Virranmittausvahvistin energiansäästölamppujen sähkövirran aaltomuotojen mittaukseen

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "Virranmittausvahvistin energiansäästölamppujen sähkövirran aaltomuotojen mittaukseen"

Transkriptio

1 AALTO-YLIOPISTO SÄHKÖTEKNIIKAN KORKEAKOULU MIKES-Aalto Mittaustekniikka S Erikoistyö 2011 MITTAUSTEKNIIKAN ERIKOISTYÖ Virranmittausvahvistin energiansäästölamppujen sähkövirran aaltomuotojen mittaukseen Anna Vaskuri 79920H Ohjaaja TkL Tuomas Poikonen

2 Alkusanat Tämä erikoistyö on tehty Signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitoksella MIKES-Aalto Mittaustekniikassa. Haluan kiittää erikoistyöni ohjaajaa TkL Tuomas Poikosta mielenkiintoisen aiheen valitsemisesta ja hyvästä ohjauksesta. Kiitokset myös TkK Timo Dönsbergille ja DI Hans Baumgartnerille, jotka auttoivat monissa piirilevyn tekemiseen liittyvissä käytännön ongelmissa. Lisäksi haluan kiittää TkT Petri Kärhää mahdollisuudesta työskennellä MIKES-Aalto Mittaustekniikassa sekä koko Mittaustekniikan henkilökunta mukavasta työilmapiiristä. Otaniemessä Anna Vaskuri i

3 Sisällysluettelo Alkusanat... i Sisällysluettelo... ii Symbolit ja lyhenteet... iii 1. Johdanto Virranmittausvahvistin Suunnittelu Shunttivastus ja vahvistin Ylijännitesuojaus Käyttöjännitteet ja rajataajuudet Piirin maadoitus ja häiriösuojaus Toteutus Piirilevyn valmistus Laitteen kasaaminen Testimittaukset Vahvistimen vahvistus Taajuus- ja vaihevaste Kohina Pitkän ajan stabiilisuus ja offset Eri perustaajuisten kanttiaaltojen aaltomuodot Metermanin ja rakennetun vahvistimen vertailu Päätelmät ja yhteenveto Lähdeluettelo ii

4 Symbolit ja lyhenteet Symbolit A cm A d C CMRR f G I L P R R G R shunt R 2 t V Yhteismuotoinen signaali Eromuotoinen signaali Kondensaattori yhteismuotoisten häiriöiden vaimennussuhde Taajuus Vahvistus Sähkövirran tehollisarvo Käämi Teho Vastus Vahvistusta säätävä vastus Shunttivastus Korrelaatiokerroin Aika Jännitteen tehollisarvo Lyhenteet CFL Compact Fluorescent Lamp, pienoisloistelamppu CMRR Common Mode Rejection Ratio, yhteismuotoisten häiriöiden vaimennussuhde EMI Electromagnetic Interference, sähkömagneettinen häiriö FeCl 3 Ferric Cloride, ferrikloridi GBP (GBWP) Gain-Bandwidth Product, vahvistuksen ja kaistanleveyden tulo INA Instrumentation Amplifier, instrumentointivahvistin LED Light-Emitting Diode, loistediodi NaOH Sodium Hydroxide, natriumhydroksidi OPAMP Operational Amplifier, operaatiovahvistin SNR Signal-to-Noise Ratio, signaali-kohinasuhde TVS Transient Voltage Suppressor, transienttijännitteen vaimennin iii

5 1. Johdanto Tämä erikoistyö on jatkoa MIKES-Aalto Mittaustekniikassa 2011 suorittamalleni kandidaatintyölle Energiansäästölamppujen sähköiset karakterisoinnit, missä mitattiin CFL- ja LED-lamppujen sähkö- ja valovirtoja sekä tutkittiin niiden sisältämiä elektroniikkaratkaisuja [1]. Lamppujen sähköverkosta ottamat sähkövirran aaltomuodot mitattiin Meterman CT238A -pihtivirtamittarilla ja valovirran aaltomuodot mitattiin Integroiva pallo -menetelmällä [1]. Tämän erikoistyön tarkoituksena oli parantaa kandidaatintyössä käytettyä virranmittauslaitteistoa, eli suunnitella ja toteuttaa shunttivastukseen perustuva virranmittausvahvistin, joka mittaisi energiansäästölampun sähköverkosta ottamaa sähkövirtaa Meterman CT238A:ta tarkemmin. Meterman CT238A:n taajuuskaista on 20 khz, mikä saattaa pyöristää lampuista mitattuja piikikkäitä sähkövirran aaltomuotoja [2]. Lisäksi se on tarkoitettu 0 20 A suuruisten sähkövirtojen mittaukseen, joten kohina korostuu häiritseväksi pieniä, energiansäästölampuille tyypillisiä noin ma sähkövirtoja mitattaessa [2]. Meterman CT238A pihtivirtamittarin toiminta perustuu Hall-ilmiöön, eikä sen sisäinen Hall-anturi ollut kovin herkkä sähkövirran pieniin muutoksiin [1]. Shunttivastukseen perustuvassa virranmittauksessa mitataan sen sijaan shunttivastuksen läpi kulkevan sähkövirran synnyttämää vastuksen yli olevaa jännitepudotusta. Shunttivastukseen perustuvalla sähkövirranmittauksella voidaan mitata myös pieniä sähkövirranarvoja. Sekä jännite- että virtamittauspuolten instrumentointivahvistimiksi valittiin INA217. Sen 3 db rajataajuus on noin 3,4 MHz yksikkövahvistuksella ja 800 khz vahvistuksen ollessa 100-kertainen. Jännitepuolen instrumentointivahvistimelle valittiin yksikkövahvistus, sillä mitattavaa verkkojännitteen amplitudia haluttiin madaltaa, jotta signaali olisi luettavissa oskilloskoopilta. Virranmittauspuolella signaalia haluttiin vahvistaa 100-kertaiseksi, sillä shunttivastuksen yli oleva jännitehäviö minimoitiin valitsemalla shuntiksi pieniresistanssinen vastus, jottei mittaus häiritsisi lampun normaalia toimintaa. Signaalia haluttiin vahvistaa myös siksi, että E27-kantaisten energiansäästölamppujen sähkövirran amplitudit ovat yleensä pieniä. Lisäksi laite pyrittiin suunnittelemaan siten, että virranmittauspuolen päästökaista olisi mahdollisimman laakalatvainen ja vahvistus olisi mahdollisimman lineaarinen shunttivastuksen läpi kulkevasta sähkövirrasta riippumatta. Seuraavassa luvussa esitellään, kuinka virranmittausvahvistin on suunniteltu, toteutettu ja testattu. Lisäksi luvussa esitellään mittausten perusteella työssä rakennetun vahvistimen ominaisuuksia sekä verrataan sillä ja pihtivirtamittarilla mitattuja E27- kantaisten energiansäästölamppujen sähkövirran aaltomuotoja. Kolmannessa luvussa pohditaan mitattuja ja analysoituja tuloksia ja se sisältää myös yhteenvedon

