تمرينات درس اندازه گيري دانشگاه شاهد سعيدسيدطبايي تمرين سري 1 و 2 سوال 1: اندازه گيري را تعريف كرده مشخصات شاخص و دستگاه اندازه گيري را بنويسيد منظور از كاليبراسيون و تنظيم چيست. تفاوت دستگاههاي اندازه گيري الكتريكي الكترونيكي و ديجيتالي را بنويسيد سوال 2: مقادير زير را بصورت توان ده بنويسيد C=2pF T=5aS F=4THz R=2MΩ L=5nH l 2\µm S 4Hm 2 سوال 3: ديناميك گالوانومتري با i m =1mA با معادله ديفرانسيل زير بيان مي شود v ( R 6) 36 3600i 3600 10 k كه در آن θ بر حسب درجه و i ميلي آمپر است گالوانومتر حداكثر چند درجه منحرف مي شود به ازاي ig=0.1ma چند درجه منحرف مي شود حساسيت جرياني گالوانومتر S I چقدر است مقاومت CDRX را تعيين كنيد فركانس طبيعي نوسانات چقدر است به ازاي 50=R ميرايي گالوانومتر را تعيين كنيد حساسيت S V به ازاي R=CDRX چقدر است اگر مقاومت خارجي R=CDRX باشد رابطه خروجي گالوانومتر در پاسخ به ورودي v=2+sin ωt به ازاي 0.1=ω و 4 را بنويسيد سوال 4: در مدار مقابل وقتي كليد s باز مي شود عقزبه گالوانومتر مطابق شكل منحرف مي شود. حساسيت گالوانومتر و كنييد y را تعيين سوال 5: با استفاده از گالوانومتر 200µA),120Ω) و باتري 3 ولتي مالتي متر مجهز به 2 سلكتور هم محور بسازيد كه سوال 6: براي اندازه گيري B است. ولتمتر 200Ω/V اين ولتمتر S V در حوزه 75 ولت مقدار 60 ولت را نشان مي دهد. A ولتمتر v ab مقدار 90 ولت و وقتي هر دو در مدار هستند مقدار 45 ولت را نشان مي دهند
سوال 7: در يك مدار DC آمپرمتري در حوزه 2A مقدار 1.5A و در حوزه 5A مقدار 1.6A را نشان مي دهد. اگر انحراف تمام حوزه آمپرمتر 100mV باشد جريان مدار وقتي آمپرمتر حذف شود چقدر است سوال 8: مدارهاي زير چه دستگاههايي را نشان مي دهند. حوزه هاي هريك را مشخص كنيد
تمرين 3 و 4 سوال 1: با استفاده از گالوانومتر 1KΩ) (0.1mA, موثر سنج ديودي زير را طرح كنيد سوال 2: با استفاده از گالوانومتر مسي له 1 ماكزيمم سنجي براي تمام حوزه 200 ولت بسازيد كه در فركانس f=10hz خطاي اندازه گيري كمتر از %2Vm باشد. سوال 3: ولتمتر شكل بر اساس ايده آل بودن ديودها مدرج شده است. اگر مشخصه ديودها مطابق شكل باشد دستگاه ولتاژ 50 sin100π t را چه مقدار نشان مي دهد. سوال 4: سيگنالهاي زير را ولتمتر DC ولتمتر ديودي تمام موج و ولتمتر الكتواستاتيكي چه مقداري نشان مي دهند سوال 5: معادله حركت و ري ابط ماندگار بين ورودي و خروجي و شماتيك دستگاههاي زير را رسم كنيد گالوانومتر - ولتمتر الكترو استاتيكي - دستگاه آهن متحرك-الكترو دينامومتر سوال 6: در حالت تشديد ولتمتر AC چه كميتي را نشان مي دهد. اگر Q=X L /R=Lω/R معيار كيفيت سلف است R 2 2 X L باشد سوال 7: ورودي اسكوپي شامل مقاومت 1MΩ و C=50pF كه موازي يكديگر قرار دارند. دامنه اي كه اسيلوسكوپ در فركانسهاي f=100khz و 1MHz نشان مي دهد را تعيين كنيد. خطاي نسبي اندازه گيري چقدر است
سوال 8: نحوه استفاده از اسيلوسكوپ براي اندازه گيري فركانس پريود عرض پالس اختلاف فاز دو سيگنال را همراه با رسم شكل و نحوه قراي ت توضيح دهيد سوال 9: در شكل Ri و Ci امپدانسهاي ورودي اسيلوسكوپ و Rpو Cp امپدانس داخلي پرب 10* است. تحت چه شرايطي Vo/Vi=10 در تمام باند فركانسي است سوال 10: سيگن لا پريوديك شكل روي صفحه اسيلوسكوپ ظاهر شده است. ترتيبي اتخاذ كنيد كه قسمت پر رنگ روي تمام عرض صفحه باز شود. محور افقي اسكوپ 10 قسمتي است سوال 11: ترنيبي اتخاذ كنيد كه نمودار V I مدار شكل روي صفحه اسكوپ ظاهر شود. ديودها ايده آل هستند. شكل را مدرج شده رسم نماييد سوال 12: سيگنال شكل كه فركانس كمي دارد به اسكوپ اعمال شده است. در حالتهاي كوپلاژ ورودي AC, DC, GND اسكوپ چه سيگنالي را نشان مي دهد. سوال 13: منحني ليساجوس شكل روي صفحه اسيلوسكوپ است مقادير a 1 a, 2 ϕ, و β را تعيين كنيد X=β sin(a 2 ω t+ϕ) y=sin(a 1 ω t)
