V I V I R. Επομένωςτοποσοστιαίοσφάλμαθαείναι. Παράδειγμα2 10 Γιατοσύστημαμεσυνάρτησημεταφοράς H. s ναβρεθείηπεριοχή. συχνοτήτωνλειτουργίας.

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "V I V I R. Επομένωςτοποσοστιαίοσφάλμαθαείναι. Παράδειγμα2 10 Γιατοσύστημαμεσυνάρτησημεταφοράς H. s ναβρεθείηπεριοχή. συχνοτήτωνλειτουργίας."

Κανδάκη Κουταλιανός
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Παράδειγμα ΑςυποθέσουμεότιημέτρησητάσηςγίνεταιμεέμμεσοτρόπομετρώνταςτορεύμαΙ καιτηναντίσταση.ανκαιστιςδύοπεριπτώσειςτοσχετικόσφάλμαισούταιμε 0,% υπολογίστετοσχετικόσφάλμαστημέτρησητηςτάσης. I d di d I d di Id d di Id d di d I Επομένωςτοποσοστιαίοσφάλμαθαείναι,0,0,0 %. Παράδειγμα Γιατοσύστημαμεσυνάρτησημεταφοράς H s ναβρεθείηπεριοχή,00 s συχνοτήτωνλειτουργίας. Μετηναντικατάσταση s=jωέχουμε H j Τομέτροτηςπαραπάνωπαράστασηςείναι j,00 H j j,00,0000 Ημέγιστητιμήπαρουσιάζεταιγιαω=0rad/sκαιείναιίσημε Η(j0) =.Γιαω τομέτροτείνειστομηδέν.γιαμιασυγκεκριμένητιμήτηςσυχνότηταςω ο τομέτρο ισούταιμετο70% τηςμέγιστηςτιμής. H j 7,0 x 0 rad s o o /,0000 o Επομένωςηαπόκρισησυχνότηταςτουσυστήματοςείναι0 0rad/s.

2 Παράδειγμα3 Η διάταξητουσχήματοςμετράγωνίαπουμεταβάλλεταικατά30 ο μεμέγιστη συχνότηταf=00hz.ανηακτίνατουσφονδύλουείναιr=cm καιηευαισθησία του ΓΜΔΜ ισούταιμε 00 m/cm:α)να εκλεγείη συχνότητα τηςτάσης τροφοδοσίαςτουγμδμ,β)ναυπολογιστείηευαισθησίατουσυστήματοςσε m/deg. α)εφόσονημέγιστησυχνότηταμεταβολήςείναιίσημε00hz,εκλέγωσυχνότητα ταλαντωτήγιατονγμδμ ίσημεx00=khz.θαμπορούσαφυσικάναεπιλέξω ακόμημεγαλύτερησυχνότητα,όμωςοιαπώλειεςδινορρευμάτωνστονπυρήναενός μετασχηματιστήείναιανάλογεςτουτετραγώνουτηςσυχνότηταςκαιεπομένωςη επιλογήτηςσυχνότηταςείναιέναςσυμβιβασμόςμεταξύακρίβειαςκαιχαμηλών απωλειών. β)ημετατόπισητουπυρήνατουγμδμ υπολογίζεταιως 0 60 x r x,34 x cm, 46 cm o o Η έξοδοςτουγμδμ γιαμέγιστημετατόπισηείναιίσημε,46cm x00m =,09καιεπομένωςηευαισθησίατηςδιάταξηςθαείναιίσημε, 09 m S o 34, 86 o 60 deg. Παράδειγμα4 Η διάταξη του σχήματοςχρησιμοποιείταιγια τη μέτρηση ταχύτητας.α)να υπολογιστείηευαισθησίατηςδιάταξης,β)ναυπολογιστείηέξοδοςγιαταχύτηταv= 0,m/s.ΔίνονταιS ΓΜΔΜ =m/cm,=mω,c=0nfκαιω=rad/s.