6 2. Virranmittausvahvistin Tähän lukuun on yhdistetty laitteen suunnittelu ja toteutus sekä niihin liittyvää teoriaa. Sekä piirikaavio että piirilevy suunniteltiin Eaglella ja suunniteltu piirilevy tehtiin valotustekniikalla. Laitteeseen sisällytettiin myös kytkentä, joka muodostaa vahvistinkomponenttien ±15 V käyttöjännitteet verkkojännitteestä Suunnittelu Shunttivastus ja vahvistin Kuvassa 1 on esitetty kaksi erilaista tapaa mitata kuorman läpi kulkevaa sähkövirtaa. High Side- ja Low Side-mittaukset. High Side-mittauksessa lähtösignaaliin aiheuttaa yhteismuotoinen kuorman yli jäävä jännitehäviö. Mitä suurempi yhteismuotoisten häiriöiden vaimennussuhde CMRR (Common Mode Rejection Ratio) on, sitä vähemmän yhteismuotoisia häiriöitä lähtösignaaliin kytkeytyy. CMRR määritellään = 20, (1) missä A d on eromuotoinen ja A cm yhteismuotoinen signaali. Hyvissä vahvistinkomponenteissa CMRR on 120 db tai enemmän. [3] Tässä työssä päädyttiin Low Side-mittauskytkentään, jottei yhteismuotoista jännitettä ja instrumentointivahvistimen jännitekestoa tarvitsisi huomioida. Kuva 1. Low Side-mittaus (a) ja High Side-mittaus (b). [3] Virranmittaukseen valittiin 0,1 Bourns-merkkinen shunttivastus, jotta virranmittauspuolen shunttivastuksen yli olevan jännitehäviön osuus tulo- eli verkkojännitteestä olisi mahdollisimman pieni ja vastaavasti tutkittavan lampun yli olevan jännitehäviön osuus siitä olisi mahdollisimman suuri. Jos tutkittavan lampun verkosta ottaman sähkövirran suuruus olisi 100 ma, kytkennän shunttivastuksen yli olevan jännitehäviön suuruus olisi 0,01 V ja osuus verkkojännitteestä vain 1/

7 Shunttivastuksen tehonkesto ilman jäähdytyssiiliä on 1,5 W 70 C lämpötilassa ja sen tehonkesto jäähdytyssiilin kanssa on 15 W. [4] Shunttivastuksen läpi kulkeva suurin sallittu sähkövirranarvo =, (2) missä R shunt on shunttivastuksen resistanssi ja P on suurin sallittu teho. Shunttivastus saattaa kestää ilman jäähdytyssiiliä jopa 3,8 A sähkövirtaa, mutta näin suuret virranarvot ei ole suositeltavia. Yleensä E27-kantaisten energiansäästölamppujen piikit ovat suuruusluokaltaan noin 100 ma [1]. Shunttivastukseen lisättiin jäähdytyssiili sen rikkoutumisen estämiseksi. Virranmittauspuolen shunttivastuksen pienestä resistanssista johtuen täytyi mittaussignaalia vahvistaa. 100-kertaiseen vahvistukseen päädyttiin, jolloin 100 ma sähkövirta näkyisi virranmittauspuolen ulostulossa 1 V jännitesignaalina. Instrumentointivahvistimen INA217 vahvistus voidaan esittää kaavalla =1+, (3) missä R G on tulopuolelle kytkettävä vastus yksikkövahvistusta lukuun ottamatta, joka saadaan jättämällä vastus kokonaan pois kytkennästä. Kuvassa 2 on esitetty suunnitellun vahvistimen kytkentäkaavio käyttöjännitteet muodostavaa osaa lukuun ottamatta. Kaaviosta nähdään, että vahvistin koostuu kahdesta osasta eli jännitteen- ja virranmittauspuolesta. Jännitteenmittauspuoli on toteutettu muuntajalla, joka madaltaa tehollisarvoltaan verkkojännitteen suuruisen jännitteen tehollisarvoltaan 6 V signaaliksi. Molemmat instrumentointivahvistimen tulopuolen johtimet kytkettiin signaalimaahan suurilla 100 k vastuksilla puolikelluvaksi, jolloin biasvirta pääsee purkautumaan signaalimaahan, eikä häiritse mittausta [5]

8 Kuva 2. Virranmittausvahvistimen kytkentäkaavio Ylijännitesuojaus Vahvistimen virranmittauksen tulopuolella on ylijännitesuojaus instrumentointivahvistimen rikkoutumisen estämiseksi. Suojaus on toteutettu kuvan 2 mukaisesti kahdella 10 k vastuksella ja neljän diodin avulla. Vastukset rajoittavat virran kulkemiseen INAan. Diodien lisääminen parantaa suojausta ja niiden ansiosta suojausvastusten voidaan valita suhteellisen pieniksi, jolloin niiden kohinataso madaltuu. Suojausdiodit valittiin SD101-sarjasta, sillä niillä on pieni vuotovirta, jolloin instrumentointivahvistimen ulostuloon muodostuu pieni offset-jännite. [6] Ylijännite muodostuu, jos vaihejohto on kytketty piiriin shunttivastuksen nollapuolelle. Tämän takia virranmittauspuolen johtoihin on kytketty sulakkeet suojaamaan piiriä. Lisäksi energiansäästölamput saattavat syttyessään ottaa suuren virtapiikin jännitelähteestä, jolloin sulakkeet suojaavat shunttivastusta ylikuormitukselta. [7] - 4 -

