S Mittaustekniikan perusteet Y - Tentti

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "S-108.1020 Mittaustekniikan perusteet Y - Tentti"

Transkriptio

1 S Mittaustekniikan perusteet Y - Tentti /Kärhä Merkitse vastauspaperiin laboratoriotöiden suoritusvuosi. 1. Ohessa on 12 väittämää antureista. Ovatko väittämät oikein vai väärin? Oikeasta vastauksesta saat 3/4 pistettä ja pisteiden summasta vähennetään 3 pistettä. Kokonaistulos ei kuitenkaan voi olla negatiivinen. Vastaa oheisen mallin (kuva 1) mukaisesti ensimmäiselle sivulle. Kuva 1. Tehtävän 1 vastausmalli. Väittämät: 1. Termopari perustuu liitoksen resistanssin muutokseen lämpötilan funktiona 2. Korkeiden lämpötilojen (>200 C) tarkkuusmittauksissa kannattaa käyttää NTCtermistoria vaikkakin hinta on kallis 3. Vastusanturi (esim. PT-100) on muihin lämpötila-antureihin verrattuna melko lineaarinen 4. Pyrometri mittaa lämpötilaa koskettamatta kohdetta 5. Pyrometrin mittaustulos ei riipu kohteen materiaalista 6. Valodiodilla voidaan mitata matalia valotehoja joita valomonistinputki ei enää havaitse 7. Valodiodin vaste riippuu valmistukseen käytetyistä puolijohdemateriaaleista 8. Pietsoanturissa puristus generoi kiteen yli varauksen joka mitataan 9. Paine-eron mittaamiseen voidaan käyttää magneettista Hall-anturia 10. Venymäliuska-anturin lämpötilariippuvuutta voidaan kompensoida toisella venymäliuskalla 11. Anturin herkkyyden yksikkö on joko [1] tai [%] tilanteesta riippuen 12. Mikäli jännitemittarin mittaustulos ei riipu mitattavan jännitteen taajuudesta, sanotaan mittarin olevan lineaarinen 2. Selitä taajuuslaskurin toimintaperiaate. Esitä miten matalien ja korkeiden taajuuksien mittaukset eroavat toisistaan. Selitä myös, mistä tekijöistä taajuusmittauksen epävarmuus muodostuu. 3. Lämpöanturi (T 0 =20 ºC) asetetaan kiehuvaan veteen (T=100 ºC). Anturin lämpövastus veteen on 6 K/W ja anturin lämpökapasiteetti on 12 J/K. a) Mitä lämpötilaa anturi näyttää oltuaan vedessä puoli minuuttia? b) Kuinka suuren virheen lämpöanturin lukemaan aiheuttaa 10 ma:n mittausvirta, mikäli anturina käytetään PT-100 vastusta (resistanssi noin 100 Ω) ja lämpöanturin lukema on asettunut loppuarvoonsa ( t = )? KÄÄNNÄ

2 4. Haluat mitata resistanssin vastuksesta, jonka suuruusluokka on 1 Ω. Käytössäsi on kaksi yleismittaria, joissa normaalit virta-, jännite- ja resistanssialueet sekä laboratoriojännitelähde. Mittajohtimiksi on käytettävissä haluamasi määrä banaanibanaani -johtimia, sekä näihin tarvittaessa hauenleuka-adaptereita (kuva), joilla saa mittajohtimen puristettua kiinni vastuksen jalkoihin. Esitä mittauskytkentä ja selitä sen toiminta. Kuva 2. Hauenleuka-adapteri. 5. Mittaat RC-alipäästösuodattimen siirtofunktiota signaaligeneraattorin ja oskilloskoopin avulla. Saat seuraavat tulokset: Taajuus f [Hz] Ulostulon jännite U out [V] Taajuus f [Hz] Ulostulon jännite U out [V] Suodattimen resistanssin arvo on 4.7 kω. Mikä on kondensaattorin kapasitanssi? KÄÄNNÄ

3 S Mittaustekniikan perusteet Y - Tentti /Kärhä Merkitse vastauspaperiin laboratoriotöiden suoritusvuosi. 1. Ohessa on 12 väittämää spektrianalysaattoreista. Ovatko väittämät oikein vai väärin? Oikeasta vastauksesta saat 3/4 pistettä ja pisteiden summasta vähennetään 3 pistettä. Kokonaistulos ei kuitenkaan voi olla negatiivinen. Selityksiä ei huomioida. Vastaa oheisen mallin (kuva 1) mukaisesti ensimmäiselle sivulle. Kuva 1. Tehtävän 1 vastausmalli. Väittämät: 1. Säädettävä kaistanpäästösuodin on käytännöllinen komponentti, jota käytetään pyyhkäisevässä spektrianalysattorissa. 2. Pyyhkäisevän spektrianalysaattorin resoluutio paranee kun pyyhkäistään nopeammin. 3. Kapeaa suodatinta käytettäessä on mahdollista havaita heikompia signaaleja. 4. Pyyhkäisevä spektrianalysaattoria käytetään usein transientti-ilmiöiden tarkasteluun. 5. FFT-spektrianalysaattorilla saadaan kaikki (mittausalueella olevat) taajuudet samanaikaisesti. 6. FFT-spektrianalysaattorissa näytteenottonopeus määrää resoluution. 7. Ikkunointia on välttämätöntä käyttää FFT-spektrianalysaattorissa alias-ilmiön takia. 8. Ikkunafunktion muoto vaikuttaa mitatun spektrin muotoon. 9. FFT-spektrianalysaattorin A/D-muuntimen bittimäärä ja muut ominaisuudet määräävät analysaattorin dynaamisen alueen. 10. Jos FFT-spektrianalysaattori ottaa 2 N näytettä signaalista, saadaan tällöin mittaustuloksena 2 2 N spektrikomponenttia. 11. FFT-perustuu oletukseen, että mitattu näytejono toistuu äärettömästi. 12. Transienttimittauksissa FFT-analysaattorilla signaali vaimennetaan nollaan mittausajan lopussa, ellei signaali tee sitä luonnostaan. 2. Termopari Termoparia käytetään lämpötilan mittaukseen. Selitä termoparin toiminta, sen rajoitukset sekä mittaukseen vaikuttavat tekijät. Toiminnan kuvaukseen tulee sisältyä termojännitteen synnyn selitys, termojännitteen mittauksen periaate sekä yksinkertainen mittauskytkentä. 3. Maadoitus a) Mitkä ovat maadoituksen tehtävät? b) Mikä on maasilmukka? (Piirrä kuva) c) Mitä menetelmiä voidaan käyttää maasilmukoiden katkaisuun? d) Mikä on signaalimaan tarkoitus? e) Miksi käytetään erillistä suojamaata? f) Anna esimerkkejä maadoitustavoista. KÄÄNNÄ

4 4. a) Mittaat Metexillä siniaaltoa, jonka taajuus on 150 Hz. Saat mittaustulokseksi DCasennossa V ja AC-asennossa V. Piirrä jännitteen kuvaaja aikatasossa. Paljonko on jännitteen tehollisarvo U RMS? b) Mittaat RC-alipäästösuodatinta oskilloskoopin ja signaaligeneraattorin avulla. Saat -3 db:n rajataajuudeksi 26 khz. Suodattimen vastuksen arvo on 4.7 kω. Mikä on kondensaattorin kapasitanssi? 5. Miten voit kokeellisesti määrittää lämpöanturin aikavakion?

5 S Mittaustekniikan perusteet Y - Tentti /Hovila, Merimaa Merkitse vastauspaperiin laboratoriotöiden suoritusvuosi. 1. Ohessa on 12 väittämää spektrianalysaattoreista. Ovatko väittämät oikein vai väärin? Oikeasta vastauksesta saat 3/4 pistettä ja pisteiden summasta vähennetään 3 pistettä. Kokonaistulos ei kuitenkaan voi olla negatiivinen. Selityksiä ei huomioida. Vastaa oheisen mallin (kuva 1) mukaisesti ensimmäiselle sivulle. Kuva 1. Tehtävän 1 vastausmalli. Väittämät: 1. Säädettävä kaistanpäästösuodin on käytännöllinen komponentti, jota käytetään pyyhkäisevässä spektrianalysattorissa. 2. Pyyhkäisevän spektrianalysaattorin resoluutio paranee kun pyyhkäistään nopeammin. 3. Kapeaa suodatinta käytettäessä on mahdollista havaita heikompia signaaleja. 4. Pyyhkäisevä spektrianalysaattoria käytetään usein transientti-ilmiöiden tarkasteluun. 5. FFT-spektrianalysaattorilla saadaan kaikki (mittausalueella olevat) taajuudet samanaikaisesti. 6. FFT-spektrianalysaattorissa näytteenottonopeus määrää resoluution. 7. Ikkunointia on välttämätöntä käyttää FFT-spektrianalysaattorissa alias-ilmiön takia. 8. Ikkunafunktion muoto vaikuttaa mitatun spektrin muotoon. 9. FFT-spektrianalysaattorin A/D-muuntimen bittimäärä ja muut ominaisuudet määräävät analysaattorin dynaamisen alueen. 10. Jos FFT-spektrianalysaattori ottaa 2 N näytettä signaalista, saadaan tällöin mittaustuloksena 2 2 N spektrikomponenttia. 11. FFT-perustuu oletukseen, että mitattu näytejono toistuu äärettömästi. 12. Transienttimittauksissa FFT-analysaattorilla signaali vaimennetaan nollaan mittausajan lopussa, ellei signaali tee sitä luonnostaan. 2. Termopari Termoparia käytetään lämpötilan mittaukseen. Selitä termoparin toiminta, sen rajoitukset sekä mittaukseen vaikuttavat tekijät. Toiminnan kuvaukseen tulee sisältyä termojännitteen synnyn selitys, termojännitteen mittauksen periaate sekä yksinkertainen mittauskytkentä. 3. Maadoitus a) Mitkä ovat maadoituksen tehtävät? b) Mikä on maasilmukka? (Piirrä kuva) c) Mitä menetelmiä voidaan käyttää maasilmukoiden katkaisuun? d) Mikä on signaalimaan tarkoitus? e) Miksi käytetään erillistä suojamaata? f) Anna esimerkkejä maadoitustavoista. KÄÄNNÄ

6 4. a) Mittaat Metexillä siniaaltoa, jonka taajuus on 150 Hz. Saat mittaustulokseksi DCasennossa V ja AC-asennossa V. Piirrä jännitteen kuvaaja aikatasossa. Paljonko on jännitteen tehollisarvo U RMS? b) Mittaat RC-alipäästösuodatinta oskilloskoopin ja signaaligeneraattorin avulla. Saat -3 db:n rajataajuudeksi 26 khz. Suodattimen vastuksen arvo on 4.7 kω. Mikä on kondensaattorin kapasitanssi? 5. Miten voit kokeellisesti määrittää lämpöanturin aikavakion?

7 S Mittaustekniikan perusteet Y - Tentti /Hovila, Merimaa Merkitse vastauspaperiin laboratoriotöiden suoritusvuosi. 1. Ohessa on 12 väittämää mittayksikköjärjestelmästä ja sen realisoinnista. Ovatko väittämät oikein vai väärin? Oikeasta vastauksesta saat 3/4 pistettä ja pisteiden summasta vähennetään 3 pistettä. Kokonaistulos ei kuitenkaan voi olla negatiivinen. Selityksiä ei huomioida. Vastaa oheisen mallin (kuva 1) mukaisesti ensimmäiselle sivulle. Kuva 1. Tehtävän 1 vastausmalli. Väittämät: 1. Mittayksikköjärjestelmään sisältyy perussuureita, joita ei ole mahdollista realisoida määritelmänsä mukaan. 2. Mitään mittayksikköjärjestelmän perussuureista ei enää realisoida prototyypin (=artefaktin) avulla. 3. Mittayksiköille on määritelty kerrannaisia suurten ja pienten arvojen ilmaisun helpottamiseksi. Määritelmät piko=10-9, nano=10-12, femto=10-15, atto=10-18, tsepto=10-21 ja jokto=10-24 ovat oikein. 4. SI-perussuureita on yhteensä Metrin määritemän realisoinnissa tarvitaan sekuntia. 6. Realisoitaessa metriä varsinainen pituusmittaus tehdään interferometrisesti mittaamalla valon aallonpituuksia tai sen osia. 7. Termodynaaminen lämpötila on vaikeasti mitattavissa ja siksi käytännön mittauksia varten on sovittu kansainvälisestä lämpötila-asteikosta. Matalassa lämpötilassa asteikko toteutetaan Planckin säteilylain avulla. 8. Valovoima kuvaa ihmissilmän havaitsemaa kirkkautta ns. standardihavaitsijan päivänäkemisen herkkyyskäyrän mukaisesti. 9. SI-järjestelmään kuuluvien yksiköiden kanssa ei ole sallittua käyttää mitään järjestelmään kuulumattomia yksiköitä. 10. Sekunti on SI-mittayksikköjärjestelmän tarkin yksikkö. 11. Sähkösuureet realisoidaan käytännössä Josephson ja Kvantti-Hall ilmiöiden avulla, ei SIperusyksiköiden avulla. 12. Josephson-liitos muodostaa resistanssinormaalin, jonka arvo saadaan luonnonvakioista ja taajuudesta. 2. Maadoitus a) Mitkä ovat maadoituksen tehtävät? b) Mikä on maasilmukka? (Piirrä kuva) c) Mitä menetelmiä voidaan käyttää maasilmukoiden katkaisuun? d) Mikä on signaalimaan tarkoitus? e) Miksi käytetään erillistä suojamaata? f) Anna esimerkkejä maadoitustavoista. 3. Termopari Termoparia käytetään lämpötilan mittaukseen. Selitä termoparin toiminta, sen rajoitukset sekä mittaukseen vaikuttavat tekijät. Toiminnan kuvaukseen tulee sisältyä termojännitteen synnyn selitys, termojännitteen mittauksen periaate sekä yksinkertainen mittauskytkentä. KÄÄNNÄ

8 4. a) Mittaat Metexillä siniaaltoa, jonka taajuus on 150 Hz. Saat mittaustulokseksi DCasennossa V ja AC-asennossa V. Piirrä jännitteen kuvaaja aikatasossa. Paljonko on jännitteen tehollisarvo U RMS? b) Mittaat RC-alipäästösuodatinta oskilloskoopin ja signaaligeneraattorin avulla. Saat -3 db:n rajataajuudeksi 26 khz. Suodattimen vastuksen arvo on 4.7 kω. Mikä on kondensaattorin kapasitanssi? 5. Miten voit kokeellisesti määrittää lämpöanturin aikavakion?