3 α)ησυνάρτησημεταφοράςτουκυκλώματοςδιαφόρισηςείναι: H j καιεπομένωςτομέτροτηςθαείναι H o j C / jc i 6 j C x x0 x 9 Τοκέρδοςτουενισχυτήείναι40dB,δηλαδή0φορές.Ησυνολικήευαισθησίαείναι τογινόμενοτηςευαισθησίαςτωνεπιμέρουςσυστημάτων. S S xs xs,0 x x0 m m β)γιαv=0,m/sηέξοδοςτουσυστήματοςθαείναι o m S v x,00 m s,0. s Παράδειγμα5 Στο σχήμα τα στοιχεία,c εξομοιώνουν την αντίσταση εξόδου ενός πιεζοηλεκτρικούκρυστάλλου.α)υπολογίστετηνέξοδογιαεπιτάχυνσηm/s ανη ευαισθησίατουκρυστάλλουείναι50pc/g(g=9,8m/s ),β)βρείτετηνποσοστιαία μεταβολήστηχωρητικότητατουκρυστάλλου.θεωρείστεc =900pF,C =0pF και =0MΩ, =MΩ. Μεβάσητηνευαισθησίαημεταβολήτουφορτίουστονκρύσταλλογιαεπιτάχυνση m/s θαείναι pc Q 50 xm / s,5 pc,98 m/ s Λόγωτηςφαινομενικήςγηςηέξοδοςτουενισχυτήφορτίουείναι

4 Q,5 pc o 5 m C 0 pf Τέλοςημεταβολήστηχωρητικότητατουκρυστάλλουπροκύπτειαπότησχέση Q C C,5 pc, pf 5,0 % Παράδειγμα6 Δύοπιεζοαντιστάσειςημιαγωγούμεμήκοςl=cm,G=50καιαντίσταση g = g3 =300ΩχρησιμοποιούνταισεγέφυραμετροφοδοσίαΕ=και = =300Ω. Οιπιεζοαντιστάσειςτοποθετούνταισεμιαράβδομεπακτωμένοτοένατηςάκρο όπωςστο σχήμα.η έκταση τηςράβδουπροςτα κάτω για μια συγκεκριμένη απόστασηπροκαλείτάσηεξόδου o =+5,m.Ναβρεθείημεταβολήτουμήκους τωνπιεζοαντιστάσεων. Ητάσηεξόδου o ισούταιμετηδιαφορά A B. E I A B E I g AB I I όπουι,ι ταρεύματαστουςαντίστοιχουςκλάδους E I 4 I E g g 3 Μεαντικατάστασητωνεκφράσεωντωνρευμάτωνπροκύπτει AB g E g g3 4 Μεβάσητοσχήματομήκοςτης g θααυξηθεί,ενώτομήκοςτης g3 θαελαττωθεί κατάτοίδιοποσοστό.ηαντίστασητωνπιεζοαντιστάσεωνθαμεταβληθείκατάδ g καιδ g3 αντίστοιχαμεδ g =Δ g3 =Δ.Ηέξοδοςτηςγέφυραςεπομένωςθαείναι

5 oe g g g3 4 g E g g , ΑπόόπουημεταβολήτηςαντίστασηςκάθεπιεζοαντίστασηςείναιΔ=0,3Ω. Ισχύειεπίσης l l,03 0, 0 G l,0 m. l G Παράδειγμα7 Ημέτρησηθορύβουσεέναεργοστάσιοέδωσετοπαρακάτωφάσμα f 63Hz 5Hz 50Hz 500Hz khz khz 4kHz 8kHz db α)ναυπολογιστείησυνολικήστάθμησεdb(a),β)ανοεργαζόμενοςμπορείνα παραμείνειεπί8ώρεςστοπόστοτουγιαστάθμηίσημε90db(a)καιτιςμισέςγια κάθεαύξησητηςστάθμηςκατά3db γίνειμιαεκτίμησηγιατοασφαλέςόριο παραμονής. α)μεβάσητοσχήμα9.6βρίσκουμετηναπαιτούμενηδιόρθωσηγιαμετατροπή έκφρασητηςστάθμηςσεdb(a) f 63Hz 5Hz 50Hz 500Hz khz khz 4kHz 8kHz db διόρθωση db(a) Ουπολογισμόςτηςσυνολικήςστάθμηςγίνεταιβάσητηςσχέσης(9.8) L 88., dba L L tot log. log 04 β)καταστρώνουμετονπαρακάτωπίνακα ΣτάθμηdB(A) Χρόνοςέκθεσης 90 8ώρες 93 4ώρες 96 ώρες 99 ώρα /ώρες