9 TVS-diodin (Transient Voltage Suppressor), kuten kuvan 3 zener-diodin, on tarkoitus suojata herkkiä IC-komponentteja, kuten instrumentointivahvistimia tilapäisiltä ylijännitteiltä. Vaikka muuntajiksi valittiin pieni-induktanssiset mittalaitteisiin soveltuvat muuntajat, niiden sisältämä induktanssi kiihdyttää sähkövirtaa piirissä aina sillä hetkellä, kun laite kytketään päälle. Tällöin jännitemittauspuolen instrumentointivahvistimen sisääntuloon syntyy jännitepiikki. Kuva 3. TVS-diodi katkaisee transienttipiikin suojaten kuorman. Myös vetojen ja komponenttien sijoittelu piirilevylle vaikuttaa kuormaan pääsevän piikin amplitudiin [8]. Koska sekä vahvistimen virranmittaus- että jännitteenmittauspuolet on tarkoitettu korkeataajuisten, differentiaalisten signaalien mittaamiseen, sijoitettiin instrumentointivahvistimien INA217 tuloihin kaksisuuntaiset TVS-komponentit, jotka sisältävät kaksi vastakkaissuuntaisesti sarjaankytkettyä zener-diodia [9]. Kyseiset TVSdiodit mitoitettiin päästämään lävitseen amplitudiltaan yli 10 V piikkejä, sillä jännitepuolen signaalin amplitudi on 2 8,5 V ja virranmittaus puolen amplitudi 1 A sähkövirralla vain noin 0,1 V, jolloin kummankaan puolen mittavan signaalin ei pitäisi leikkautua Käyttöjännitteet ja rajataajuudet Mitattava signaali leikkautuu eli säröytyy, jos sen amplitudi saavuttaa tai ylittää vahvistimen käyttöjännitealueen. Tämän takia vahvistimen käyttöjännitteiksi valittiin ±15 V, jotta mitattavan signaalin amplitudia pystyttiin vahvistamaan ja jotta signaalikohinasuhde olisi mahdollisimman suuri. Laitteen kaksipuoliset käyttöjännitteet muodostettiin verkkojännitteestä. Kuvassa 4 on esitetty käyttöjännitteet muodostava kytkentä, jossa tehollisarvoltaan 230 V verkkojännite pudotetaan muuntajalla 15 V:iin ja tasasuunnataan diodisillalla täysin positiiviseksi tai negatiiviseksi riippuen siitä, kumpaa sillan ulostuloporttia verrataan signaalimaahan [10]. Diodisillan jälkeisillä elektrolyyttikondensaattoreilla ja - 5 -

10 jänniteregulaattoreilla tasoitetaan tasasuunnattu verkkojännite. Myös kondensaattorit ja jänniteregulaattorit suojattiin transienttipiikeiltä sijoittamalla kaksisuuntainen TVS-diodi muuntajan toisiopuolelle ennen suojattavia komponentteja. TVS-diodi mitoitettiin päästämään lävitseen amplitudiltaan yli 24 V piikkejä, sillä tehollisarvoltaan 15 V sinisignaalin amplitudi on V. Tällöin hyötysignaalin huiput eivät leikkaudu. Kuva 4. ±15 V käyttöjännitteiden muodostaminen verkkojännitteestä. Jos operaatiovahvistimen takaisinkytkentävahvistusta kasvatetaan arvosta yksi, saattaa sen taajuuskaistanleveys kaventua huomattavasti. Yleensä datalehdissä on ilmoitettu kaistanleveyden ja vahvistuksen tulo eli GBP tai GBWP (Gain-Bandwidth Product). GBW on operaatiovahvistimelle vakio, mikä tarkoittaa sitä, että kun vahvistus G kasvaa, niin taajuuskaista kaventuu [11]. Tämän takia piirin lähtöä edeltäviksi operaatiovahvistimiksi valittiin LM833N komponentit, sillä niille oli ilmoitettu MHz kaistanleveys takaisinkytkentävahvistuksella G = Piirin maadoitus ja häiriösuojaus Piirin signaalimaa kytkettiin laitteen runkoon 100 vastuksen ja 0,1 µf keraamisen kondensaattorin rinnankytkennän kautta, minkä tarkoituksena oli pienentää maatasojen potentiaalieroja ja poistaa rungosta signaalimaahan kytkeytyvää korkeataajuista kohinaa [12]. Vaikka yksi LM833N operaatiovahvistinkomponentti sisälsi kaksi operaatiovahvistinta, käytettiin jännitteen ja virranmittauksissa erillisiä komponentteja, jotteivät mitattavat signaalit häiritsisi toisiaan. Käyttämättömät vahvistimet kytkettiin jännitteenseuraajiksi kuvan 5 mukaisesti, jotteivät ne vaihtaisi jatkuvasti tilaansa aiheuttaen häiriöitä toiseen vahvistimeen. Väärinkytketyt käyttämättömät operaatiovahvistimet kuluttavat enemmän tehoa, lämmittävät ja synnyttävät kohinaa saman fyysisen komponentin muihin vahvistimiin [13]. Vaikka edellä mainitut jännitteenseuraajat sisältyvät oikeaan piirilevyyn, eivät ne näy kuvan 2 kytkentäkaaviossa, sillä niillä ei ole merkitystä mittaussignaalin kannalta

11 Kuva 5. Käyttämättömät operaatiovahvistimet kytkettiin jännitteenseuraajiksi. Varsinaisen piirilevyn virranmittauspuolen tulo jätettiin puolikelluvaksi, sillä Chroma AC-teholähteen maadoitettu nollajohto on kytketty virranmittausvahvistimen shunttivastuksen matalampaan potentiaaliin, jolloin piirin maatasot pysyvät erotettuina Toteutus Laitteen komponentit, liittimet, kotelo ja muut laitteen rakentamiseen tarvittavat osat tilattiin ja laite rakennettiin itse näistä osista Mittaustekniikan laboratoriossa Piirilevyn valmistus Piirikaavion suunnittelun jälkeen komponentit sijoiteltiin 10x16 cm kokoiselle levylle Eagle-ohjelman piirilevyntekoon tarkoitetulla osalla. Tutkimuksessa käytetyn piirilevyn materiaali oli FR4 eli hyvin kuumuutta kestävä epoksilasi, jossa oli valoherkkä positiivikalvo. Positiivikalvo reagoi voimakkaasti ultraviolettisäteilyyn. Piirilevyn valmistamisessa oli viisi vaihetta. Ensimmäisessä vaiheessa piirilevyn valoherkän pinnan päältä poistettiin suojakalvo ja levy sijoitettiin valotuslaitteeseen valoherkkä puoli kohti ultraviolettiloisteputkia, siten että kalvo Eaglella suunnitellusta piiristä jäi lamppujen ja levyn väliin. Valotuslaitteen kansi suljettiin ja levyä valotettiin 105 sekuntia. Valotusaika riippuu käytetystä valotuslaitteesta, samoin kehitysaika ja syövytysaika riippuvat molemmat täysin liuoksien konsentraatiosta ja lämpötilasta. Lämpö nopeuttaa reaktioita. Toisessa vaiheessa valottunutta piirilevyä kehitettiin noin 20 sekuntia natriumhydroksidiliuoksessa (NaOH), minkä aikana piirilevyn pintaan muodostui kuvio halutusta piiristä. Tämä johtuu siitä, että kehite poistaa valoherkän kalvon valottuneet alueet piirilevyn pinnalta. Kehityksen jälkeen piirilevy puhdistettiin paperilla ja vedellä, jotta irronneet kalvon osat saatiin pois piirilevyn pinnalta. Kolmannessa vaiheessa piirilevyä syövytettiin ferrikloridilla (FeCl 3 ) noin 15 minuuttia, jolloin levyn suojaamattomien alueiden kuparipinta syöpyi pois. Neljännessä vaiheessa piirilevyn pintaa hiottiin teräsvillalla syöpymättömien alueiden pintoja päällystävän kalvon eli resistin poistamiseksi. [14] Viidennessä vaiheessa piirilevyyn porattiin reiät komponenttien kolvausta varten