9 S Mittaustekniikan perusteet Y - Tentti Hovila, Merimaa Merkitse vastauspaperiin laboratoriotöiden suoritusvuosi. 1. Ohessa on 12 väittämää mittausepävarmuudesta ja mittatarkkuden ylläpidosta. Ovatko väittämät oikein vai väärin? Oikeasta vastauksesta saat 3/4 pistettä ja pisteiden summasta vähennetään 3 pistettä. Kokonaistulos ei kuitenkaan voi olla negatiivinen. Selityksiä ei huomioida. Vastaa oheisen mallin (kuva 1) mukaisesti ensimmäiselle sivulle. Kuva 1. Tehtävän 1 vastausmalli. Väittämät: 1. Mittausepävarmuus on mittaustulokseen liittyvä parametri, joka kuvaa mittaussuureen arvojen odotettua vaihtelua. 2. Mittaustuloksia ilmoitettaessa mittausvirhettä ei tiedetä. 3. Tyypin B mittausepävarmuus määritellään mittaussarjan tilastollisten ominaisuuksien perusteella 4. Standardiepävarmuus on mittaustulosten estimoitu varianssi. 5. Stabiiliudella tarkoitetaan mittalaitteen kykyä säilyttää metrologiset ominaisuutensa ajan kuluessa. 6. Mittausstandardi on kiintomitta, mittauslaite, vertailuaine tai mittausjärjestelmä, jolla määritellään, toteutetaan, säilytetään tai toistetaan suureen mittayksikkö tai suureen yksi tai useampi referenssiarvo. 7. Kalibroinnin jälkeen mittalaitteen näyttämän tai kiintomitan arvon yhteys suureen tosiarvoon tunnetaan ilman epävarmuutta. 8. Laite on kalibroitava vain mikäli halutaan saavuttaa laitevalmistajan ilmoittamaa epävarmuutta pienempi epävarmuustaso. 9. Kalibroinnissa verrataan mittalaitteen näyttämää tai kiintomitan arvoa mittanormaaliin. 10. Mikäli mittaustulos saadaan yhtälöstä y = a1x1 + a2x2 (ei ristikorrelaatiota), saadaan yhdistetty standardiepävarmuus yhtälöstä u c ( y) = a ( ) ( ) missä u(x 1 u x1 + a 2u x2 i) ovat parametrien x i standardiepävarmuudet. 11. Jos mittaustulokset ovat normaalijakautuneita ja standardiepävarmuus on luotettavasti määritetty, voi välin y± u c (y) odottaa sisältävän 68% todennäköisyydellä oikean arvon. 12. Systemaattinen virhe pysyy samana tai muuttuu epäsäännöllisellä tavallla. 2. Kuvassa 2 on esitetty pyyhkäisevän spektrianalysaattorin yksinkertaistettu lohkokaavio. Selitä lyhyesti lohkokaavion osien toiminta ja tarkoitus (poislukien videosuodatin, välitaajuusvahvistin, referenssioskillaattori ja vaimentimiet). Olet asettanut spektrianalysaattorin pyyhkäisemään taajuusvälin 0 1 GHz ja spektrianalysaattorin sisääntuloon viedään 500 MHz:n sinisignaali. Vertaa spektrianalysaattorin näytölle muodostuvaa kuvaa ja alkuperäistä spektriä ja selitä erot. Esivalitsin tai alipäästösuodatin Sekoittaja Välitaajuussuodatin (kaistanpäästö) Ilmaisin Sisääntulovaimennin Välitaajuusvahvistin Logvahvistin Videosuodatin Y Paikallisoskillaattori Pyyhkäisygeneraattori X Kuva 2. Pyyhkäisevän spektrianalysaattorin lohkokaavio. Referenssioskillattori (kide) Näyttö KÄÄNNÄ

10 3. Kuvassa 3 on esitetty kolme erilaista teollisuuden mittauksissa yleisesti käytettyä mittaanturia. Selitä näiten antureiden toiminta pääpiirteittäin. Mihin näitä antureita käytetään? A B Liike C Vaste Heräte Kuva 3. Antureita: A) Fotodiodi, B) Pt-100 -anturi ja C) differentiaalimuuntaja 4. a) Mittaat lämpöanturilla mittaustehoilla P 1 = 7 mw ja P 2 = 13 mw. Saat lämpötiloiksi vastaavasti C ja C. Ympäristön lämpötilan oletetaan pysyvän vakiona. Laske anturin lämpövastus sekä ympäristön lämpötila. b) Mittaat Metexillä siniaaltoa, jonka taajuus on 100 Hz. Saat mittaustulokseksi DCasennossa V ja AC-asennossa V. Piirrä jännitteen kuvaaja aikatasossa. Mikä on signaalin jännitteen tehollisarvo U RMS? 5. Mittaat RC-alipäästösuodattimen siirtofunktiota signaaligeneraattorin ja oskilloskoopin avulla. Saat seuraavat tulokset: Taajuus f [Hz] Ulostulon jännite U out [V] Taajuus f [Hz] Ulostulon jännite U out [V] Suodattimen resistanssin arvo on 4.7 kω. Mikä on kondensaattorin kapasitanssi?

11 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa, Hovila HUOM! Merkitse vastauspaperiin laboratoriotöiden suoritusvuosi, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. Ohessa on 12 väittämää oskilloskoopista. Ovatko väittämät oikein vai väärin? Oikeasta vastauksesta saat 3/4 pistettä ja pisteiden summasta vähennetään 3 pistettä. Kokonaistulos ei kuitenkaan voi olla negatiivinen. Selityksiä ei huomioida. Vastaa oheisen mallin (kuva 1) mukaisesti ensimmäiselle sivulle. Kuva 1. Tehtävän 1 vastausmalli. Väittämät: 1. Jännitemittapäätä käytettäessä oskilloskooppi ei kuormita mitattavaa piiriä lainkaan. 2. Equivalent time sampling moodi sopii kertailmiöiden mittaukseen. 3. Oskilloskooppimittauksen ylärajataajuus riippuu oskilloskoopin lisäksi myös mittapäästä. 4. Tavanomaisella analogisella oskilloskoopilla voidaan tarkastella myös liipaisuehtoa edeltävää signaalia. 5. Digitaalisten oskilloskooppien näytteenotto voidaan tehdä A/D-muunnosta nopeammaksi. 6. Interpoloinnilla tarkoitetaan Equivalent time sampling moodissa tapahtuvaa pisteiden asettelua oskilloskoopin näytölle. 7. Taajuuskorjatussa jännitteenjakajassa (tavallinen oskilloskoopin ottovaimennin) komponenttien hajakapasitanssit eivät (juurikaan) vaikuta jännitteenjaon suuruuteen. 8. Mitattaessa 100 MHz signaalia 100 MHz:n oskilloskoopilla ja sopivalla mittapäällä, on signaalin amplitudissa noin 30 % virhe. 9. Mittapään maadoitusjohdinta ei tarvitse käyttää mitattaessa yli 10 MHz:n taajuuksia, koska maadoitus tapahtuu luotettavasti myös verkkomaan kautta. 10. Kanttiaalto ei havaittavasti vääristy, mikäli sen taajuus on pienempi kuin oskilloskoopin ylärajataajuus. 11. Oskilloskoopin sisääntulo on tyypillisesti kelluva. 12. Mitattavan piirin ominaisuudet määräävät miten mittapää tulee virittää. 2. Selitä lyhyesti: a) Mittausepävarmuus b) Standardiepävarmuus c) Jäljitettävyys d) Kalibrointi e) Mittanormaali f) Miten yhdistät mittaukseen vaikuttavien tekijöiden standardiepävarmuudet yhdistetyksi standardiepävarmuudeksi u c? 3. Digitaalisissa yleismittareissa käytetään usein ns. kaksoisintegroivaa A/D-muunninta. a) Miksi nimenomaan integroivaa muunninta käytetään yleismittareissa? b) Piirrä muuntimen lohkokaavio. c) Selitä muunnosprosessin kulku. Piirrä myös kuva integraattorin jännitteestä muunnoksen aikana. KÄÄNNÄ

12 4. a) Mittaat lämpötilaa vastusanturilla siten, että anturiin syötettävä sähköteho on P 1 = 10 mw ja P 2 = 12 mw. Saat lämpötiloiksi vastaavasti C ja C. Ympäristön lämpötilan oletetaan pysyvän vakiona. Piirrä lämpöanturin terminen sijaiskytkentä. Laske anturin lämpövastus sekä ympäristön lämpötila. b) Mittaat kolmioaaltoa Metexillä. Saat mittaustulokseksi DC-asennossa V ja AC-asennossa V. Mikä on signaalin tehollisarvo? 5. Käytössäsi on signaaligeneraattori sekä oskilloskooppi mittapäineen. Selitä, miten saat RC-alipäästösuodattimen kondensaattorin kapasitanssin selville, jos tiedät vastuksen resistanssin.

13 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin laboratoriotöiden suoritusvuosi, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. Ohessa on 12 väittämää yleismittarista ja taajuuslaskurista. Ovatko väittämät oikein vai väärin? Oikeasta vastauksesta saat 3/4 pistettä ja pisteiden summasta vähennetään 3 pistettä. Kokonaistulos ei kuitenkaan voi olla negatiivinen. Selityksiä ei huomioida. Vastaa oheisen mallin (kuva 1) mukaisesti ensimmäiselle sivulle. Kuva 1. Tehtävän 1 vastausmalli. Väittämät: 1. Aaltomuotoa kuvaavat suureet (tehollisarvo, tasasuunnattu keskiarvo, huippuarvo) saadaan toisistaan, vaikkei aaltomuotoa tunnettaisikaan. 2. Tehollisarvon (RMS) laskemiseksi signaaalista otetaan ensin neliöjuuri, se keskiarvoistetaan ja lopuksi tulos korotetaan toiseen potenssiin. 3. AC-jännite joka ilmaistaan tehollisarvonsa avulla antaa resistanssiin saman tehon kuin vastaavan suuruinen DC-jännite. 4. Oheisessa kuvassa esitetyillä aaltomuodilla (huippuarvo annettu) on kaikilla sama tehollisarvo v 1.11 v 1 v 5. Kaksoisintegroiva muunnin integroi sisääntulevan signaalin kahdesti. 6. Tehollisarvomuuntimella on maksimitaajuus, jota suuremmilla taajuuksilla se ei toimi oikein. 7. ±1 pulssin epävarmuus johtuu laskurin kellon ja signaalin välisen vaiheen satunnaisuudesta. 8. Periodimittauksessa laskurin sisäisen kellon jaksoja lasketaan käyttäjän asettama aika. 9. Pulssien laskennan ±1 epävarmuuden pienentämiseen voidaan käyttää mm. PLL-taajuuskertojaa. 10. Taajuuslakurin kellon taajuuden epävarmuus ei vaikuta periodimittauksen epävarmuuteen. 11. Taajuuslaskuri ei kuormita mitattavaa piiriä. 12. Tietylle mittausajalle periodimittauksen ±1 pulssin epävarmuus on vakio. 2. Selitä lyhyesti: a) Mihin tarkoitukseen käytetään oskilloskoopin HOLD OFF -säätöä? Anna esimerkki tilanteesta, jossa HOLD OFF -säätö on hyödyllinen. b) Oskilloskoopin liipaisun toimintaperiaate? c) Miksi oskilloskooppimittauksissa käytetään tavallisesti mittapäätä? d) Equivalent time sampling. e) Mitkä ovat digitaalisen oskilloskoopin edut analogiseen verrattuna? f) Mistä seikoista riippuu oskilloskooppimittauksen ylärajataajuus? KÄÄNNÄ

14 3. Olet tekemässä mittausta, jossa lopputuloksen määräämiseksi on tehtävä useita erillisiä mittauksia (esimerkki: kokonaisvirtaus usean erillisen putken läpi). Oletetaan mittausta kuvaavaksi yhtälöksi y = a x + a x a x N N, missä a i ovat tunnettuja vakioita ja x i ovat mittaustuloksina saatuja estimaatteja. Tunnet myös estimaattien standardiepävarmuudet u(x i ). Määritä mittaustuloksen yhdistetty standardiepävarmuus u c (y). Miten tulkitset standardiepävarmuuden, jos oletetat tulosten olevan normaalijakautuneita? 4. Esitä kuvaus Kirchhoffin lakien demonstroimisesta käyttäen apuna sopivia kytkentäkaavioita. Käytettävissä on jännite- ja virtamittareita, kaksi paristoa, kaksi vastusta sekä johtimia. (Kevään 98 YO-tehtävä) 5. Tarkastellaan kuvan 2. mukaista järjestelmää. Piirrä kuva ja selitä, kuinka kapasitiivinen, induktiivinen ja resistiivinen häiriö voivat kytkeytyä verkosta tai ulkopuolisista johtimista kuvan järjestelmään. Mitä suunnittelullisia tms. menetelmiä on mahdollista käyttää pienentämään kapasitiivisesti kytkeytyvää häiriötä? Lähetin Vastaanotin R S U R L 240V 0 V MAA Verkko Kuva 2. Järjestelmä, johon häiriö kytkeytyy.

