmetrikus, földfüggetlen jelvevőt és védőárnyékolást alkalmazunk. A védőárnyékolás hatása abban áll, hogy a mérőrendszer árnyékolt részéből kizárja a külső villamos tér bolyását. Az árnyékolt mérőrendszer vázlatát a 2-13. ábra, az átrajzolt hálózati modellt pedig a 2-14. ábra mutatja be.

2-5. ábra A 2-13. ábra új elemei: r á a jó vezetőből készült külső védőárnyékoló fólia ellenállása, C v a belső védőárnyékolás és a földelt fém ház közti szórt kapacitás. A C 11 és a C 22 nem új elemek, de ezek most nem a vezetékek és a rendszerföld, hanem a vezetékek és a védőárnyékolás közti szórt kapacitások Értékük az előzőnél nagyobb lehet (ami nem kedvező), mert itt az elektródák közelebb vannak egymáshoz. A GU (guard) jelöli a külső és a belső védőárnyékolás csatlakozási pontját. 2-6. ábra Az áramkör teljes egészében magába foglalja a 2-11. ábra áramkörét, ami azt jelenti, hogy U ugyanúgy számítható, mint ott. Ám most az U nem a teljes U -ből, hanem annak csak egy drasztikusan leosztott hányadából, U -ből jön létre. Az U szempontjából á és v egy - lényegében terheletlen - feszültségosztót képvisel (<< 11, 22 ). Tehát 2.2 szerint:

de U = U, á U af U U + á v v á hiszen á a jól vezető árnyékolás kis ellenállása, v pedig a belső árnyékolás és a külső ház közti szórt kapacitásból származó igen nagy impedancia. Így azaz vagy á U = U, v CMR = 20 lg, v v CMR = 20 lg + 20 lg. á á A második tag az előző példában kiszámított CMR érték. Az első tag az árnyékolás hatásaként létrejött nyereség, amely rossz esetben is legalább 40 60dB. Így ennél a megoldásnál összességében kb. 120 140dB CMR érhető el, ami már nagyon jónak mondható. Az áramköri modellből (2-14. ábra) azonnal látható, hogy a védőárnyékolást hogyan lehet tönkretenni, hatástalanítani: A GU pont löldelése. (Ez v rövidrezárását jelenti, így U =U.) A külső és a belső védőárnyékolás össze nem kötése. (Ekkor á helyett szakadás lesz, így U =U.) A külső árnyékoló fólia megsértése. ( á helyett szakadás lesz, így U =U.) Az árnyékolás le nem földelése FF-nél. ( á helyett szakadás lesz, így U =U.) Nos, akkor pontosan ezek ellenkezőjét kell tenni a hatásos árnyékolás kialakítására! Végül felrajzoljuk az ideális, tejesen szimmetrikus mérőrendszer áramköri modelljét (2-15. ábra):

2-7. ábra Itt az átviendő hasznos jel a szimmetrikus generátor két forrásfeszültségének különbsége: U H =U H1 -U H2, a jelvevő két (1 és 2) bemenete között pedig ezzel arányos feszültség jelenik meg. Könnyen belátható, hogy U akkor is nulla, ha a mérőrendszer RF-nél is és FF-nél is le van földelve. Így itt a CMR két-pont földelés esetén is végtelen nagy.