12 Laitteen kasaaminen Kuvassa 6 on esitetty valmis laite ja kuvassa 7 on laite sisältä. Laitteen koteloon porattiin reiät, johon liittimet, sulakkeet ja virtanappi asennettiin. Kaikkien mittausten jälkeen myös piirilevy sekä muuntajat ruuvattiin koteloon kiinni. Kaikki kotelon liittimet ovat suojattuja, eli nollajohdin ei ole suoraan kiinni kotelossa. Muuntajiksi valittiin pieni-induktanssiset, mittalaitteissa yleisesti käytetyt muuntajat. Piirilevyn alle asetettiin eristävä kangas, jolloin sähkövirta ei pääsisi purkautumaan valokaarena piirilevystä runkoon. Sekä piirilevy että muuntajat kiinnitettiin laitteen pohjaan. Kuva 6. Valmis virranmittausvahvistin

13 2.3. Testimittaukset Kuva 7. Virranmittausvahvistimen osien sijoittelu. Rakennetulle virranmittausvahvistimelle tehtiin viisi erityyppistä mittausta sen ominaisuuksien ja laadun määrittämiseen. Laitteesta mitattiin virranmittauspuolen vahvistuksen lineaarisuus, pitkän ajan offset ja stabiilisuus, kohina, taajuus- ja vaihevasteet sekä kyky esittää eri perustaajuisia kanttiaaltoja. Ennen näitä mittauksia piirin todelliset käyttöjännitteet testattiin siten, että kaikki IC-komponentit oli irrotettu kannoista niiden rikkoutumisen estämiseksi. Kun käyttöjännitteiden arvot todettiin sopiviksi, kytkettiin IC-komponentit takaisin piirilevyyn. Tämän jälkeen voitiin testata, toimivatko sekä mittausvahvistimen jännitemittaus- että virranmittauspuolet. Lopuksi vahvistimella ja Metermanilla mitattuja sähkövirran aaltomuotoja verrattiin keskenään. Virranmittauspuolen testauksessa käytettiin MIKES-Aalto Mittaustekniikassa rakennettua pääasiassa LEDien ajamiseen suunniteltua nopeaa virtalähdettä, Agilent 33521A -funktiogeneraattoria ja yleismittaria sekä LeCroy WaveJet 354A -oskilloskooppia. Virranmittauspuolen pitkän ajan stabiilisuutta ja ylijännitesuojauksesta johtuvaa offset-jännitettä mitattiin kuvan 8 mukaisella kytkennällä. Vahvistimen mustat terminaarit oikosuljettiin ja käyttöjännitteet olivat päällä. Tällä mittauskytkennällä selvitettiin myös oikosulkukohina. Kun mustien terminaalien kautta syötettiin erisuuruisia tasavirran arvoja, saatiin selville myös vahvistuksen lineaarisuus

14 Kuva 8. Virranmittausvahvistimen virranmittauspuolen pitkän ajan stabiilisuuden ja kohinan mittaus. Vahvistimen virranmittauspuolen kaistanleveys selvitettiin syöttämällä eri taajuuksilla (10 Hz 5 MHz) olevia sinimuotoisia sähkövirtoja ja vertaamalla vahvistimen ulostulon signaalin amplitudia syötetyn signaalin amplitudiin. Virranmittauspuolen nopeutta ja taajuuskaistaa testattiin myös eri perustaajuisilla kanttiaalloilla. Jännitemittauspuolen testaukseen riitti pelkkä Agilentin funktiogeneraattori. Jännitemittauksen pääasiallinen tarkoitus olisi mitata lampulle syötettävän verkkojännitettä vastaavaa jännitettä. Kun laitteen molemmat ulostulot kytketään oskilloskooppiin, voidaan signaalien vaihe-ero mitata. TVS-diodit lisättiin kytkentään suojaamaan instrumentointivahvistimia ja jänniteregulaattoreita vasta mittausten jälkeen, mutta niillä ei pitäisi olla suurta vaikutusta seuraavissa alaluvuissa esitettyihin mittaustuloksiin Vahvistimen vahvistus Kuvassa 9 on estetty virranmittauspuolen vahvistuksen lineaarisuus. Sininen käyrä kuvaa jännitteen muutosta sähkövirran suhteen. Mustalla regressiosuoralla kuvataan jännite- ja sähkövirtamuuttujan välistä riippuvuutta. Regressiosuoran yhtälöksi saadaan = 0, ,0123, (4) missä x vastaa sähkövirtaa ja y jännitettä. Kuvan 9 korrelaatiokerroin R 2 kuvaa sähkövirran ja jännitteen välistä korrelaatiota. Mitä lähempänä kertoimen R 2 arvo on ykköstä, sitä lineaarisempi on kahden muuttujan eli tässä tapauksessa sähkövirran ja jännitteen välinen suhde ja sitä luotettavampaa on interpoloida tai ekstrapoloida näytepisteiden välejä ja ennustaa virranmittausvahvistimen käyttäytymistä. Korrelaatiokertoimen R 2 arvoksi analysoitiin 1, eli virranmittausvahvistin vahvistaa lähes lineaarisesti. Vahvistus G on keskimäärin noin 40 db

15 Kuva 9. Virranmittauspuolen vahvistus sinisellä, sen pohjalta muodostettu regressiosuora mustalla viivalla sekä näiden välinen erotus sinisellä katkoviivalla Taajuus- ja vaihevaste Virranmittauspuolen mitatut taajuus- ja vaihevasteet on esitetty kuvassa 10. Instrumentointivahvistimen INA217 3 db kaistanleveys oli vahvistuksella G = 100 ilmoitettu 800 khz [15]. Instrumentointivahvistimen jälkeisen takaisinkytketyn operaatiovahvistimen LM833N kaistanleveydeksi vahvistuksella G = 1 oli ilmoitettu MHz ja takaisinkytkennän alipäästösuodattimen 3 db kaistanleveys oli mitoitettu taajuuteen 884 khz [16]. Taajuusvasteen mittauksessa ongelmallinen taajuusalue oli khz, missä vahvistus putosi hieman