15 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin laboratoriotöiden suoritusvuosi, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. Ohessa on 12 väittämää mittausepävarmuudesta. Ovatko väittämät oikein vai väärin? Oikeasta vastauksesta saat 3/4 pistettä ja pisteiden summasta vähennetään 3 pistettä. Kokonaistulos ei kuitenkaan voi olla negatiivinen. Selityksiä ei huomioida. Vastaa oheisen mallin (kuva 1) mukaisesti ensimmäiselle sivulle. Kuva 1. Tehtävän 1 vastausmalli. Väittämät: 1. Tyypin B mittausepävarmuus määritetään mittaussarjan tilastollisten ominaisuuksien perusteella. 2. Osa systemaattisesta virheestä voi olla tunnettua. 3. Mitattavan arvon estimaatti (mittaustulos) on y ja sen standardiepävarmuus u c tunnetaan (oletus: normaalijakauma). Tällöin välin y± u c, voidaan odottaa sisältävän 95 % todennäköisyydellä oikean arvon Y. 4. Standardiepävarmuus u c ei sisällä systemaattisia virheitä. 5. Lopullinen tulos on usein funktio monesta parametrista: Y = f X, X,..., X ). Parametreihin X n ( 1 2 n voivat sisältyä mm. korjaustermit, mittaaja ja laboratorio, jossa mittaus tehdään. 6. Epästabiiliudella tarkoitetaan mittauslaitteen metrologisten ominaisuuksien muutosta ajan kuluessa. 7. Epästabiilille laitteelle (aikariippuvuus määräävä) ei ole välttämättä mahdollista laskea standardiepävarmuutta (epävarmuus ei konvergoi). 8. Mittaustulosten (mittauksista saatujen estimaattien) käsittelyn tarkoitus on vain määrittää epävarmuus, mitattavan suureeen arvo määritellään muilla tavoin. 9. Mikäli mittausepävarmuus ilmoitetaan prosentteina mittaustuloksesta, on kyseessä absoluuttinen mittausepävarmuus. 10. Useimmissa tapauksissa mittaustulos on käyttökelpoinen, vaikka tietoa tulokseen liittyvästä mittausepävarmuudesta ei olisikaan. 11. Kalibroinnilla sisältyy määritelmän mukaan laitteen säätäminen ja huoltaminen siten, että se näyttää oikeaa arvoa. 12. Kalibroinnilla ei voi poistaa epävarmuutta, joka aiheutuu laitteen käyttöympäristöstä. 2. Piirrä periaatekuva oskilloskoopin vaimentavasta mittapäästä. Miksi vaimentavaa mittapäätä käytetään ja miten se toimii? Optimoi 1:10 vaimentavan mittapään komponenttien arvot mahdollisimman tasaista taajuusvastetta varten, kun oskilloskoopin sisääntulon resistanssi on 0.9 MΩ ja kapasitanssi on 12 pf. Mikä on tällöin oskilloskoopin ottoimpedanssi 20 MHz:n taajuudella mittapään kanssa ja ilman sitä? KÄÄNNÄ

16 3. Vastuksen nelipistemittaus: a) Tarkastellaan kuvan 2 mukaista vastuksen nelipistemittausta. Miksi nelipistemittauksessa virtalähteen ja mitattavan vastuksen R välissä olevilla vastuksilla R1 ja R2 ei ole vaikutusta resistanssin R mittaustulokseen? b) Laske jännitemittarin (V) ja mitattavan vastuksen R välissä olevien johdinvastusten R3 ja R4 (~ 2 Ω) suhteellinen vaikutus mittaustulokseen, kun volttimittarin sisäinen resistanssi on 1 MΩ ja mitattavan vastuksen suuruus on 50 Ω. R1 R3 R2 R R4 V Kuva 2. Vastuksen nelipistemittaus. 4. Metri, miten se määritellään ja mitä kaikkea tarvitaan jotta määritelmästä päästään pituuden mittaamiseen? (lukuarvojen tarkkaa muistamista ei edellytetä) 5. Kuvassa 3 on esitetty kolme erilaista teollisuuden mittauksissa yleisesti käytettyä mittaanturia. Selitä näiten antureiden toiminta pääpiirteittäin. Mihin näitä antureita käytetään? A B Liike C Vaste Heräte Kuva 3. Antureita: A) Fotodiodi, B) Pt-100 -anturi ja C) differentiaalimuuntaja

17 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin laboratoriotöiden suoritusvuosi, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. Ohessa on 12 väittämää spektrianalysaattoreista. Ovatko väittämät oikein vai väärin? Oikeasta vastauksesta saat 3/4 pistettä ja pisteiden summasta vähennetään 3 pistettä. Kokonaistulos ei kuitenkaan voi olla negatiivinen. Selityksiä ei huomioida. Vastaa oheisen mallin (kuva 1) mukaisesti ensimmäiselle sivulle. Kuva 1. Tehtävän 1 vastausmalli. Väittämät: 1. Säädettävä kaistanpäästösuodin on käytännöllinen komponentti, jota käytetään pyyhkäisevässä spektrianalysattorissa. 2. Pyyhkäisevän spektrianalysaattorin resoluutio paranee kun pyyhkäistään nopeammin. 3. Kapeaa suodatinta käytettäessä on mahdollista havaita heikompia signaaleja. 4. Pyyhkäisevä spektrianalysaattoria käytetään usein transientti-ilmiöiden tarkasteluun. 5. FFT-spektrianalysaattorilla saadaan kaikki (mittausalueella olevat) taajuudet samanaikaisesti. 6. FFT-spektrianalysaattorissa näytteenottonopeus määrää resoluution. 7. Ikkunointia on välttämätöntä käyttää FFT-spektrianalysaattorissa alias-ilmiön takia. 8. Ikkunafunktion muoto vaikuttaa mitatun spektrin muotoon. 9. FFT-spektrianalysaattorin A/D-muuntimen bittimäärä ja muut ominaisuudet määräävät analysaattorin dynaamisen alueen. 10. Jos FFT-spektrianalysaattori ottaa 2 N näytettä signaalista, saadaan tällöin mittaustuloksena 2 2 N spektrikomponenttia. 11. FFT-perustuu oletukseen, että mitattu näytejono toistuu äärettömästi. 12. Transienttimittauksissa FFT-analysaattorilla signaali vaimennetaan nollaan mittausajan lopussa, ellei signaali tee sitä luonnostaan. 2. Metri, miten se määritellään ja mitä kaikkea tarvitaan jotta määritelmästä päästään pituuden mittaamiseen? (lukuarvojen tarkkaa muistamista ei edellytetä) 3. Tarkastellaan kuvan 2. mukaista järjestelmää. Piirrä kuva ja selitä, kuinka kapasitiivinen, induktiivinen ja resistiivinen häiriö voivat kytkeytyä verkosta tai ulkopuolisista johtimista kuvan järjestelmään. Mitä suunnittelullisia tms. menetelmiä on mahdollista käyttää pienentämään kapasitiivisesti kytkeytyvää häiriötä? KÄÄNNÄ

18 Lähetin Vastaanotin R S U R L 240V 0 V MAA Kuva 2. Järjestelmä, johon häiriö kytkeytyy. Verkko 4. a) Selitä vastuksen nelipistemittaus. b) Määrittele AC-jännitteen tehollisarvo. 5. Piirrä periaatekuva oskilloskoopin vaimentavasta mittapäästä. Miksi vaimentavaa mittapäätä käytetään ja miten se toimii? Optimoi 1:10 vaimentavan mittapään komponenttien arvot mahdollisimman tasaista taajuusvastetta varten, kun oskilloskoopin sisääntulon resistanssi on 0.9 MΩ ja kapasitanssi on 12 pf. Mikä on tällöin oskilloskoopin ottoimpedanssi 20 MHz:n taajuudella mittapään kanssa ja ilman sitä?

19 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin laboratoriotöiden suoritusvuosi, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. Ohessa on 12 väittämää yleismittarista ja taajuuslaskurista. Ovatko väittämät oikein vai väärin? Oikeasta vastauksesta saat 3/4 pistettä ja pisteiden summasta vähennetään 3 pistettä. Kokonaistulos ei kuitenkaan voi olla negatiivinen. Selityksiä ei huomioida. Vastaa oheisen mallin (kuva 1) mukaisesti ensimmäiselle sivulle. Kuva 1. Tehtävän 1 vastausmalli. Väittämät: 1. Aaltomuotoa kuvaavat suureet (tehollisarvo, tasasuunnattu keskiarvo, huippuarvo) saadaan toisistaan, vaikkei aaltomuotoa tunnettaisikaan. 2. Tehollisarvon (RMS) laskemiseksi signaaalista otetaan ensin neliöjuuri, se keskiarvoistetaan ja lopuksi tulos korotetaan toiseen potenssiin. 3. AC-jännite joka ilmaistaan tehollisarvonsa avulla antaa resistanssiin saman tehon kuin vastaavan suuruinen DC-jännite. 4. Oheisessa kuvassa esitetyillä aaltomuodilla (huippuarvo annettu) on kaikilla sama tehollisarvo v 1.11 v 1 v 5. Kaksoisintegroiva muunnin integroi sisääntulevan signaalin kahdesti. 6. Tehollisarvomuuntimella on maksimitaajuus, jota suuremmilla taajuuksilla se ei toimi oikein. 7. ±1 pulssin epävarmuus johtuu laskurin kellon ja signaalin välisen vaiheen satunnaisuudesta. 8. Periodimittauksessa laskurin sisäisen kellon jaksoja lasketaan käyttäjän asettama aika. 9. Pulssien laskennan ±1 epävarmuuden pienentämiseen voidaan käyttää mm. PLLtaajuuskertojaa. 10. Taajuuslakurin kellon taajuuden epävarmuus ei vaikuta periodimittauksen epävarmuuteen. 11. Taajuuslaskuri ei kuormita mitattavaa piiriä. 12. Tietylle mittausajalle periodimittauksen ±1 pulssin epävarmuus on vakio. 2. Esitä kuvaus Kirchhoffin lakien demonstroimisesta käyttäen apuna sopivia kytkentäkaavioita. Käytettävissä on jännite- ja virtamittareita, kaksi paristoa, kaksi vastusta sekä johtimia. (Kevään 98 YO-tehtävä) 3. Tarkastellaan kuvan 2. mukaista järjestelmää. Piirrä kuva ja selitä, kuinka kapasitiivinen, induktiivinen ja resistiivinen häiriö voivat kytkeytyä verkosta tai ulkopuolisista johtimista kuvan järjestelmään. Mitä suunnittelullisia tms. menetelmiä on mahdollista käyttää pienentämään kapasitiivisesti kytkeytyvää häiriötä?

