Ohjeet ja mittauspöytäkirjat. - Tekniikan yksikkö - Oamk

12
van sinikäyrän pitäisi käyttäytyä yllä esitettyjen taajusvastekäyrien mukaisesti eli pitäisi löytyä sekä
maksimi- ( = päästö ) - että minimi- ( = esto ) taajuudet.
- Säädellään komponenttien arvot sellaisiksi, että mitattava taajuusalue tulee sopivaksi. Sopiva alue on
noin 500 Hz - 2 kHz, jolloin esim. Fluke-tyyppiset mittarit vielä mittaavat oikein.
- Päästötilanteessa piiri ottaa virtaa voimakkaasti ja siitä syystä Pt-generaattorin napajännite pyrkii
laskemaan. Piiriä ruokitaan vakiojännitteellä. Siksi koko mittauksen ajan pidetään generaattorin
ulostulosta oskilloskoopille johdetun jännitteen arvo vakiona. Sitä seurataan joko oskiloskoopin
kuvion korkeuden avulla tai mittaamalla jännite mittarilla ja samalla säätämällä manuaalisti
generaattorin ulostulojännitettä.
- Kun esto- ja päästötaajuudet on tiedossa ja piiri mittauskunnossa, suoritetaan varsinaiset mittaukset.
Mitataan piirissä kulkevan virran aiheuttama mittavastuksen jännitehäviö U R taajuuden funktiona noin
30 taajuuden arvolla siten, että esto- ja päästötaajuuksien molemmille puolille sekä väliin tulee
riittävästä havaintoja. Kaikki taajuudet, esto ja päästötaajuus mukaan lukien, mitataan taajuuslaskimella
mahdollisimman tarkasti. Mittaukset suoritetaan Flukella, jolloin oskilloskooppi on pelkkää
rekvisiittaa.
- R ja R L mitataan Flukella.
- Kondensaatorien kapasitanssit luetaan.
- Mitataan Pt-generaattorin ulostulojännite
- Kelojen induktanssit määritetään yksinkertaisella RLC-resonanssipiirillä aiemmin esitetyn vaiheellipsin
avulla ellei käytössä ole tunnettuja keloja.
- Komponenttien suuruusluokat, joilla työ mukavasti onnistuu ovat R: 100 - 500 ohmia, C1 ja C2: 0.01
0.1 µF ja L1 ja L2: 0.1 - 5 H ( 3600 r - 12000 r ). Tällöin esto ja päästötaajuudet tulevat 500 Hz - 2 kHz
alueelle.
Työselostus
1. Johdetaan liitteissä 1 ja 2 esitetyt esto- ja päästötaajuudet antavat lausekkeet käsin kirjoitettuna
1. Esitetään molemmista tapauksista graafisesti mitattu taajuusvaste eli virta taajuuden funktiona
2. Käyristä todetaan esto- ja päästötaajuudet
3. Lasketaan kelojen induktanssit vaihe-ellipsimittauksen perusteella, mikäli käytössä ei ollut
tunnettuja keloja.
4. Esto- ja päästötaajuudet lasketaan teoreettisesti liitteiden 1 ja 2 kaavoista komponenttiarvoja
käyttäen.
6. Piiriä simuloidaan WSpicella. Simuloinnin tuloksena esitetään Schematicilla piirretyt piirikaviot ja
Propella piirretyt taajuusvasteet virran ja vaihekulman osalta, joista haetaan esto- ja päästötaajuudet.
7. Verrataan toisiinsa mitattuja, laskettuja ja simuloimalla saatuja taajuusvasteita.
Toisin sanoen tarkastellaan sitä, miten hyvin tai huonosti sopivat toisiinsa mitatut, komponenteista
lasketut ja WSpicella saadut taajuudet.
8. Tulokset kannattaa esittää taulukkomuodossa
9. Ja aivan puhtaasta mielenkiinnosta WSpicella voi vielä tutkia sitä, miten komponentien arvojen
vaihtaminen ( parametrisimulointi ) vaikuttaa taajuusvastekäyriin. Samoin piirin impedanssin
vaihekulma ( = jännitteen vaihe - virran vaihe ) näkyy kivasti Proben graafeina.
- Virheenarviointi -- ei tähän enää sitä kaipaa -- arvio vaan siitä
montako tuntia selostuksen tekoon kului !!!