16 Kuva 10. Virranmittauspuolen taajuus- ja vaihevasteet Kohina Käyttöjännitteiden vaikutusta sekä kohinan kytkeytymistä virranmittauspuolen lähtöön tarkkailtiin kytkemällä laitteen terminaalit oikosulkuun. Tulopuolelta kytkeytyvä kohina mitattiin shunttivastuksen yli ja lähtöön kytkeytyvää kohinaa mitattiin lähtöterminaalista. Oikosuljetulla tulopuolella ole lainkaan signaalia, mutta lähtöön kuitenkin on kytkeytynyt 13,0±0,2 mv offset-jännite. Tämä saattaa johtua instrumentointivahvistin INA217 tulopuolen käyttöjännitteisiin kytketyistä ylijännitesuojista. Ylijännitesuojien diodit päästävät käyttöjännitteisiin jonkin verran vuotovirtaa, mikä näkyy offset-jännitteenä instrumentointivahvistimen ulostulossa [6]. Laitteen käyttöjännitteiksi mitattiin 15,10 V ja +14,74 V. Kuvasta 11 nähdään, että kohinataso pysyy lähes samankokoisena tuloon kytketystä tasajännitteestä riippumatta

17 Kuva 11. Erisuuruisista lähdön hyötysignaaleista erotettua kohinaa. Taulukosta 1 nähdään, että signaali-kohinasuhde paranee hyötysignaalin tasoa kasvattaessa. Taulukko 1. Vahvistimen virranmittauspuolen signaali-kohinasuhteita tasavirralla. I in Signaali Kohina SNR ma rms mv rms mv rms db 0 13,04 2,36 14,85 0,1 19,20 2,48 17, ,80 2,53 21, ,00 2,45 34, ,00 2,90 51, ,00 3,06 56, ,00 3,00 60, ,00 2,90 62, Pitkän ajan stabiilisuus ja offset Kuvassa 12 on esitetty vahvistimen virranmittauspuoleen kytkeytynyt ylijännitesuojauksen aiheuttama offset kolmen ja puolen tunnin aikana sekä datan

18 pohjalta muodostettu eksponentiaalisesti vaimeneva matemaattinen malli. Mallin pohjalta nähdään, että ulostulon offsetin asettumisen aikavakio on noin 17 minuuttia. y = -0.79e -3.57x Kuva 12. Virranmittauspuolen offsetin muutos 3,5 tunnin aikana. Vasen pystyakseli kuvaa mitattua offsetia ja oikea puoli jännitettä vastaavaa sähkövirtaa Eri perustaajuisten kanttiaaltojen aaltomuodot Mittauksissa käytetyn jännite-virtamuuntimen taajuuskaista ulottuu noin 30 MHz:iin eli sen pitäisi pystyä tuottamaan korkeataajuisia signaaleja. Kuitenkin esimerkiksi korkeataajuisen, 1 MHz perustaajuisen kanttiaallon muoto vääristyy johdoissa jo ennen itse virranmittausvahvistimeen tuloa. Tämän takia tulosignaali jouduttiin mittaamaan shunttivastuksen yli. Myös shunttivastus itsessään saattoi aiheuttaa signaalin muodon vääristymistä. Lisäksi vahvistimen lähdön ja oskilloskoopin välinen BNC-kaapeli saattoi vääristää signaalia. Kuvassa 13 on esitetty neljän eri perustaajuisen kanttiaallon muodon vääristyminen vahvistimen virranmittauspuolella. Koska virranmittauspuolen 3 db rajataajuus sijaitsee noin 550 khz taajuudella, 1 MHz perustaajuinen kanttiaalto vääristyy ja vaimenee virranmittauspuolella lähes siniaalloksi. Tulosignaalien amplitudit poikkesivat hieman toisistaan, joten myös mitatut ulostulon amplitudit poikkeavat hieman toisistaan kuvassa 13. Muut kuvan 13 signaalit sen sijaan muistuttavat kanttiaaltoa

19 Kuva 13. Eri perustaajuisten kanttiaaltojen muoto vahvistimen virranmittauspuolen lähdössä. Kuvaan ei ole merkitty akseleita, sillä signaalien jaksoajat poikkeavat niin paljon, ettei niiden muotoja pystyisi erottamaan Metermanin ja rakennetun vahvistimen vertailu Kuvassa 14 ja 15 on esitetty kahden E27-kantaisen lampun sähkövirran aaltomuodot sekä vahvistimella että Meterman pihtivirtamittarilla mitattuna. Yhdestä sähkövirran jaksosta otettiin oskilloskoopilla näytettä ilman keskiarvoistusta. Tuloksista nähdään, että rakennetun vahvistimen kohinataso on Metermania matalampi ja signaalin keskimääräinen amplitudi on hieman korkeampi. Lisäksi nähdään, että kohinataso nousee Metermanilla sitä enemmän, mitä pienempiä sähkövirtoja ollaan mittaamassa. Mitatun sähkövirran kohina ei aina johdu mittalaitteesta, vaan jotkut E27-kantaiset lamput aiheuttavat itse jaksollista kohinaa sähkövirran aaltomuotoon. Tällainen tilanne on kuvassa 14, eikä lampun sähkövirran kohina johdu mittaavasta vahvistimesta. Kuvan 15 lampun sähkövirta sen sijaan on lähes kohinatonta

20 Kuva 14. Lampun Atlas Oversol sähkövirran aaltomuoto. Kuva 15. Lampun MASTER GLOW LEDBulb MV sähkövirran aaltomuoto

21 3. Päätelmät ja yhteenveto Tässä erikoistyössä rakennettiin energiansäästölamppujen sähkövirtaa mittaava laite, jolla olisi laaja taajuuskaista ja joka pystyisi mittaamaan myös pieniä sähkövirranarvoja. Vahvistimen virranmittauspuolen 3 db taajuuskaistaksi oli tarkoitus saada 800 khz, mutta testimittauksissa huomattiin virranmittauspuolen taajuuskaistan 3 db todellisen rajataajuuden sijaitsevan noin 550 khz taajuudella. 550 khz taajuus on kuitenkin riittävä ja huomattavasti pihtivirtamittarin Meterman CT238A 20 khz taajuuskaistaa korkeampi, jolloin sähkövirtasignaalin muoto erottuu paremmin ja josta tarkempi kokonaissärö voidaan laskea. Myös vahvistimen näyttämät sähkövirran aaltomuodot kohisevat huomattavasti Meterman CT238A:ta vähemmän, joten sillä voidaan mitata pienempiä sähkövirtoja. Vahvistimen käyttöjännitteiksi valittiin ±15 V, jotta mitattavaa signaalia pystyttiin vahvistamaan siten, että se näkyisi selvästi oskilloskoopin näytöllä. Vahvistimen todellisiksi käyttöjännitteiksi mitattiin 15,10 V ja +14,74 V. Vahvistimen vahvistuksen lineaarisuutta mittaavassa testissä korrelaatiokertoimeksi R 2 saatiin tasan yksi, mikä tarkoittaa vahvistimen vahvistavan lineaarisesti. Virranmittauspuolen ylijännitesuojauksen aiheuttama ulostulon offset-jännitteeksi mitattiin 13,0±0,2 mv ja se säilyi lähes samansuuruisena 3,5 tunnin mittauksen aikana. Energiansäästölampun ottama sähkövirran amplitudi on suuruusluokaltaan yleensä 100 ma, joka vastaa virranmittauspuolen ulostulossa 1 V jännitettä, joka on selvästi offset-jännitettä suurempi. Tulevaisuudessa tässä erikoistyössä rakennettua virranmittausvahvistinta käytetään osana energiansäästölamppujen mittauslaitteistoa