20 Lähetin Vastaanotin KÄÄNNÄ R S U R L 240V 0 V MAA Verkko Kuva 2. Järjestelmä, johon häiriö kytkeytyy. 4. Määrittele lyhyesti tai piirrä: a) Vastuksen nelipistemittaus b) Hystereesi c) Lämpösähköinen anturi eli termoelementti d) Mittapään virittäminen e) Alias-ilmiö f) Differentiaalimuuntaja (LVDT) 5. Laske (mittauskaistanleveys on 1 MHz.): a) Termisen kohinajännitteen tehollisarvo 10 kω vastukselle 400 K lämpötilassa. b) Raekohinavirran tehollisarvo, kun 1 ma:n virta kulkee diodin läpi. (Bolzmann s constant: J/K, electron charge: 1, C)

21 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin laboratoriotöiden suoritusvuosi, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. Ohessa on 12 väittämää oskilloskoopista. Ovatko väittämät oikein vai väärin? Oikeasta vastauksesta saat ½ pistettä, tyhjästä 0 pistettä ja väärästä -½ pistettä. Kokonaistulos ei kuitenkaan voi olla negatiivinen. Selityksiä ei huomioida. Vastaa oheisen mallin (kuva 1) mukaisesti. Kuva 1. Tehtävän 1 vastausmalli. Väittämät: 1. Jännitemittapäätä käytettäessä oskilloskooppi ei kuormita mitattavaa piiriä lainkaan. 2. Equivalent time sampling moodi sopii vain jatkuvien signalien mittaukseen. 3. Oskilloskooppimittauksen ylärajataajuus riippuu oskilloskoopin lisäksi myös mittapäästä. 4. Tavanomaisella analogisella oskilloskoopilla voidaan tarkastella myös liipaisuehtoa edeltävää signaalia. 5. Digitaalisten oskilloskooppien näytteenotto voidaan tehdä A/D-muunnosta nopeammaksi. 6. Interpoloinnilla tarkoitetaan Equivalent time sampling moodissa tapahtuvaa pisteiden asettelua oskilloskoopin näytölle. 7. Taajuuskorjatussa jännitteenjakajassa (tavallinen oskilloskoopin ottovaimennin) komponenttien hajakapasitanssit eivät (juurikaan) vaikuta jännitteenjaon suuruuteen. 8. Mitattaessa 100 MHz signaalia 100 MHz:n oskilloskoopilla ja sopivalla mittapäällä, on signaalin amplitudissa noin 30 % virhe. 9. Mittapään maadoitusjohdinta ei tarvitse käyttää mitattaessa yli 10 MHz:n taajuuksia, koska maadoitus tapahtuu luotettavasti myös verkkomaan kautta. 10. Kanttiaalto ei havaittavasti vääristy, mikäli sen taajuus on alle puolet oskilloskoopin ylärajataajuudesta. 11. Oskilloskoopin sisääntulo on tyypillisesti kelluva. 12. Mitattavan piirin ominaisuudet määräävät miten mittapää tulee virittää. 2. Olet tekemässä mittausta, jossa lopputuloksen määräämiseksi on tehtävä useita erillisiä mittauksia (esimerkki: kokonaisvirtaus usean erillisen putken läpi). Nyt mittausta kuvaava yhtälö on y = a x + a x a x N N, missä a i ovat tunnettuja vakioita ja x i ovat mittaustuloksina saatuja estimaatteja. Tunnet myös estimaattien standardiepävarmuudet u(x i ). Määritä mittaustuloksen yhdistetty standardiepävarmuus u c (y). Miten standardi-epävarmuus on (yleisesti) tulkittavaissa, jos oletetaan tulosten olevan normaalijakautuneita? 3. a) Selitä, mitä tarkoittaa A/D-muuntimen dynaaminen alue. KÄÄNNÄ

22 b) Miksi alias-ilmiö (laskostuminen) haittaa mittalaitteita, jotka käyttävät A/Dmuuntimia. c) Mitä etuja saavutetaan, jos mittalaitteet liitetään suoraan sisäväylään? 4. Digitaalisissa yleismittareissa käytetään usein ns. kaksoisintegroivaa A/Dmuunninta. a) Miksi nimenomaan integroivaa muunninta käytetään yleismittareissa? b) Piirrä muuntimen lohkokaavio. c) Selitä muunnosprosessin kulku. Piirrä myös kuva integraattorin jännitteestä muunnoksen aikana. 4. Kuvassa 2 on esitetty kolme erilaista teollisuuden mittauksissa yleisesti käytettyä mitta-anturia. Selitä näiten antureiden toiminta pääpiirteittäin. Mihin näitä antureita käytetään? A B Liike C Vaste Heräte Kuva 2. Antureita: A) Fotodiodi, B) Pt-100 -anturi ja C) differentiaalimuuntaja

23 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin muiden osasuoritustesi suoritusvuodet, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. Piirrä periaatekuva oskilloskoopin vaimentavasta mittapäästä. Miksi vaimentavaa mittapäätä käytetään ja miten se toimii? Optimoi 1:10 vaimentavan mittapään komponenttien arvot mahdollisimman tasaista taajuusvastetta varten, kun oskilloskoopin sisääntulon resistanssi on 0.9 MΩ ja kapasitanssi on 12 pf. Mikä on tällöin oskilloskoopin ottoimpedanssi 20 MHz:n taajuudella mittapään kanssa ja ilman sitä? 2. Digitaalisissa yleismittareissa käytetään usein ns. kaksoisintegroivaa A/Dmuunninta. a) Miksi nimenomaan integroivaa muunninta käytetään yleismittareissa? b) Piirrä muuntimen lohkokaavio. c) Selitä muunnosprosessin kulku. Piirrä myös kuva integraattorin jännitteestä muunnoksen aikana. 3. Tarkastellaan kuvan 1. mukaista järjestelmää. Piirrä kuva ja selitä kuvan avulla, kuinka kapasitiivinen, induktiivinen ja resistiivinen häiriö voivat kytkeytyä verkosta tai ulkopuolisista johtimista kuvan järjestelmään. Mitä suunnittelullisia tms. menetelmiä on mahdollista käyttää pienentämään kapasitiivisesti kytkeytyvää häiriötä? I H Lähetin Vastaanotin R S U R L U H Verkko: 240V rms MAA I H Kuva 1. Järjestelmä, johon häiriö kytkeytyy. 4. Olet tekemässä mittausta, jossa lopputuloksen määräämiseksi on tehtävä useita erillisiä mittauksia (esimerkki: kokonaisvirtaus usean erillisen putken läpi). Nyt mittausta kuvaava yhtälö on y = a x + a x a x N N, missä a i ovat tunnettuja vakioita ja x i ovat mittaustuloksina saatuja estimaatteja. Tunnet myös estimaattien standardiepävarmuudet u(x i ). Määritä mittaustuloksen yhdistetty standardiepävarmuus u c (y). Miten standardiepävarmuus on tulkittavaissa, jos oletetaan tulosten olevan normaalijakautuneita? KÄÄNNÄ

24 5. Kuvassa 2 on esitetty kolme erilaista teollisuuden mittauksissa yleisesti käytettyä mitta-anturia. Selitä näiten antureiden toiminta pääpiirteittäin. Mihin näitä antureita käytetään? A B Liike C Vaste Heräte Kuva 2. Antureita: A) Fotodiodi, B) Pt-100 -anturi ja C) differentiaalimuuntaja

25 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin muiden osasuoritustesi suoritusvuodet, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. Piirrä periaatekuva oskilloskoopin vaimentavasta mittapäästä. Miksi vaimentavaa mittapäätä käytetään ja miten se toimii? Optimoi 1:10 vaimentavan mittapään komponenttien arvot mahdollisimman tasaista taajuusvastetta varten, kun oskilloskoopin sisääntulon resistanssi on 0.9 MΩ ja kapasitanssi on 12 pf. Mikä on tällöin oskilloskoopin ottoimpedanssi 20 MHz:n taajuudella mittapään kanssa ja ilman sitä? 2. Digitaalisissa yleismittareissa käytetään usein ns. kaksoisintegroivaa A/Dmuunninta. a) Miksi nimenomaan integroivaa muunninta käytetään yleismittareissa? b) Piirrä muuntimen lohkokaavio. c) Selitä muunnosprosessin kulku. Piirrä myös kuva integraattorin jännitteestä muunnoksen aikana. 3. Tarkastellaan kuvan 1. mukaista järjestelmää. Piirrä kuva ja selitä, kuinka kapasitiivinen, induktiivinen ja resistiivinen häiriö voivat kytkeytyä verkosta tai ulkopuolisista johtimista kuvan järjestelmään. Mitä suunnittelullisia tms. menetelmiä on mahdollista käyttää pienentämään kapasitiivisesti kytkeytyvää häiriötä? I H Lähetin Vastaanotin R S U R L U H Verkko: 240V rms MAA I H Kuva 1. Järjestelmä, johon häiriö kytkeytyy. 4. Selitä lyhyesti: a) Mittausepävarmuus b) Standardiepävarmuus c) Kalibrointi d) Aikavakio ja nousuaika e) Miten erottelukyky ja herkkyys poikkeavat toisistaan f) Mitä tarkoitetaan mittaustekniikassa laitteen epästabiililiudella?

26 5. Kuvassa 2 on esitetty kolme erilaista teollisuuden mittauksissa yleisesti käytettyä mitta-anturia. Selitä näiten antureiden toiminta pääpiirteittäin. Mihin näitä antureita käytetään? A B Liike C Vaste Heräte Kuva 2. Antureita: A) Fotodiodi, B) Pt-100 -anturi ja C) differentiaalimuuntaja

27 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin muiden osasuoritustesi suoritusvuodet, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. Vastuksen nelipistemittaus: a) Tarkastellaan kuvan 1 mukaista vastuksen nelipistemittausta. Miksi nelipistemittauksessa virtalähteen ja mitattavan vastuksen R välissä olevilla vastuksilla R1 ja R2 ei ole vaikutusta resistanssin R mittaustulokseen? b) Laske jännitemittarin (V) ja mitattavan vastuksen R välissä olevien johdinvastusten R3 ja R4 (~ 2 Ω) suhteellinen vaikutus mittaustulokseen, kun volttimittarin sisäinen resistanssi on 1 MΩ ja mitattavan vastuksen suuruus on 50 Ω. R1 R3 R2 R R4 V Kuva 1. Vastuksen nelipistemittaus. 2. Selitä lyhyesti: a) Mittausepävarmuus b) Standardiepävarmuus c) Kalibrointi d) Aikavakio ja nousuaika e) Miten erottelukyky ja herkkyys poikkeavat toisistaan f) Mitä tarkoitetaan mittaustekniikassa laitteen epästabiililiudella? 3. Kuvassa 2 on esitetty järjestelmä, jolla tarkastellaan erilaisten häiriöiden kytkeytymistä signaaliiin, joka kulkee kahden laitteen välillä. Järjestelmään kytketään häiriöitä induktiivisesti, kapasitiivisesti ja resistiivisesti. Resistiivisessä kytkeytymisessä häiriövirta kulkee laitteen kotelon kautta verkkomaahan. a) Selitä miten eri häiriöt kytkeytyvät signaaliin, jos signaalijohtimena käytetään tavallista suojaamatonta yksisäikeistä johtoa. b) Miksi koaksiaalikaapeli tai kierretty parikaapeli (symmetrinen kytkentä) vaimentavat erityyppisiä häiriöitä? KÄÄNNÄ

28 1 2 3 Vastaanotin Signaalijohdin Lähetin Pistorasia Maadoitettu sähköverkko Kuva 2. Häiriön kytkeytyminen. 1. induktiivinen kytkeytyminen magneettikenttäantennista, 2 kapasitiivinen kytkeytyminen sähkökenttäantennista ja 3. Resistiivinen kytkeytyminen. Johtimet ja antennit ovat pöytätasossa kuvan esittämällä tavalla. Resistiivinen kytkeytyminen tapahtuu laitteen maadoituksen kautta verkkomaahan. 4. Käytännon komponentit, kuten vastukset, kondensaattorit ja kelat ovat aina jonkin verran epäideaalisia. Vastuksen epäideaalisuutta voidaan melko hyvin mallittaa parasiittisella kapasitanssilla ja induktanssilla. Piirrä vastuksen sijaiskytkentä, jossa nämä epäideaalisuudet on otettu huomioon. Komponenttien arvot riippuvat myös ympäristöolosuhteista tms. Mitä riippuvuuksia vastuksen arvolla tyypillisesti on? 5. Kuvassa 3 on esitetty kolme erilaista teollisuuden mittauksissa yleisesti käytettyä mitta-anturia. Selitä näiten antureiden toiminta pääpiirteittäin. Mihin näitä antureita käytetään? A E 2 d B p v p 2 v2 V E 1 Liike Magneettikela C Vaste Heräte Kuva 3. Antureita: A) magneettinen virtausanturi, B) mittauslaippa ja C) differentiaalimuuntaja

29 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin muiden osasuoritustesi suoritusvuodet, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. a) Luettele SI-järjestelmän perussuureet. b) Määrittele neljä perussuuretta (saat itse valita suureet). 2. Selitä lyhyesti: a) Mihin tarkoitukseen käytetään oskilloskoopin HOLD OFF-säätöä? Anna esimerkki tilanteesta, jossa HOLD OFF-säätö on hyödyllinen. b) Oskilloskoopin liipaisun toimintaperiaate? c) Miksi oskilloskooppimittauksissa käytetään tavallisesti mittapäätä? d) Miten resistanssilämpöanturi voi vaikuttaa mitattavaan kohteeseen? e) Miksi resistanssin nelipistemittaus on tarkempi, kuin kaksipistemittaus? f) Mikä on Pt-100 anturi? 3. Tarkastellaan kuvan 1. mukaista järjestelmää. Piirrä kuva ja selitä, kuinka kapasitiivinen, induktiivinen ja resistiivinen häiriö voivat kytkeytyä verkosta tai ulkopuolisista johtimista kuvan järjestelmään. Mitä suunnittelullisia tms. menetelmiä on mahdollista käyttää pienentämään kapasitiivisesti kytkeytyvää häiriötä? Lähetin Vastaanotin R S U R L 240V 0 V MAA Kuva 1. Järjestelmä, johon häiriö kytkeytyy. Verkko KÄÄNNÄ