تمرين 5 و 6 سوال 1: مقادير زير از اندازه گيري يك مقاومت بدست آمده است سوال 2: جرياني كه از مقاومت R مي گذرد %1.5 و تواني كه در آن تلف مي شود %1 خطا دارد. خطا در اندازه گيري مقاومت به اين روش را تعيين كنيد سوال 3: امپدانس سلفي كه اندوكتانس آن 1mH و فركانس زاويه اي سيكنالي كه از آن مي گذرد 10 6 Rad/Sec است را تعيين كنيد سوال 4: ولتمتر DC با حساسيت 10KΩ/V براي اندازه گيري ولتاژ مدار استفاده شده است. تلرانس مقاومتها %10 منبع ولتاژ %5 و خطاي ولتمتر %2 تمام حوزه است. حوزه هاي ولتمتر,15 6, 1.5 ولت است. با فرض اينكه خطاها انحراف استاندارد (فرض شود) مقدار نامي و تلرانس قراي ت ولتمتر را تعيين كنيد سوال 5: مقاومت 20 اهمي و 10 اهمي با در صد انحراف معيار برابر در اختيار داريم. كدام طرح مقاومت 30 اهمي با كمترين مقدار انحراف حد را مي دهد.- سوال 6: براي مقادير اندازه گيري شده ولتاژ زير مقدار صحت و دقت را تعيين كنيد 1±%5 1.01±%5 1.001±%5 سوال 7: ولتاژ 112.5 ولت به مقاومتي اعمال شده است. مقدار جريان اندازه گيري شده 1.62A است. توان تلف شده در مقاومت را بدست آوريد سوال 8: مقدار M را از پل شكل بدست آوريد.
سوال 9: مدار شكل يم اندازه گير كشش است كه سنسور كشش رابطه Rp=10(1+0.0005P) را دراد. مقاومت داخلي گالوانومتر 25Ω و حسايت آن S=0.1 /μa است. مقدار مقاومت Rx و حساسيت دستگاه S=θ/P را تعيين كنيد و صفحه گالوانومتر را براي اندازه گيري بين 0 تا 1000 مدرج كنيد. سوال 10: مقدار z براي تعادل پل را محاسبه و المانهاي آنرا مشخص كنيد سوال 11: ولتمتر AC الكترونيكي براي حوزه هاي 2,20.200 ولت طرح كنيدكه مقدار ماكزيمم متوس تمام موج يكسو شده و موثر سينوس را نشان دهد. مقاومت ورودي 10MΩ باشد در حاليكه جريان انحراف تمام حوزه گالوانومتر 100μ A است سوال 12: بهره تقويت كننده اندازه گيري زير را محاسبه كنيد
تمرين 7 و 8 سوال 1: بلوك دياگرام سيستم براي اندازه گيري فركانس پريود و عرض پالس سيگنال پريوديك را رسم كنيد سوال 2: نحوه كار طيف نگار Spectrum Analayzer را شرح دهيد سوال 3: مشخصات يك مبدل براي اندازه گيري فشار درجه حرارت نور طول و كشش را بنويسيد سوال 4: براي نمايش ديجيتالي كشش از DPM به شماره 7107 استفاده شده كه به ازاي Vi=2Vr عدد 2000 مدار اندازه گير كشش زير را نشان مي دهد. در مقاومت سنسور( Rp=10(1+0.0005P است و بجاي گالوانومتر از 7107 استفاده شده است. Vr را به نحوي تعيين كنيد كه اين اندازه گير ديجيتالي كشش قراي ت صحيح داشته باشد اگر Vr=2 V در نظر گرفته شود با استفاده از تقويت كننده اندازه گيري بهره مناسب را تنظيم كنيد تا دستگاه نمايش صحيح داشته باشد. مدار را رسم كنيد سوال 5: با 7107 مدار اهم متر با 3 حوزه,0.2,2 20KΩ طرح كنيد. باتري 9 ولتي در اختيار است. سوال 6: با 7107 خازن سنج براي 3 حوزه 0.2,2,20nF طرح كنيد سوال 7: با 7107 اندوكتانس سنج براي 3 حوزه 2,20,200mH طرح كنيد. سوال 8: با 7107 مداري طرح كنيد كه موثر سينوس در حوزه هاي 0.2,2,20 ولت را نشان دهد. سوال 9: مدار ديجيتالي اندازه گير cos ϕ را توضيح دهيد. سوال 10: سوالهاي تداخل