22 4. Lähdeluettelo [1] A. Vaskuri, Energiansäästölamppujen sähköiset karakterisoinnit, Kandidaatintyö, Aalto-yliopisto, MIKES-Aalto Mittaustekniikka (2011, 31 s). [2] Wavetek Meterman, Käyttöohje, CT-238 Current Probe, [3] P. Kärhä, Vahvistimet ja lineaaripiirit -luento, S Elektroniset mittaukset, Aalto-yliopisto, [4] Bourns, Tekninen datalehti, PWR220 S Series Shunt Resistor, [5] C. Kitchin, Avoid Common Problems When Designing Amplifier Circuits, Analog Dialogue, vol , s. 2, [6] C. Kitchin ja L. Counts, Analog Devices, A Designer s Guide to Instrumentation Amplifiers, 3. painos, k. 5 s. 9, [7] G. H. Fox ja J. Whitehead, Ballast Survival When Exposed To Commonly Found Transient Voltages, IEEE Ind. App. Conf., s , [8] Union Semiconductor, Inc, Application Note, Portable Systems Demand Proper EDS Protection. [9] J. Lepkowski, ON Semiconductor, Application Note, Circuit Configuration Options for TVS Diodes, s. 3, [10] P. Antoniazzi, SGS-Thomson Microelectronics, Application Note, Power Supply Design Basics, s. 5, [11] Texas Instruments, Application Report, Handbook of Operational Amplifier Applications, [12] E. Häkkinen, K. Fallström, A. Haapalinna ja P. Kärhä, Häiriöt mittauksissa, Elektroniikan häiriökysymykset -kurssin opetusmoniste, Teknillinen korkeakoulu, 4. painos, s. 24, [13] B. Carter, Texas Instruments, The PCB is a component of op amp design, Analog Application Journal, s. 47, [14] V. Pöyhönen, Kouluelektroniikka Oy, Piirilevyn valmistus valotusmenetelmällä. [15] Texas Instruments, Tekninen datalehti, INA217 Low-Noise, Low-Distortion Instrumentation Amplifier Replacement for SSM2017, [16] STMicroelectronics, Tekninen datalehti, LM833 Low Noise Dual Operational Amplifier,

OPERAATIOVAHVISTIN. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö. Elektroniikan laboratoriotyö. Työryhmä Selostuksen kirjoitti 11.11.

OPERAATIOVAHVISTIN. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö. Elektroniikan laboratoriotyö. Työryhmä Selostuksen kirjoitti 11.11. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö Elektroniikan laboratoriotyö OPERAATIOVAHVISTIN Työryhmä Selostuksen kirjoitti 11.11.008 Kivelä Ari Tauriainen Tommi Tauriainen Tommi 1 TEHTÄVÄ Tutustuimme

Lisätiedot

LABORATORIOTYÖ 1 MITTAUSVAHVISTIMET

LABORATORIOTYÖ 1 MITTAUSVAHVISTIMET Työ 1 Mittausvahvistimet LABORATORIOTYÖ 1 MITTAUSVAHVISTIMET Päivitetty: 5/01/010 TP 1 1 Työ 1 Mittausvahvistimet 1. MITTAUSVAHVISTIMET Työn tarkoitus: Työn tarkoituksena on tutustua operaatiovahvistimen

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

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

a) I f I d Eri kohinavirtakomponentit vahvistimen otossa (esim. http://www.osioptoelectronics.com/)

a) I f I d Eri kohinavirtakomponentit vahvistimen otossa (esim. http://www.osioptoelectronics.com/) a) C C p e n sn V out p d jn sh C j i n V out Käytetyt symbolit & vakiot: P = valoteho [W], λ = valodiodin ilmaisuvaste eli responsiviteetti [A/W] d = pimeävirta [A] B = kohinakaistanleveys [Hz] T = lämpötila

Lisätiedot

EMC Mittajohtimien maadoitus

EMC Mittajohtimien maadoitus EMC Mittajohtimien maadoitus Anssi Ikonen EMC - Mittajohtimien maadoitus Mittajohtimet ja maadoitus maapotentiaalit harvoin samassa jännitteessä => maadoitus molemmissa päissä => maavirta => häiriöjännite

Lisätiedot

Vahvistimet ja lineaaripiirit. Operaatiovahvistin

Vahvistimet ja lineaaripiirit. Operaatiovahvistin Vahvistimet ja lineaaripiirit Kotitentti 3 (2007) Petri Kärhä 20/01/2008 Vahvistimet ja lineaaripiirit 1 Operaatiovahvistin (Operational Amplifier, OpAmp) Perusvahvistin, toiminta oletetaan suunnittelussa

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

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

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

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

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

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

TYÖ 2: OPERAATIOVAHVISTIMEN PERUSKYTKENTÖJÄ

TYÖ 2: OPERAATIOVAHVISTIMEN PERUSKYTKENTÖJÄ TYÖ 2: OPERAATIOVAHVISTIMEN PERUSKYTKENTÖJÄ Työselostus xxx yyy, ZZZZZsn 25.11.20nn Automaation elektroniikka OAMK Tekniikan yksikkö SISÄLLYS SISÄLLYS 2 1 JOHDANTO 3 2 LABORATORIOTYÖN TAUSTA JA VÄLINEET

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

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

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

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

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

1 f o. RC OSKILLAATTORIT ja PASSIIVISET SUODATTIMET. U r = I. t τ. t τ. 1 f O. KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala

1 f o. RC OSKILLAATTORIT ja PASSIIVISET SUODATTIMET. U r = I. t τ. t τ. 1 f O. KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala TYÖ 7 ELEKTRONIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen RC OSKILLAATTORIT ja PASSIIVISET SUODATTIMET TYÖN TAVOITE - Mitoittaa ja toteuttaa RC oskillaattoreita