30 4. Esittele passiivisten komponenttien (vastus, kela ja kondensaattori) epäideaalisuuksia sekä ko. komponenttien arvojen riippuvuuksia käyttöolosuhteista. 5. a) Määrittele kohina. b) Määrittele häiriö. c) Mitä eri kohinatyyppejä näkyy kuvan 2 mukaisen järjestelmän ulostulossa ja missä järjestelmän osissa ne syntyvät? d) Mittaat ulostulon kohinaa RMS-yleismittarilla, jonka mittauskaistanleveys on tunnettu. Mitkä tekijät (ulkoiset ja sisäiset) vaikuttavat mitatun kohinan suuruuteen? Diodi Paristo + Vastus Ulostulo Kuva 2. Kohiseva piiri

31 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin muiden osasuoritustesi suoritusvuodet, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. a) Luettele SI-järjestelmän perussuureet. b) Määrittele neljä perussuuretta (saat itse valita suureet). 2. Luettele neljä A/D-muunnintyyppiä ja selitä niistä kahden toiminta (mitä tapahtuu muunnoksen eri vaiheissa). Piirrä selitykseesi muuntimien periaatekuvat. 3. Tarkastellaan kuvan 1. mukaista järjestelmää. - Piirrä kuva ja selitä, kuinka kapasitiivinen, induktiivinen ja resistiivinen häiriö kytkeytyvät järjestelmään. - Selitä miksi symmetrinen kytkentä (ei kuvassa) vaimentaa tehokkaasti edellämainittuja häiriöitä. Lähetin Vastaanotin R S U R L 240V 0 V MAA Kuva 1. Järjestelmä, johon häiriö kytkeytyy. Verkko 4. Esittele vastuksen epäideaalisuuksia. 5. Oheisissa kuvissa 2-4 on esitetty erilaisia mittalaitteita ja antureita. Mihin näitä laitteita käytetään? Selitä myös Laitteiden toiminta pääpiirteittäin. Lähde Optiikka Ilmaisin Havaintolinssi Kuva 2. Pyrometri. KÄÄNNÄ

32 Kuva 3. Venymäliuska. Kuva 4. Valomonistin.

33 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin muiden osasuoritustesi suoritusvuodet, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. Oheisissa kuvissa 1-3 on esitetty erilaisia mittalaitteita ja antureita. Selitä laitteiden toiminta pääpiirteittäin. Mihin näitä laitteita käytetään? lähestymisosa p v 1 1 p v 2 2 poisto-osa paine-eron mittausyksikkö Kuva 1. Venturiputki. Kuva 2. Valodiodi. Lähde Optiikka Ilmaisin Havaintolinssi Kuva 3. Pyrometri. 2. Oheisessa kuvassa 4 on esitetty lock-in-vahvistimen periaatekuva. Lock-in vahvistinta käytetään mm. heikkojen signaalien havaitsemiseen kohinan ja häiriöiden alta. Lock-invahvistimen ytimen muodostavat kertoja ja alipäästösuodin. Kertojalle viedään referenssisignaali oskillaattorilta sekä mittauksesta saatava signaali, jossa on usein hyvin paljon kohinaa. Kertojalta saatava signaali alipäästösuodatetaan. a) Piirrä kertojalle tulevien ja kertojalta lähtevien signaalien spektrit. b) Selitä mihin alipäästösuodatinta tarvitaan. c) Miksi referenssisignaalin vaiheen tulee olla säädettävä? Oskillaattori Vaiheensiirto (viive) φ Kertoja Alipäästösuodin Ulostulo Moduloitu valonlähde (LED) Mittaus Anturi (fotodiodi) Kuva 4. Optisen vaimennuksen (esim. aurinkolasien tummuus) mittaus lock-in-vahvistinta käyttäen. Ulostulona saadaan vaimentimen läpäisyyn verrannollinen signaali.

34 3. Olet tekemässä mittausta, jossa lopputuloksen määräämiseksi on tehtävä useita erillisiä mittauksia (esimerkki: kokonaisvirtaus usean erillisen putken läpi). Nyt mittausta kuvaava yhtälö on y = a x + a x a x N N, missä ai ovat tunnettuja vakioita ja x i ovat mittaustuloksina saatuja estimaatteja. Tunnet myös estimaattien standardiepävarmuudet u(x i ). Määritä mittaustuloksen yhdistetty standardiepävarmuus u c (y). Miten standardiepävarmuus on tulkittavaissa, jos oletetaan tulosten olevan normaalijakautuneita? 4. Selitä lyhyesti: a) Mihin tarkoitukseen käytetään oskilloskoopin HOLD OFF-säätöä? Anna esimerkki tilanteesta, jossa HOLD OFF-säätö on hyödyllinen. b) Miten resistanssilämpöanturi voi vaikuttaa mitattavaan kohteeseen? c) Miksi resistanssin nelipistemittaus on tarkempi, kuin kaksipistemittaus? d) Mikä on Pt-100 anturi? e) Selitä suora taajuusmittaus (2 p) 5. Laske (mittauskaistanleveys on 1 MHz.): a) Termisen kohinajännitteen tehollisarvo 10 kω vastukselle 400 K lämpötilassa. b) Raekohinavirran tehollisarvo, kun 1 ma:n virta kulkee diodin läpi. (Bolzmann s constant: J/K, electron charge: 1, C)

35 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin muiden osasuoritustesi suoritusvuodet, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. a) Määrittele kohina. b) Määrittele häiriö. c) Mitä eri kohinatyyppejä näkyy kuvan 1 mukaisen järjestelmän ulostulossa ja missä järjestelmän osissa ne syntyvät? d) Mittaat ulostulon kohinaa RMS-yleismittarilla, jonka mittauskaistanleveys on tunnettu. Mitkä tekijät (ulkoiset ja sisäiset) vaikuttavat mitatun kohinan suuruuteen? Diodi Paristo + Vastus Ulostulo Kuva 1. Kohiseva piiri 2. Tarkastellaan kuvan 2 järjestelmää. a) Piirrä kuva ja selitä kuinka kapasitiivinen ja induktiivinen häiriö kytkeytyvät järjestelmään. b) Symmetristä kytkentää ja kierrettyä parikaapelia käyttämällä voidaan usein vaimentaa tehokkaasti häiriöitä. Selitä symmetrisen kytkennän toiminta ja syy miksi se kuvan tapauksessa vaimentaa induktiivisesti ja kapasitiivisesti kytkeytyviä häiriötä. c) Mitä tarkoitetaan symmetrisessä kytkennässä CMRR:llä ja mitkä tekijät voivat vaikuttaa sen suuruuteen? d) Mitä muita menetelmiä on mahdollista käyttää kapasitiivisen tai induktiivisen häiriön vaimentamiseen kuvan 2 mukaisessa järjestelmässä? I H Lähetin Vastaanotin R S U R L U H Verkko: 240V rms MAA I H Kuva 2. Järjestelmä, johon häiriö kytkeytyy 3. Olet tekemässä mittausta, jossa lopputuloksen määräämiseksi on tehtävä useita erillisiä mittauksia (esimerkki: kokonaisvirtaus usean erillisen putken läpi). Nyt mittausta kuvaava yhtälö on y = a1 x1 + a2x a N xn, missä a i ovat tunnettuja vakioita ja x i ovat mittaustuloksina saatuja estimaatteja. Tunnet myös estimaattien standardiepävarmuudet u(x i ). Määritä mittaustuloksen yhdistetty standardi-

36 epävarmuus u c (y). Miten standardiepävarmuus on tulkittavaissa, jos oletetaan tulosten olevan normaalijakautuneita? 4. Digitaalisissa yleismittareissa käytetään yleisesti ns. kaksoisintegroivaa A/Dmuunninta. a) Miksi nimenomaan kaksoisintegroivaa muunninta käytetään yleismittareissa? b) Piirrä muuntimen lohkokaavio. c) Selitä muunnosprosessin kulku. Piirrä myös kuva integraattorin jännitteestä muunnoksen aikana. 5. Kuvissa 3-5 on esitetty kolme erilaista teollisuuden mittauksissa yleisesti käytettyä mitta-anturia. Selitä näiten antureiden toiminta pääpiirteittäin. Mihin näitä antureita käytetään? Liike Kuva 3. Differentiaalimuuntaja. Vaste Heräte Kuva 4. Venymäliuska. Kuva 5. Termopari.

37 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin muiden osasuoritustesi suoritusvuodet, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. Piirrä periaatekuva oskilloskoopin vaimentavasta mittapäästä. Miksi vaimentavaa mittapäätä käytetään ja miten se toimii? Optimoi 1:10 vaimentavan mittapään komponenttien arvot mahdollisimman tasaista taajuusvastetta varten, kun oskilloskoopin sisääntulon resistanssi on 9 MΩ ja kapasitanssi on 12 pf. 2. Digitaalisissa yleismittareissa käytetään usein ns. kaksoisintegroivaa A/Dmuunninta. a) Miksi nimenomaan integroivaa muunninta käytetään yleismittareissa? b) Piirrä muuntimen lohkokaavio. c) Selitä muunnosprosessin kulku. Piirrä myös kuva integraattorin jännitteestä muunnoksen aikana. 3. Tarkastellaan kuvan 1 järjestelmää. a) Piirrä kuva ja selitä kuinka kapasitiivinen, induktiivinen ja resistiivinen häiriö kytkeytyvät järjestelmään. b) Mitä erilaisia menetelmiä on mahdollista käyttää häiriöiden vaimentamiseen? c) Symmetrinen kytkentä vaimentaa tehokkaasti häiriöitä. Mitä huonoja puolia symmetroinnissa on? I H Lähetin Vastaanotin R S U R L U H Verkko: 240V rms MAA I H Kuva 1. Järjestelmä, johon häiriö kytkeytyy. 4. Määrittele: - Metri - Sekunti - Erottelukyky - Herkkyys - Dynaaminen virhe - Nousuaika Käännä

38 5. Oheisissa kuvissa 2-4 on esitetty erilaisia mittalaitteita ja antureita. Selitä laitteiden toiminta pääpiirteittäin. Mihin näitä laitteita käytetään? E 2 V d E 1 Magneettikela Kuva 2. Magneettinen virtausanturi. Kuva 3. Venymäliuska. Kuva 4. Valomonistinputki.

39 S Mittaustekniikan perusteet Y /Merimaa HUOM! Merkitse vastauspaperiin muiden osasuoritustesi suoritusvuodet, mikäli tämä on viimeinen osasuorituksesi. 1. Oskilloskoopin ottovaimentimena käytetään usen ns. taajuuskorjattua jännitteenjakajaa. Piirrä periaatekuva taajuuskorjatusta jännitteenjakajasta ja selitä sen toimintaperiaate. 2. Määrittele: - Tyypin A mittausepävarmuus - Tyypin B mittausepävarmuus - Erottelukyky - Herkkyys - Dynaaminen virhe - Nousuaika 3. Digitaalisissa yleismittareissa käytetään yleisesti ns. kaksoisintegroivaa A/Dmuunninta. a) Miksi nimenomaan kaksoisintegroivaa muunninta käytetään yleismittareissa? b) Piirrä muuntimen lohkokaavio. c) Selitä muunnosprosessin kulku. Piirrä myös kuva integraattorin jännitteestä muunnoksen aikana. 4. Oheisissa kuvissa 1-3 on esitetty erilaisia mittalaitteita (ja antureita). Mihin näitä käytetään? Selitä myös laitteiden toiminta pääpiirteittäin. Lähde Optiikka Ilmaisin Havaintolinssi Kuva 1. Pyrometri. Liike Vaste Heräte Kuva 2. Venymäliuska. Kuva 3. Differentiaalimuuntaja 5. Mittauksissa käytetään nykyisin yhä enemmän digitaalisia mittalaitteita. Mitä hyötyjä ja haittoja mittauslaitteiden digitalisoinnissa on?

S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A Tentti

S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A Tentti S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A Tentti 15.12.06 / Kärhä Tehtävät 1-2 käsittelevät luentoja ja ne hyvitetään vuoden 2006 luentokuulustelupisteiden perusteella. Tehtävät 3-5 käsittelevät laboratoriotöitä

Lisätiedot

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 Mittalaitetekniikka NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 1 1. VAIHTOSÄHKÖ, PERUSKÄSITTEITÄ AC = Alternating current Jatkossa puhutaan vaihtojännitteestä. Yhtä hyvin voitaisiin tarkastella

Lisätiedot

S-108.180 Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset. Vanhoja tenttitehtäviä

S-108.180 Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset. Vanhoja tenttitehtäviä S-18.18 Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset 1. Vastaa lyhyesti: a) Mitä on kohina (yleisesti)? b) Miten määritellään kohinaluku? c) Miten / missä syntyy raekohinaa? Vanhoja tenttitehtäviä

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteet o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteita o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan

Lisätiedot

LOPPURAPORTTI 19.11.2007. Lämpötilahälytin. 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi

LOPPURAPORTTI 19.11.2007. Lämpötilahälytin. 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi LOPPURAPORTTI 19.11.2007 Lämpötilahälytin 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi KÄYTETYT MERKINNÄT JA LYHENTEET... 3 JOHDANTO... 4 1. ESISELOSTUS... 5 1.1 Diodi anturina... 5 1.2 Lämpötilan ilmaisu...

