Cvičení měření - Rezonanční obvody

F = ωω - ωω.............poměrné rozladění

Určení jakosti z poměrné rezonanční křivky:

-vztah pro určení jakosti odvodíme ze vztahu:

= √

-čím je větší činitel jakosti, tím je užší rezonanční křivka

-vztah pro určení jakosti z poměrné rezonanční křivky: Q =

F3 ..................... poměrná šířka pásma pro pokles o 3dB

F6...................... poměrná šířka pásma pro pokles o 6dB

Vysvětlivky:

Uo..............napětí které naměříme na milivoltmetru při rezonanci

fR................naměřený rezonanční kmitočet

4. Schéma zapojení:

TG – tónový generátor

Hz – kmitočtoměr

EV – elektronický voltmetr

C – kondenzátor

L- cívka

5. Seznam použitých přístrojů:

Hz - kmitočtoměr – Digit. multimetr 930F; inv. č. A1-L-955

TG - RC – ganerátor PRÄC, TRONIC CF 22; inv. č. HM-L-319

EV - Milivoltmetr Tesla BM 512, inv. č. C-L-5-391-058

6. Popis postupu měření:

1. Zvolit vhodné měřící přístroje.

2. Podle Thomsonova vztahu vypočítat rezonanční frekvenci fo.

3. Zapojit paralelní rezonanční obvod dle schématu.

4. Při nastavování rezonanční frekvence sledovat výchylku milivoltmetru, kde najdeme

max. výchylku napětí, která nastane při rezonanci.

1. Vypočítat zbývající frekvence z poměru f/fo.

2. Sledovat vypočtené frekvence a odečítat hodnotu z milivoltmetru.

3. Vypočítat poměr U/Uo.

4. Sestrojení grafu( poměrné rezonanční křivky).

5. Výpočet činitele jakosti Q pro pokles o 3 a 6dB.

6. Vyhodnocení.

7. Tabulky naměřených hodnot:

Tabulka 1:

Rv1 = 12 MΩ

Q3 = 20,83

Q6 = 18,62

č.m. f/f0 f [Hz] U [mV] U/U0 1 0.8 1652 3 0.10 2 0.84 1735 4 0.13 3 0.86 1776 5 0.16 4 0.92 1900 9 0.29 5 0.96 1982 17 0.55 6 0.98 2024 27 0.87 7 0.99 2044 28 0.90 8 1 2065 31 1.00 9 1.01 2086 28 0.90 10 1.02 2106 25 0.81 11 1.04 2148 17 0.55 12 1.08 2230 11 0.35 13 1.12 2313 8 0.26 14 1.16 2395 6 0.19 15 1.2 2478 5 0.16

Příklad výpočtů:

f=f/f0.fR č.m.3 - f =0,86.2065 = 1776 Hz

U/U0 U/31= 0,16

F = (f2 - f1) pro Rv1 (-3dB) F3 = 1,0225 - 0,9745 = 0,048

⇒ Q3 = Q3 = 1/0,048 = 20,833

2 f = F3 . fR 2 f = 0,048. 2065 = 99,12 Hz

Tabulka 2:

Rv = 370 kΩ

Q3 = 18,87

Q6 = 15,33

č.m. f/f0 f [Hz] U [mV] U/U0 1 0.8 1652 62 0.12 2 0.84 1735 83 0.16 3 0.86 1776 98 0.18 4 0.92 1900 180 0.34 5 0.96 1982 321 0.60 6 0.98 2024 458 0.86 7 0.99 2044 523 0.98 8 1 2065 535 1.00 9 1.01 2086 510 0.95 10 1.02 2106 457 0.85 11 1.04 2148 340 0.64 12 1.08 2230 215 0.40 13 1.12 2313 156 0.29 14 1.16 2395 120 0.22 15 1.2 2478 48 0.09

Tabulka 3:

Rv = 100 kΩ

Q3 = 17,70

Q6 = 13,86

č.m. f/f0 f [Hz] U [mV] U/U0 1 0.8 1652 127 0.13 2 0.84 1735 171 0.18 3 0.86 1776 198 0.21 4 0.92 1900 362 0.38 5 0.96 1982 621 0.65 6 0.98 2024 821 0.86 7 0.99 2044 924 0.96 8 1 2065 958 1.00 9 1.01 2086 926 0.97 10 1.02 2106 828 0.86 11 1.04 2148 643 0.67 12 1.08 2230 409 0.43 13 1.12 2313 306 0.32 14 1.16 2395 258 0.27 15 1.2 2478 208 0.22

8. Grafy:

-viz příloha

Vyhodnocení:

Porovnáním výsledných poměrných rezonančních křivek soudíme, že při použití vazebních odporů s velkou odporovou hodnotou dojde ke zlepšení jakosti paralelního rezonančního obvodu. Ale při porovnání obvodu z několinásobnou hodnotou vazebního odporu nedošlo k výraznému snížení jakosti Q. Při tomto měření mohli vzniknout nepřesnosti při odčítání hodnot napětí nebo nepřesnosti v určení Q, které mohli být způsobeny nevhodně zvoleným měřítkem.