6 απόόπουφαίνεταιότιοεργαζόμενοςμπορείναπαραμείνειμεασφάλειαστοπόστο εργασίαςτουγιαμισήπερίπουώρα(χωρίςάλλομέσοπροστασίας). Παράδειγμα8 Έναθερμίστορχρησιμοποιείταιγιατημέτρησηθερμοκρασίαςαπό0 70 o Cκαι τροφοδοτείταιαπόπηγήρεύματοςi s =0μΑ.Τοθερμίστοργραμμικοποιείταιμεμια B T To παράλληληαντίσταση5kωκαιέχειχαρακτηριστική e o μεβ=3000κ και o =653ΩγιαΤ ο =35 o C.ΥπολογίστετηνέξοδοτηςδιάταξηςγιαΤ =0 o C. ΚαιΤ =70 o C.Σχολιάστετηγραμμικότητατης. ΓιαΤ =0 o Cείναι B e 770 Οπαράλληλοςσυνδυασμόςθαέχειτιμή 770x ΟμοίωςγιαΤ =70 o Cείναι θ =47Ωκαι π =69Ω. Υπολογίζουμε την τάση εξόδου στις ακραίες θερμοκρασίες καθώς καιστη θερμοκρασίαςαναφοράς. Τ =0 o C: o =xi s x ολ =4m Τ ο =35 o C: o =xi s x ολ =38m Τ =70 o C: o =xi s x ολ =63m Επειδήοιτάσειςδενισαπέχουναπότηνέξοδοστηθερμοκρασίααναφοράςηδιάταξη δενείναιγραμμική. Παράδειγμα9 Έναςαισθητήραςπαράγεισήμαεξόδουμεπλάτος±m.Ναυπολογιστούντα στοιχεία,,,ώστεηέξοδοςναείναιρεύμαμετιμήπουθακυμαίνεταιαπό4ως 0mA.Ητάσηαναφοράς EF έχειτιμή,85.

7 Ηέξοδοςτουαισθητήραενισχύεταιαρχικάστηντιμή± A απότονπρώτοτελεστικό ενισχυτήκαιστησυνέχειαμετατρέπεταισερεύμα4 0mAαπότοκύκλωμαγύρω από το δεύτερο τελεστικό ενισχυτή.ο πυκνωτή σύζευξηςαπομονώνειτη DC συνιστώσα.επειδήστηναναστρέφουσαείσοδοτουδεύτερουτελεστικούητάσηείναι ίσημε0(φαινομενικήγη)μπορούμεναγράψουμετιςεξισώσεις A A EF EF 4 ma 0 ma A,85,0004 A,85,00 απόόπουμεεπίλυσηέχουμε:=38ωκαι A =±,9.Τοκέρδοςτουπρώτου σταδίουισούταιμε,9 A 9 90 m Εκλέγοντας =500Ωπροκύπτει =95kΩ. Παράδειγμα Ένασήμαμεενεργότιμή καιεύροςσυχνοτήτων0-30khzμέσααπόκαλώδιο μήκουςl=30m καιχωρητικότηταςc=50pf/m.ναβρεθείοαπαιτούμενοςρυθμός ανόδουκαιτορεύμαπουπρέπειναπαρέχειοενισχυτήςμετρήσεων. Τομέγιστοπλάτοςτουσήματοςείναι p =,4x=4 Οαπαιτούμενοςρυθμόςανόδουεπομένωςείναι S=πf p =πx30x 3 x4=,6/μs. Τορεύμαεξόδουτουενισχυτήυπολογίζεταιαπότησχέση I CS 50 x F 6 x30 mx 6, x m 9,3 ma. Παράδειγμα Ένααναλογικόσήμαέχειφάσμα Hzκαιπλάτος.Τοσήμα δειγματοληπτείταιαπόadcμεμήκοςλέξηςν =8bit.α)ναβρεθείηελάχιστη

8 συχνότηταδειγματοληψίας,β)ναυπολογιστείτομέγιστοσφάλμακβάντισης,γ)να βρεθείολόγοςσήματοςπροςθόρυβο. α)βάσητουκριτηρίουnyquistηελάχιστησυχνότηταδειγματοληψίαςείναι f s =f max =x6000=khz β)ο αριθμόςδιακριτώνσταθμώνστονάξοναyείναιίσοςμε Ν = 8 =56.Το μέγεθοςτουlsbκατάσυνέπειαθαείναι 5 q 0, Τομέγιστοσφάλμαείναιίσομεe max =/LSB=0,095. γ)ολόγοςσήματοςπροςθόρυβοςδίνεταιαπότησχέση S/N=6,0N+,76=6,0x8+,76=49,9dB.

Σχετικά έγγραφα

Φίλτρα διέλευσης: (α) χαμηλών συχνοτήτων (β) υψηλών συχνοτήτων

2 1 η ΕΝΟΤΗΤΑ Φίλτρα διέλευσης: (α) χαμηλών συχνοτήτων (β) υψηλών συχνοτήτων 3 ο Εργαστήριο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3 Άσκηση 3 η. 3.1 Φίλτρο διελεύσεως χαμηλών συχνοτήτων ή Χαμηλοπερατό φίλτρο με μία σταθερά χρόνου.