Lisätiedot

Perusmittalaitteet 2. Yleismittari Taajuuslaskuri

Perusmittalaitteet 2. Yleismittari Taajuuslaskuri Mittaustekniikan perusteet / luento 4 Perusmittalaitteet 2 Digitaalinen yleismittari Yleisimmin sähkötekniikassa käytetty mittalaite. Yleismittari aajuuslaskuri Huomaa mittareiden toisistaan poikkeaat

Lisätiedot

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 30.10.2014 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:

Lisätiedot

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS Päivitetty: 23/01/2009 TP 2-1 2. A/D-muunnos Työn tarkoitus Tässä työssä demotaan A/D-muunnoksen ominaisuuksia ja ongelmia. Tarkoitus on osoittaa käytännössä, miten bittimäärä

Lisätiedot

S-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö, kevät 2010

S-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö, kevät 2010 1/7 S-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset Laboratoriotyö, kevät 2010 Häiriöiden kytkeytyminen yhteisen impedanssin kautta lämpötilasäätimessä Viimeksi päivitetty 25.2.2010 / MO 2/7 Johdanto Sähköisiä

Lisätiedot

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys PERMITTIIVISYYS 1 Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset ja ja levyjen välillä

Lisätiedot

LABORAATIO 1, YLEISMITTARI JA PERUSMITTAUKSET

LABORAATIO 1, YLEISMITTARI JA PERUSMITTAUKSET KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala VAHVAVIRTATEKNIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen LABORAATIO 1, YLEISMITTARI JA PERUSMITTAUKSET YLEISTÄ YLEISMITTARIN OMINAISUUKSISTA: Tässä laboratoriotyössä

Lisätiedot

S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A. Esiselostustehtävät 2006. Erityisesti huomioitava

S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A. Esiselostustehtävät 2006. Erityisesti huomioitava S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A Esiselostustehtävät 2006 Ryhmän tulee merkitä vastauspaperiin työn numero, ryhmän numero, työn päivämäärä ja ryhmän jäsenten nimet. Vastaukset on kirjoitettava siististi

Lisätiedot

MITTAUSTEKNIIKAN LABORATORIOTYÖOHJE TYÖ 4. LÄMPÖTILA ja PAINELÄHETTIMEN KALIBROINTI FLUKE 702 PROSESSIKALIBRAATTORILLA

MITTAUSTEKNIIKAN LABORATORIOTYÖOHJE TYÖ 4. LÄMPÖTILA ja PAINELÄHETTIMEN KALIBROINTI FLUKE 702 PROSESSIKALIBRAATTORILLA OAMK / Tekniikan yksikkö MITTAUSTEKNIIKAN LABORATORIOTYÖOHJE TYÖ 4 LÄMPÖTILA ja PAINELÄHETTIMEN KALIBROINTI FLUKE 702 PROSESSIKALIBRAATTORILLA Tero Hietanen ja Heikki Kurki TEHTÄVÄN MÄÄRITTELY Työn tehtävänä

Lisätiedot

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt Häiriöt peittävät mitattavia signaaleja Häriölähteitä: Sähköverkko 240 V, 50 Hz Moottorit Kytkimet Releet, muuntajat Virtalähteet Loisteputkivalaisimet Kännykät Radiolähettimet,

Lisätiedot

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS 2-1 2. A/D-muunnos Työn tarkoitus Tässä työssä demotaan A/D-muunnoksen ominaisuuksia ja ongelmia. Tarkoitus on osoittaa käytännössä, miten bittimäärä ja näytteenottotaajuus

Lisätiedot

Perusmittalaitteet 3. Yleismittari. Mittaustekniikan perusteet / luento 5. Digitaalinen yleismittari. Digitaalinen yleismittari.

Perusmittalaitteet 3. Yleismittari. Mittaustekniikan perusteet / luento 5. Digitaalinen yleismittari. Digitaalinen yleismittari. Mittaustekniikan perusteet / luento 5 Perusmittalaitteet 3 Yleismittari Yleisimmin sähkötekniikassa käytetty mittalaite. Kahta perustyyppiä: Analogimittari Kiertokäämimittari Ei enää juurikaan käytössä

Lisätiedot

LABORATORIOTYÖ 3 VAIHELUKITTU VAHVISTIN

LABORATORIOTYÖ 3 VAIHELUKITTU VAHVISTIN LABORATORIOTYÖ 3 VAIHELUKITTU VAHVISTIN Päivitetty: 23/01/2009 TP 3-1 3. VAIHELUKITTU VAHVISTIN Työn tavoitteet Työn tavoitteena on oppia vaihelukitun vahvistimen toimintaperiaate ja käyttömahdollisuudet

Lisätiedot

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta.

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta. TYÖ 11. Operaatiovahvistin Operaatiovahvistin on mikropiiri ( koostuu useista transistoreista, vastuksista ja kondensaattoreista juotettuna pienelle piipalaselle ), jota voidaan käyttää useisiin eri kytkentöihin.

Lisätiedot

521124S Anturit ja mittausmenetelmät (5 op/3 ov) Koe 27.1.2006

521124S Anturit ja mittausmenetelmät (5 op/3 ov) Koe 27.1.2006 521124S Anturit ja mittausmenetelmät (5 op/3 ov) Koe 27.1.2006 1. Reluktiivisia differentiaalimuuntimia (LVDT ja RVDT) käytetään siirtymän mittauksessa. Esitä molempien toimintaperiaate ja tyypillisiä

Lisätiedot

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla PERMITTIIVISYYS Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä. Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset +Q ja Q ja levyjen

Lisätiedot

Sähkömagneettiset häiriöt. Mittaustekniikan perusteet / luento 9. Sähkömagneettiset häiriöt. Sähkömagneettiset häiriöt

Sähkömagneettiset häiriöt. Mittaustekniikan perusteet / luento 9. Sähkömagneettiset häiriöt. Sähkömagneettiset häiriöt Mittaustekniikan perusteet / luento 9 Sähkömagneettiset häiriöt Signaali-kohinasuhteen parantaminen Sähkömagneettiset häiriöt Häiriö on ei-toivottu sähköinen signaali, joka voidaan poistaa mittauksista

Lisätiedot

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit Tässä työssä pyritään syventämään vaihtovirtakomponentteihin liittyviä käsitteitä. Tunnetusti esimerkiksi käsitteet impedanssi, reaktanssi ja vaihesiirto ovat aina hyvin

Lisätiedot

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen.

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. X.X.2015 Tehtävä 1 Bipolaaritransistoria käytetään alla olevan kuvan mukaisessa kytkennässä, jossa V CC = 40 V ja kuormavastus

Lisätiedot

Laitteita - Yleismittari

Laitteita - Yleismittari Laitteita - Yleismittari Yleistyökalu mittauksissa Yleensä digitaalisia Mittaustoimintoja Jännite (AC ja DC) Virta (AC ja DC) Vastus Diodi Lämpötila Transistori Kapasitanssi Induktanssi Taajuus 1 Yleismittarin

Lisätiedot

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 14.11.2013 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:

Lisätiedot

Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen

Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen EMC - Kaapelointi ja kytkeytyminen Kaapelointi merkittävä EMC-ominaisuuksien kannalta yleensä pituudeltaan suurin elektroniikan osa > toimii helposti antennina

Lisätiedot

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET FYSP105 / K3 R-SODATTIMET Työn tavoitteita tutustua R-suodattimien toimintaan oppia mitoittamaan tutkittava kytkentä laiterajoitusten mukaisesti kerrata oskilloskoopin käyttöä vaihtosähkömittauksissa Työssä

Lisätiedot

2003 Eero Alkkiomäki (OH6GMT) 2009 Tiiti Kellomäki (OH3HNY)

2003 Eero Alkkiomäki (OH6GMT) 2009 Tiiti Kellomäki (OH3HNY) Häiriöt ja mittaaminen 2003 Eero Alkkiomäki (OH6GMT) 2009 Tiiti Kellomäki (OH3HNY) Häiriötyypit sähkömagneettisesti kytkeytyvät puutteellinen kotelointi huonot liitokset puutteelliset suodatukset kapasitiivisesti

Lisätiedot

Spektri- ja signaalianalysaattorit

Spektri- ja signaalianalysaattorit Spektri- ja signaalianalysaattorit Pyyhkäisevät spektrianalysaattorit Suora pyyhkäisevä Superheterodyne Reaaliaika-analysaattorit Suora analoginen analysaattori FFT-spektrianalysaattori DFT FFT Analysaattoreiden

Lisätiedot

Sähköstatiikan laskuissa useat kaavat yksinkertaistuvat hieman, jos vakio C kirjoitetaan muotoon

Sähköstatiikan laskuissa useat kaavat yksinkertaistuvat hieman, jos vakio C kirjoitetaan muotoon 30 SÄHKÖVAKIO 30 Sähkövakio ja Coulombin laki Coulombin lain mukaan kahden tyhjiössä olevan pistevarauksen q ja q 2 välinen voima F on suoraan verrannollinen varauksiin ja kääntäen verrannollinen varausten

Lisätiedot

EVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003

EVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003 EVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003 LABORATORIOTÖIDEN OHJEET (Mukaillen työkirjaa "Teknillisten oppilaitosten Elektroniikka";

Lisätiedot

Kaikki kytkennät tehdään kytkentäalustalle (bimboard) ellei muuta mainita.

Kaikki kytkennät tehdään kytkentäalustalle (bimboard) ellei muuta mainita. FYSE300 Elektroniikka 1 (FYSE301 FYSE302) Elektroniikka 1:n (FYSE300) laboratorioharjoitukset sisältävät kaksi työtä, joista ensimmäinen sisältyy A-osaan (FYSE301) ja toinen B-osaan (FYSE302). Pelkän A-osan

Lisätiedot

TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT

TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT Työselostuksen laatija: Tommi Tauriainen Luokka: TTE7SN1 Ohjaaja: Jaakko Kaski Työn tekopvm: 02.12.2008 Selostuksen luovutuspvm: 16.12.2008 Tekniikan

Lisätiedot

DIODIN OMINAISKÄYRÄ TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ

DIODIN OMINAISKÄYRÄ TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ 1 IOIN OMINAISKÄYRÄ JA TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ MOTIVOINTI Työ opettaa mittaamaan erityyppisten diodien ominaiskäyrät käyttämällä oskilloskooppia XYpiirturina Työssä opetellaan mittaamaan transistorin

Lisätiedot

Mittaustuloksen esittäminen Virhetarkastelua. Mittalaitetekniikka NYMTES 13 Jussi Hurri syksy 2014

Mittaustuloksen esittäminen Virhetarkastelua. Mittalaitetekniikka NYMTES 13 Jussi Hurri syksy 2014 Mittaustuloksen esittäminen Virhetarkastelua Mittalaitetekniikka NYMTES 13 Jussi Hurri syksy 2014 SI järjestelmä Kansainvälinen mittayksikköjärjestelmä Perussuureet ja perusyksiköt Suure Tunnus Yksikkö

Lisätiedot

S Mittaustekniikan perusteet A. Esiselostustehtävät Erityisesti huomioitava

S Mittaustekniikan perusteet A. Esiselostustehtävät Erityisesti huomioitava S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A Esiselostustehtävät 2014 Ryhmän tulee merkitä vastauspaperiin työn numero, ryhmän numero, työn päivämäärä ja ryhmän jäsenten nimet. Vastaukset on kirjoitettava siististi

Lisätiedot

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy 2013. Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy 2013. Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto Kojemeteorologia Sami Haapanala syksy 2013 Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto Datan käsittely ja tallentaminen Käytännössä kaikkien mittalaitteiden ensisijainen signaali on analoginen Jotta tämä

Lisätiedot

Käytännön radiotekniikkaa: Epälineaarinen komponentti ja signaalien siirtely taajuusalueessa (+ laboratoriotyön 2 esittely)

Käytännön radiotekniikkaa: Epälineaarinen komponentti ja signaalien siirtely taajuusalueessa (+ laboratoriotyön 2 esittely) Käytännön radiotekniikkaa: Epälineaarinen komponentti ja signaalien siirtely taajuusalueessa (+ laboratoriotyön 2 esittely) ELEC-C5070 Elektroniikkapaja, 21.9.2015 Huom: Kurssissa on myöhemmin erikseen

Lisätiedot

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013 SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013 1. RESISTANSSI Resistanssi kuvaa komponentin tms. kykyä vastustaa sähkövirran kulkua Johtimen tai komponentin jännite on verrannollinen

Lisätiedot

Taitaja2004/Elektroniikka Semifinaali 19.11.2003

Taitaja2004/Elektroniikka Semifinaali 19.11.2003 Taitaja2004/Elektroniikka Semifinaali 19.11.2003 Teoriatehtävät Nimi: Oppilaitos: Ohje: Tehtävät ovat suurimmaksi osaksi vaihtoehtotehtäviä, mutta tarkoitus on, että lasket tehtävät ja valitset sitten

Lisätiedot

S-108.180 Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset. Petri Kärhä 27/01/2004 Luento 1: Anturit ja mittausvahvistimet 1

S-108.180 Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset. Petri Kärhä 27/01/2004 Luento 1: Anturit ja mittausvahvistimet 1 S-108.180 Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset Petri Kärhä 27/01/2004 Luento 1: Anturit ja mittausvahvistimet 1 Anturit ja mittausvahvistimet Anturityypit ja kytkeminen mittauspiireihin

Lisätiedot

Taajuusmittauskilpailu Hertsien herruus 2008. Mittausraportti

Taajuusmittauskilpailu Hertsien herruus 2008. Mittausraportti Taajuusmittauskilpailu Hertsien herruus 2008 1. MITTAUSJÄRJESTELMÄ Mittausraportti Petri Kotilainen OH3MCK Mittausjärjestelmän lohkokaavio on kuvattu alla. Vastaanottoon käytettiin magneettisilmukkaantennia

Lisätiedot

KÄYTTÖOPAS. DIGITAALINEN KYNÄYLEISMITTARI E42 034 51, tuotenro. 42.6592

KÄYTTÖOPAS. DIGITAALINEN KYNÄYLEISMITTARI E42 034 51, tuotenro. 42.6592 KÄYTTÖOPAS DIGITAALINEN KYNÄYLEISMITTARI E42 034 51, tuotenro. 42.6592 SISÄLTÖ 1. Johdanto a. Yleistä... 3 b. Erityisominaisuuksia... 3 c. Pakkauksesta poistaminen ja tarkastus... 3 2. Tekniset tiedot

Lisätiedot

OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia

OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala TYÖ 11 ELEKTRONIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia TYÖN TAVOITE Tutustua operaatiovahvistinkytkentään

Lisätiedot

A/D-muuntimia. Flash ADC

A/D-muuntimia. Flash ADC A/D-muuntimia A/D-muuntimen valintakriteerit: - bittien lukumäärä instrumentointi 6 16 audio/video/kommunikointi/ym. 16 18 erikoissovellukset 20 22 - Tarvittava nopeus hidas > 100 μs (

Lisätiedot

Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen.

Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen. Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen. 1. Tuletko mittaamaan AC tai DC -virtaa? (DC -pihdit luokitellaan

Lisätiedot

83950 Tietoliikennetekniikan työkurssi Monitorointivastaanottimen perusmittaukset

83950 Tietoliikennetekniikan työkurssi Monitorointivastaanottimen perusmittaukset TAMPEREEN TEKNILLINEN KORKEAKOULU 83950 Tietoliikennetekniikan työkurssi Monitorointivastaanottimen perusmittaukset email: ari.asp@tut.fi Huone: TG 212 puh 3115 3811 1. ESISELOSTUS Vastaanottimen yleisiä

Lisätiedot

MITTALAITTEIDEN OMINAISUUKSIA ja RAJOITUKSIA

MITTALAITTEIDEN OMINAISUUKSIA ja RAJOITUKSIA KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOL Tekniikan ja liikenteen ala TYÖ 21 ELEKTRONIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen MITTALAITTEIDEN OMINAISKSIA ja RAJOITKSIA TYÖN TAVOITE: Tässä laboratoriotyössä tutustumme mittalaitteiden

Lisätiedot

Fysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 3, Vastuksen ja diodin virta-jänniteominaiskäyrät

Fysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 3, Vastuksen ja diodin virta-jänniteominaiskäyrät Fysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 3, Vastuksen ja diodin virta-jänniteominaiskäyrät Tekijä: Mikko Laine Tekijän sähköpostiosoite: miklaine@student.oulu.fi Koulutusohjelma: Fysiikka Mittausten suorituspäivä:

Lisätiedot

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan. cos sin.

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan. cos sin. VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan

Lisätiedot

DC-moottorin pyörimisnopeuden mittaaminen back-emf-menetelmällä

DC-moottorin pyörimisnopeuden mittaaminen back-emf-menetelmällä 1 DC-moottorin pyörimisnopeuden mittaaminen back-emf-menetelmällä JK 23.10.2007 Johdanto Harrasteroboteissa käytetään useimmiten voimanlähteenä DC-moottoria. Tämä moottorityyppi on monessa suhteessa kätevä

Lisätiedot

KOHINA LÄMPÖKOHINA VIRTAKOHINA. N = Noise ( Kohina )

KOHINA LÄMPÖKOHINA VIRTAKOHINA. N = Noise ( Kohina ) KOHINA H. Honkanen N = Noise ( Kohina ) LÄMÖKOHINA Johtimessa tai vastuksessa olevien vapaiden elektronien määrä ei ole vakio, vaan se vaihtelee satunnaisesti. Nämä vaihtelut aikaansaavat jännitteen johtimeen

Lisätiedot

Vastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi

Vastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi Sivu 1/10 Fysiikan laboratoriotyöt 1 Työ numero 3 Vastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi Työn suorittaja: Antero Lehto 1724356 Työ tehty: 24.2.2005 Uudet mittaus tulokset: 11.4.2011

Lisätiedot

1. Mittausjohdon valmistaminen 10 p

1. Mittausjohdon valmistaminen 10 p 1 1. Mittausjohdon valmistaminen 10 p Valmista kuvan mukainen BNC-hauenleuka x2 -liitosjohto. Johtimien on oltava yhtä pitkät sekä mittojen mukaiset. 60 100 mm 1 000 mm Puukko ja BNC-puristustyökalu ovat

Lisätiedot

S Mittaustekniikan perusteet A. Esiselostustehtävät Erityisesti huomioitava

S Mittaustekniikan perusteet A. Esiselostustehtävät Erityisesti huomioitava S-108.195 Mittaustekniikan perusteet A Esiselostustehtävät 2002 Ryhmän tulee merkitä vastauspaperiin työn numero, ryhmän numero, työn päivämäärä ja ryhmän jäsenten nimet. Vastaukset on kirjoitettava siististi

Lisätiedot

1. a) Piiri sisältää vain resistiivisiä komponentteja, joten jännitteenjaon tulos on riippumaton taajuudesta.

1. a) Piiri sisältää vain resistiivisiä komponentteja, joten jännitteenjaon tulos on riippumaton taajuudesta. Fysiikan mittausmenetelmät I syksy 2013 Malliratkaisut 3 1. a) Piiri sisältää vain resistiivisiä komponentteja, joten jännitteenjaon tulos on riippumaton taajuudesta. b) Ulostulo- ja sisäänmenojännitteiden

Lisätiedot

PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS 1 PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS Aki Sorsa 2 SISÄLTÖ YLEISTÄ Mitattavuus ja mittaus käsitteinä Mittauksen vaiheet Mittaustarkkuudesta SUUREIDEN MITTAUSMENETELMIÄ Mittalaitteen osat Lämpötilan

Lisätiedot

S Mittaustekniikan perusteet A. Esiselostustehtävät Erityisesti huomioitava

S Mittaustekniikan perusteet A. Esiselostustehtävät Erityisesti huomioitava S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A Esiselostustehtävät 2007 Ryhmän tulee merkitä vastauspaperiin työn numero, ryhmän numero, työn päivämäärä ja ryhmän jäsenten nimet. Vastaukset on kirjoitettava siististi

Lisätiedot

Mittaustulosten tilastollinen käsittely

Mittaustulosten tilastollinen käsittely Mittaustulosten tilastollinen käsittely n kertaa toistetun mittauksen tulos lasketaan aritmeettisena keskiarvona n 1 x = x i n i= 1 Mittaustuloksen hajonnasta aiheutuvaa epävarmuutta kuvaa keskiarvon keskivirhe

Lisätiedot

Pynnönen 1.5.2000. Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

Pynnönen 1.5.2000. Opiskelija: Tarkastaja: Arvio: EAOL 1/5 Opintokokonaisuus : Jakso: Harjoitustyö: Passiiviset komponentit Pvm : vaihtosähköpiirissä Opiskelija: Tarkastaja: Arvio: Tavoite: Välineet: Opiskelija oppii ymmärtämään vastuksen, kondensaattorin

Lisätiedot

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy 2013. Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy 2013. Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto Kojemeteorologia Sami Haapanala syksy 2013 Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto Mittalaitteiden staattiset ominaisuudet Mittalaitteita kuvaavat tunnusluvut voidaan jakaa kahteen luokkaan Staattisiin

Lisätiedot

PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS 1 PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS Aki Sorsa 2 SISÄLTÖ YLEISTÄ Mitattavuus ja mittaus käsitteinä Mittauksen vaiheet Mittausprojekti Mittaustarkkuudesta SUUREIDEN MITTAUSMENETELMIÄ Mittalaitteen

Lisätiedot

Petri Kärhä 04/02/04. Luento 2: Kohina mittauksissa

Petri Kärhä 04/02/04. Luento 2: Kohina mittauksissa Kohinan ominaisuuksia Kohinamekanismit Terminen kohina Raekohina 1/f kohina (Kvantisointikohina) Kohinan käsittely Kohinakaistanleveys Kohinalähteiden yhteisvaikutus Signaali-kohina suhde Kohinaluku Kohinalämpötila

Lisätiedot

Signaalit ja järjestelmät aika- ja taajuusalueissa

Signaalit ja järjestelmät aika- ja taajuusalueissa Signaalit ja järjestelmät aika- ja taajuusalueissa Signaalit aika ja taajuusalueissa Muunnokset aika ja taajuusalueiden välillä Fourier sarja (jaksollinen signaali) Fourier muunnos (jaksoton signaali)

Lisätiedot

Tämä symboli ilmaisee, että laite on suojattu kokonaan kaksoiseristyksellä tai vahvistetulla eristyksellä.

Tämä symboli ilmaisee, että laite on suojattu kokonaan kaksoiseristyksellä tai vahvistetulla eristyksellä. 123 Turvallisuus Tämä symboli toisen symbolin, liittimen tai käyttölaitteen vieressä ilmaisee, että käyttäjän on katsottava oppaasta lisätietoja välttääkseen loukkaantumisen tai mittarin vaurioitumisen.

Lisätiedot

KÄYTTÖOPAS. PIHTIVIRTAMITTARI AC/DC Malli Kaise 42.7660 E4204570

KÄYTTÖOPAS. PIHTIVIRTAMITTARI AC/DC Malli Kaise 42.7660 E4204570 KÄYTTÖOPAS PIHTIVIRTAMITTARI AC/DC Malli Kaise 42.7660 E4204570 Sisällysluettelo: 1. Johdanto a. Yleistä b. Erikoisominaisuudet c. Pakkauksesta purkaminen ja tarkastus 2. Tekniset tiedot a. Yleiset tekniset

Lisätiedot

Supply jännite: Ei kuormaa Tuuletin Vastus Molemmat DC AC Taajuus/taajuudet

Supply jännite: Ei kuormaa Tuuletin Vastus Molemmat DC AC Taajuus/taajuudet S-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset 1/5 Ryhmän nro: Nimet/op.nro: Tarvittavat mittalaitteet: - Oskilloskooppi - Yleismittari, 2 kpl - Ohjaus- ja etäyksiköt Huom. Arvot mitataan pääasiassa lämmityksen

Lisätiedot

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi Physica 9. painos (0) RATKAST. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi RATKAST:. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi. a) Vaihtovirran tehollinen arvo on yhtä suuri kuin sellaisen tasavirran arvo, joka tuottaa vastuksessa

Lisätiedot

4B. Tasasuuntauksen tutkiminen oskilloskoopilla.

4B. Tasasuuntauksen tutkiminen oskilloskoopilla. TURUN AMMATTIKORKEAKOULU TYÖOHJE 1 4B. Tasasuuntauksen tutkiminen oskilloskoopilla. Teoriaa oskilloskoopista Oskilloskooppi on laite, joka muuttaa sähköisen signaalin näkyvään muotoon. Useimmiten sillä

Lisätiedot

R = Ω. Jännite R:n yli suhteessa sisäänmenojännitteeseen on tällöin jännitteenjako = 1

R = Ω. Jännite R:n yli suhteessa sisäänmenojännitteeseen on tällöin jännitteenjako = 1 Fysiikan mittausmenetelmät I syksy 206 Laskuharjoitus 4. Merkitään kaapelin resistanssin ja kuormaksi kytketyn piirin sisäänmenoimpedanssia summana R 000.2 Ω. Jännite R:n yli suhteessa sisäänmenojännitteeseen

Lisätiedot

Amprobe PM51A. Käyttöohje

Amprobe PM51A. Käyttöohje Amprobe PM51A Käyttöohje 1. LCD-näyttö 2. Kiertokytkin, jolla valitaan haluttu mittaustoiminto sekä sammutetaan ja käynnistetään laite 3. SELECT-nappi, jolla valitaan haluttu mittaus (toiminto riippuu

Lisätiedot

Anturit ja Arduino. ELEC-A4010 Sähköpaja Tomi Pulli Signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos Mittaustekniikka

Anturit ja Arduino. ELEC-A4010 Sähköpaja Tomi Pulli Signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos Mittaustekniikka Anturit ja Arduino Tomi Pulli Signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos Mittaustekniikka Anturit ja Arduino Luennon sisältö 1. Taustaa 2. Antureiden ominaisuudet 3. AD-muunnos 4. Antureiden lukeminen Arduinolla

Lisätiedot

YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN

YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN FYSP104 / K1 YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN Työn tavoitteita Oppia yleismittareiden oikea ja rutiininomainen käyttö. Soveltaa Ohmin lakia mittaustilanteissa Sähköisiin ilmiöihin liittyvissä laboratoriotöissä

Lisätiedot

Tämä symboli ilmaisee, että laite on suojattu kokonaan kaksoiseristyksellä tai vahvistetulla eristyksellä.

Tämä symboli ilmaisee, että laite on suojattu kokonaan kaksoiseristyksellä tai vahvistetulla eristyksellä. 123 Johdanto Extech 430 -yleismittari (osanumero EX430) on varustettu automaattisella aluevalinnalla. Mittarin tarjoamat mittaukset/testaukset ovat vaihto- ja tasajännite, vaihto- ja tasavirta, resistanssi,

Lisätiedot

Työ 31A VAIHTOVIRTAPIIRI. Pari 1. Jonas Alam Antti Tenhiälä

Työ 31A VAIHTOVIRTAPIIRI. Pari 1. Jonas Alam Antti Tenhiälä Työ 3A VAIHTOVIRTAPIIRI Pari Jonas Alam Antti Tenhiälä Selostuksen laati: Jonas Alam Mittaukset tehty: 0.3.000 Selostus jätetty: 7.3.000 . Johdanto Tasavirtapiirissä sähkövirta ja jännite käyttäytyvät

Lisätiedot

Digitaalinen signaalinkäsittely Desibeliasteikko, suotimen suunnittelu

Digitaalinen signaalinkäsittely Desibeliasteikko, suotimen suunnittelu Digitaalinen signaalinkäsittely Desibeliasteikko, suotimen suunnittelu Teemu Saarelainen, teemu.saarelainen@kyamk.fi Lähteet: Ifeachor, Jervis, Digital Signal Processing: A Practical Approach H.Huttunen,

Lisätiedot

TASAVIRTAPIIRI - VASTAUSLOMAKE

TASAVIRTAPIIRI - VASTAUSLOMAKE TASAVIRTAPIIRI - VASTAUSLOMAKE Ryhmä Tekijä 1 Pari Tekijä 2 Päiväys Assistentti Täytä mittauslomake lyijykynällä. Muista erityisesti virhearviot ja suureiden yksiköt! 4 Esitehtävät 1. Mitä tarkoitetaan

Lisätiedot

Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen

Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen Pienjännitesähköasennukset standardin osassa SFS6000-5-5 esitetään johtojen mitoitusperusteet johtimien ja kaapelien kuormitettavuudelle. Lähtökohtana

Lisätiedot

PIIRIANALYYSI. Harjoitustyö nro 7. Kipinänsammutuspiirien mitoitus. Mika Lemström

PIIRIANALYYSI. Harjoitustyö nro 7. Kipinänsammutuspiirien mitoitus. Mika Lemström PIIRIANAYYSI Harjoitustyö nro 7 Kipinänsammutuspiirien mitoitus Mika emström Sisältö 1 Johdanto 3 2 RC-suojauspiiri 4 3 Diodi suojauspiiri 5 4 Johtopäätos 6 sivu 2 [6] Piirianalyysi Kipinänsammutuspiirien

Lisätiedot

d) Jos edellä oleva pari vie 10 V:n signaalia 12 bitin siirtojärjestelmässä, niin aiheutuuko edellä olevissa tapauksissa virheitä?

d) Jos edellä oleva pari vie 10 V:n signaalia 12 bitin siirtojärjestelmässä, niin aiheutuuko edellä olevissa tapauksissa virheitä? -08.300 Elektroniikan häiriökysymykset Kevät 006 askari 3. Kierrettyyn pariin kytkeytyvä häiriöjännite uojaamaton yksivaihejohdin, virta I, kulkee yhdensuuntaisesti etäisyydellä r instrumentointikaapelin

Lisätiedot

S-108-2110 OPTIIKKA 1/10 Laboratoriotyö: Polarisaatio POLARISAATIO. Laboratoriotyö

S-108-2110 OPTIIKKA 1/10 Laboratoriotyö: Polarisaatio POLARISAATIO. Laboratoriotyö S-108-2110 OPTIIKKA 1/10 POLARISAATIO Laboratoriotyö S-108-2110 OPTIIKKA 2/10 SISÄLLYSLUETTELO 1 Polarisaatio...3 2 Työn suoritus...6 2.1 Työvälineet...6 2.2 Mittaukset...6 2.2.1 Malus:in laki...6 2.2.2

Lisätiedot

6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin 2 6.1 Näytteenotto analogisesta signaalista 2 6.2. DA-muuntimet 4

6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin 2 6.1 Näytteenotto analogisesta signaalista 2 6.2. DA-muuntimet 4 Datamuuntimet 1 Pekka antala 19.11.2012 Datamuuntimet 6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin 2 6.1 Näytteenotto analogisesta signaalista 2 6.2. DA-muuntimet 4 7. AD-muuntimet 5 7.1 Analoginen

Lisätiedot

Sähkömagneettiset häiriöt. Mittaustekniikan perusteet / luento 9. Sähkömagneettiset häiriöt. Sähkömagneettiset häiriöt

Sähkömagneettiset häiriöt. Mittaustekniikan perusteet / luento 9. Sähkömagneettiset häiriöt. Sähkömagneettiset häiriöt Mittaustekniikan perusteet / luento 9 Sähkömagneettiset häiriöt Signaali-kohinasuhteen parantaminen Sähkömagneettiset häiriöt Häiriö on ei-toivottu sähköinen signaali, joka voidaan poistaa mittauksista

Lisätiedot

2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari.

2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari. TURUN AMMATTKORKEAKOULU TYÖOHJE 1 TEKNKKA FYSKAN LABORATORO 2.0 2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari. 1. Työn tavoite Tutustutaan tärkeimpään sähköiseen perusmittavälineeseen, yleismittariin, suorittamalla

Lisätiedot

Tämän sybolin esiintyessä, käyttäjän tulee lukea käyttöohje, josta lisätietoa. Tämä symboli normaalikäytössä indikoi vaarallisesta mittausjännitteestä

Tämän sybolin esiintyessä, käyttäjän tulee lukea käyttöohje, josta lisätietoa. Tämä symboli normaalikäytössä indikoi vaarallisesta mittausjännitteestä Esittely VT30 mittaa AC-jännitteitä 690 V ja DC-jännitteitä 690 V asti, LCD-näyttö, portaittainen jännitenäyttö, positiivisen ja negatiivisen napaisuuden näyttö, sekä kiertosuunnan osoitus. Lisäksi jatkuvuuden

Lisätiedot

t osatekijät vaikuttavat merkittävästi tuloksen epävarmuuteen Mittaustulosten ilmoittamiseen tulee kiinnittää kriittistä

t osatekijät vaikuttavat merkittävästi tuloksen epävarmuuteen Mittaustulosten ilmoittamiseen tulee kiinnittää kriittistä Mittausepävarmuuden määrittäminen 1 Mittausepävarmuus on testaustulokseen liittyvä arvio, joka ilmoittaa rajat, joiden välissä on todellinen arvo tietyllä todennäköisyydellä Kokonaisepävarmuusarvioinnissa

Lisätiedot

Magneettinen energia

Magneettinen energia Luku 11 Magneettinen energia 11.1 Kelojen varastoima energia Sähköstatiikan yhteydessä havaittiin, että kondensaattori kykenee varastoimaan sähköstaattista energiaa. astaavalla tavalla kela, jossa kulkee

Lisätiedot

Elektroniset mittaukset. Anturit ja mittausvahvistimet

Elektroniset mittaukset. Anturit ja mittausvahvistimet Elektroniset mittaukset Petri Kärhä 20/01/2006 Luento 1: Anturit ja mittausvahvistimet 1 Anturit ja mittausvahvistimet Anturityypit ja kytkeminen mittauspiireihin Resistiiviset anturit Piezosähköiset anturit

Lisätiedot

Radioamatöörikurssi 2014

Radioamatöörikurssi 2014 Radioamatöörikurssi 2014 Polyteknikkojen Radiokerho Radiotekniikka 4.11.2014 Tatu, OH2EAT 1 / 25 Vahvistimet Vahvistin ottaa signaalin sisään ja antaa sen ulos suurempitehoisena Tehovahvistus, db Jännitevahvistus

Lisätiedot

Mittausjärjestelmän kalibrointi ja mittausepävarmuus

Mittausjärjestelmän kalibrointi ja mittausepävarmuus Mittausjärjestelmän kalibrointi ja mittausepävarmuus Kalibrointi kalibroinnin merkitys kansainvälinen ja kansallinen mittanormaalijärjestelmä kalibroinnin määritelmä mittausjärjestelmän kalibrointivaihtoehdot

Lisätiedot

Aineopintojen laboratoriotyöt I. Ominaiskäyrät

Aineopintojen laboratoriotyöt I. Ominaiskäyrät Aineopintojen laboratoriotyöt I Ominaiskäyrät Aki Kutvonen Op.nmr 013185860 assistentti: Tommi Järvi työ tehty 31.10.2008 palautettu 28.11.2008 Tiivistelmä Tutkittiin elektroniikan peruskomponenttien jännite-virtaominaiskäyriä

Lisätiedot

LABORATORIOTYÖ 2 SPEKTRIANALYSAATTORI

LABORATORIOTYÖ 2 SPEKTRIANALYSAATTORI LABORATORIOTYÖ 2 SPEKTRIANALYSAATTORI Päivitetty: 25/02/2004 MV 2-1 2. SPEKTRIANALYSAATTORI Työn tarkoitus: Työn tarkoituksena on tutustua spektrianalysaattorin käyttöön, sekä oppia tuntemaan erilaisten

Lisätiedot

Spektrianalysaattori. Spektrianalysaattori

Spektrianalysaattori. Spektrianalysaattori Mittaustekniikan perusteet / luento 9 Spektrianalysaattori Spektrianalyysi Jean Baptiste Fourier (1768-1830): Signaali voidaan esittää taajuudeltaan ja amplitudiltaan (sekä vaiheeltaan) erilaisten sinien

Lisätiedot

TDC-CD TDC-ANTURI RMS-CD MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA. TDC-CD_Fin.doc 2008-02-01 / BL 1(5)

TDC-CD TDC-ANTURI RMS-CD MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA. TDC-CD_Fin.doc 2008-02-01 / BL 1(5) TDC-ANTURI RMS-CD MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA _Fin.doc 2008-02-01 / BL 1(5) SISÄLTÖ 1. TEKNISET TIEDOT 2. MALLIN KUVAUS 3. TOIMINNON KUVAUS 4. UUDELLEENKÄYTTÖOHJEET 5. KÄÄMITYKSEN TARKASTUS 1. TEKNISET

Lisätiedot

S-108.3020. Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö 1

S-108.3020. Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö 1 1/8 S-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset Laboratoriotyö 1 Häiriöiden kytkeytyminen yhteisen impedanssin kautta lämpötilasäätimessä 13.9.2007 TJ 2/8 3/8 Johdanto Sähköisiä häiriöitä on kaikkialla ja

Lisätiedot

S Signaalit ja järjestelmät

S Signaalit ja järjestelmät dsfsdfs S-72.1110 Työ 2 Ryhmä 123: Tiina Teekkari EST 12345A Teemu Teekkari TLT 56789B Selostus laadittu 1.1.2007 Laboratoriotyön suoritusaika 31.12.2007 klo 08:15 11:00 Esiselostuksen laadintaohje Täytä

Lisätiedot

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt Häiriöt peittävät mitattavia signaaleja Häriölähteitä: Sähköverkko 240 V, 50 Hz Moottorit Kytkimet Releet, muuntajat Virtalähteet Loisteputkivalaisimet Kännykät Radiolähettimet,

Lisätiedot

VIRTAPIIRILASKUT II Tarkastellaan sinimuotoista vaihtojännitettä ja vaihtovirtaa;

VIRTAPIIRILASKUT II Tarkastellaan sinimuotoista vaihtojännitettä ja vaihtovirtaa; VITAPIIIASKUT II Tarkastellaan sinimutista vaihtjännitettä ja vaihtvirtaa; u sin π ft ja i sin π ft sekä vaihtvirtapiiriä, jssa n sarjaan kytkettyinä vastus, käämi ja kndensaattri (-piiri) ulkisen vastuksen

Lisätiedot