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

Vahvistimet. Käytetään kvantisointi alue mahdollisimman tehokkaasti Ei anneta signaalin leikkautua. Mittaustekniikka

Vahvistimet. Käytetään kvantisointi alue mahdollisimman tehokkaasti Ei anneta signaalin leikkautua. Mittaustekniikka Vahvistimet Vahvistaa pienen jännitteen tai virran suuremmaksi Vahvistusta voidaan tarvita monessa kohtaa mittausketjua (lähetys- ja vastaanottopuolella) Vahvistuksen valinta Käytetään kvantisointi alue

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 14.11.2013 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:

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

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

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

Pinces AC/DC-virtapihti ampèremetriques pour courant AC

Pinces AC/DC-virtapihti ampèremetriques pour courant AC MH-SARJA MH60-virtapihti on suunniteltu mittaamaan DC ja AC-virtoja jopa 1 MHz:n kaistanleveydellä, käyttäen kaksoislineaarista Hall-ilmiötä/ Muuntajateknologiaa. Pihti sisältää ladattavan NiMh-akun, jonka

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

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

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

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

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

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

Pinces AC/DC-virtapihdit ampèremetriques pour courant AC

Pinces AC/DC-virtapihdit ampèremetriques pour courant AC Pinces AC/DC-virtapihdit ampèremetriques pour courant AC E N- SARJA E N -sarjan virtapihdit hyödyntävät Hall-ilmiöön perustuvaa tekniikkaa AC ja DC -virtojen mittauksessa, muutamasta milliamperista yli

Lisätiedot

Kuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V.

Kuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V. TYÖ 37. OHMIN LAKI Tehtävä Tutkitaan metallijohtimen päiden välille kytketyn jännitteen ja johtimessa kulkevan sähkövirran välistä riippuvuutta. Todennetaan kokeellisesti Ohmin laki. Välineet Tasajännitelähde

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

Jännitelähteet ja regulaattorit

Jännitelähteet ja regulaattorit Jännitelähteet ja regulaattorit Timo Dönsberg ELEC-C5070 Elektroniikkapaja 5.10.2015 Teholähteen valinta Akku vs. verkkosähkö Vaadittu jännite Lähes aina tasasähköä, esim. mikrokontrolleri +5V, OP-vahvistin

Lisätiedot

Käytännön elektroniikkakomponentit ja niiden valinta. 2015 Timo Dönsberg 1

Käytännön elektroniikkakomponentit ja niiden valinta. 2015 Timo Dönsberg 1 Käytännön elektroniikkakomponentit ja niiden valinta 2015 Timo Dönsberg 1 Yleistä Yksikään komponentti ei ole ideaalinen Toleranssi Stabiilisuus Lämpötilariippuvuus Taajuusvaste Lineaarisuus Hajakapasitanssi

Lisätiedot

HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT

HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT LUENTO 4 HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT HAVAINTOJA ELÄVÄSTÄ ELÄMÄSTÄ HYVÄ HÄIRIÖSUOJAUS ON HARVOIN HALPA JÄRJESTELMÄSSÄ ON PAREMPI ESTÄÄ HÄIRIÖIDEN SYNTYMINEN KUIN

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

RAIDETESTERIN KÄYTTÖOHJE

RAIDETESTERIN KÄYTTÖOHJE RAIDETESTERIN KÄYTTÖOHJE Yleiskuvaus Mittalaite tutkiin virtapiirin johtavuutta ja ilmaisee virtapiirissä olevan puhtaasti resistiivisen vastuksen. Mittalaitteen toiminnallisuus on parhaimmillaan, kun

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

A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen

A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen Avaa tarvikepussi ja tarkista komponenttien lukumäärä sekä nimellisarvot pakkauksessa olevan osaluettelon avulla. Ilmoita mahdollisista puutteista tai virheistä

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

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

1 Johdanto. 2 Ominaisuuksia. 2.1 Särö

1 Johdanto. 2 Ominaisuuksia. 2.1 Särö 1 1 Johdanto Opinnäytetyön aiheeksi olen valinnut audiopäätevahvistimen. Valitsin vahvistintyypiksi korkealaatuisen stereovahvistimen, joka on siniteholtaan 2 x 220 wattia 4 ohmiin. Vahvistin on toteutettu

Lisätiedot

Kuva 1. Vastus (R), kondensaattori (C) ja käämi (L). Sinimuotoinen vaihtojännite

Kuva 1. Vastus (R), kondensaattori (C) ja käämi (L). Sinimuotoinen vaihtojännite TYÖ 54. VAIHE-EO JA ESONANSSI Tehtävä Välineet Taustatietoja Tehtävänä on mitata ja tutkia jännitteiden vaihe-eroa vaihtovirtapiirissä, jossa on kaksi vastusta, vastus ja käämi sekä vastus ja kondensaattori.

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

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

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla Fy3: Sähkö 1. Tasavirta Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla Sähkövirta I Sähkövirran suunta on valittu jännitelähteen plusnavasta miinusnapaan (elektronit

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

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

Analogiapiirit III. Keskiviikko 4.12.2002, klo. 12.15-14.00, TS128. Operaatiovahvistinrakenteet

Analogiapiirit III. Keskiviikko 4.12.2002, klo. 12.15-14.00, TS128. Operaatiovahvistinrakenteet Oulun yliopisto Sähkötekniikan osasto Analogiapiirit III Harjoitus 2. Keskiviikko 4.12.2002, klo. 12.15-14.00, TS128. Operaatiovahvistinrakenteet 1. Analysoi kuvan 1 operaatiotranskonduktanssivahvistimen

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

IMPEDANSSIMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet

IMPEDANSSIMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet 1 IMPEDANSSIMITTAUKSIA 1 Työn tavoitteet Tässä työssä tutustut vaihtojännitteiden ja virtojen sekä vaihtovirtapiirissä olevien komponenttien impedanssien suuruuksien eli vaihtovirtavastusten mittaamiseen.

Lisätiedot

Radioamatöörikurssi 2017

Radioamatöörikurssi 2017 Radioamatöörikurssi 2017 Elektroniikan kytkentöjä 7.11.2017 Tatu Peltola, OH2EAT 1 / 20 Suodattimet Suodattaa signaalia: päästää läpi halutut taajuudet, vaimentaa ei-haluttuja taajuuksia Alipäästösuodin

Lisätiedot

TYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS. Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla.

TYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS. Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla. TYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS Tehtävä Välineet Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla. Kaksoiskanavaoskilloskooppi KENWOOD

Lisätiedot

Pinces AC-virtapihdit ampèremetriques pour courant AC

Pinces AC-virtapihdit ampèremetriques pour courant AC Pinces AC-virtapihdit ampèremetriques pour courant AC MINI-SARJA Pienikokoinen, kompakti sekä erittäin kestävä minipihtisarja on suunniteltu mittaamaan virtoja muutamasta milliampeerista jopa 150 A AC

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

KANDIDAATINTYÖ 2011. Anna Vaskuri

KANDIDAATINTYÖ 2011. Anna Vaskuri KANDIDAATINTYÖ 2011 Anna Vaskuri Aalto-yliopisto Sähkötekniikan korkeakoulu Signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos Anna Vaskuri Energiansäästölamppujen sähköiset karakterisoinnit Kandidaatintyö 12.5.2011

Lisätiedot

20 Kollektorivirta kun V 1 = 15V 10. 21 Transistorin virtavahvistus 10. 22 Transistorin ominaiskayrasto 10. 23 Toimintasuora ja -piste 10

20 Kollektorivirta kun V 1 = 15V 10. 21 Transistorin virtavahvistus 10. 22 Transistorin ominaiskayrasto 10. 23 Toimintasuora ja -piste 10 Sisältö 1 Johda kytkennälle Theveninin ekvivalentti 2 2 Simuloinnin ja laskennan vertailu 4 3 V CE ja V BE simulointituloksista 4 4 DC Sweep kuva 4 5 R 2 arvon etsintä 5 6 Simuloitu V C arvo 5 7 Toimintapiste

Lisätiedot

SÄHKÖTEKNIIKKA. NTUTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015

SÄHKÖTEKNIIKKA. NTUTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015 SÄHKÖTEKNIIKKA NTTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015 1. PERSKÄSITTEITÄ 1.1. VIRTAPIIRI Virtapiiri on johtimista ja komponenteista tehty reitti, jossa sähkövirta kulkee. 2 Virtapiirissä on vähintään

Lisätiedot

CC-ASTE. Kuva 1. Yksinkertainen CC-vahvistin, jossa virtavahvistus B + 1. Kuva 2. Yksinkertaisen CC-vahvistimen simulaatio

CC-ASTE. Kuva 1. Yksinkertainen CC-vahvistin, jossa virtavahvistus B + 1. Kuva 2. Yksinkertaisen CC-vahvistimen simulaatio CC-ASTE Yhteiskollektorivahvistin eli emitteriseuraaja on vahvistinkytkentä, jota käytetään jännitepuskurina. Sisääntulo on kannassa ja ulostulo emitterissä. Koska transistorin kannan ja emitterin välinen

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

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

VAIHTOVIRTAPIIRI. 1 Työn tavoitteet

VAIHTOVIRTAPIIRI. 1 Työn tavoitteet Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Sähkö- ja magnetismiopin laboratoriotyöt AHTOTAP Työn tavoitteet aihtovirran ja jännitteen suunta vaihtelee ajan funktiona. Esimerkiksi Suomessa käytettävä verkkovirta

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

SÄHKÖTEKNIIKKA. NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015

SÄHKÖTEKNIIKKA. NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015 SÄHKÖTEKNIIKKA NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015 1. PERSKÄSITTEITÄ 1.1. VIRTAPIIRI Virtapiiri on johtimista ja komponenteista tehty reitti, jossa sähkövirta kulkee. 2 Virtapiirissä on vähintään

Lisätiedot

Automaation elektroniikka T103403, 3 op AUT2sn. Pekka Rantala syksy Opinto-opas 2012

Automaation elektroniikka T103403, 3 op AUT2sn. Pekka Rantala syksy Opinto-opas 2012 Automaation elektroniikka T103403, 3 op AUT2sn Pekka Rantala syksy 2013 Opinto-opas 2012 Osaamistavoitteet: Opintojakso perehdyttää opiskelijat automaatiotekniikan sovelluksissa käytettäviin elektroniikan

Lisätiedot

Taitaja2010, Iisalmi Suunnittelutehtävä, teoria osa

Taitaja2010, Iisalmi Suunnittelutehtävä, teoria osa Taitaja2010, Iisalmi Suunnittelutehtävä, teoria osa Nimi: Pisteet: Koulu: Lue liitteenä jaettu artikkeli Solar Lamp (Elector Electronics 9/2005) ja selvitä itsellesi laitteen toiminta. Tätä artikkelia

Lisätiedot

Multivibraattorit. Bistabiili multivibraattori:

Multivibraattorit. Bistabiili multivibraattori: Multivibraattorit Elektroniikan piiri jota käytetään erilaisissa kahden tason systeemeissä kuten oskillaattorit, ajastimet tai kiikkut. Multivibraattorissa on vahvistava elementtti ja ristiinkytketyt rvastukset

Lisätiedot

IIZE3010 Elektroniikan perusteet Harjoitustyö. Pasi Vähämartti, C1303, IST4SE

IIZE3010 Elektroniikan perusteet Harjoitustyö. Pasi Vähämartti, C1303, IST4SE IIZE3010 Elektroniikan perusteet Harjoitustyö Pasi Vähämartti, C1303, IST4SE 2 (11) Sisällysluettelo: 1. Tehtävänanto...3 2. Peruskytkentä...4 2.1. Peruskytkennän käyttäytymisanalyysi...5 3. Jäähdytyksen

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

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

Analogiapiirit III. Tentti 15.1.1999

Analogiapiirit III. Tentti 15.1.1999 Oulun yliopisto Elektroniikan laboratorio nalogiapiirit III Tentti 15.1.1999 1. Piirrä MOS-differentiaalipari ja johda lauseke differentiaaliselle lähtövirralle käyttäen MOS-transistorin virtayhtälöä (huom.

Lisätiedot

EMC Säteilevä häiriö

EMC Säteilevä häiriö EMC Säteilevä häiriö Kaksi päätyyppiä: Eromuotoinen johdinsilmukka (yleensä piirilevyllä) silmulla toimii antennina => säteilevä magneettikenttä Yhteismuotoinen ei-toivottuja jännitehäviöitä kytkennässä

Lisätiedot

SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:

SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä: FY6 SÄHKÖ Tavoitteet Kurssin tavoitteena on, että opiskelija ymmärtää sähköön liittyviä peruskäsitteitä, tutustuu mittaustekniikkaan osaa tehdä sähköopin perusmittauksia sekä rakentaa ja tutkia yksinkertaisia

Lisätiedot

RADIOTEKNIIKKA 1 HARJOITUSTYÖ S-2009 (VERSIO2)

RADIOTEKNIIKKA 1 HARJOITUSTYÖ S-2009 (VERSIO2) SÄHKÖ- JA TIETOTEKNIIKAN OSASTO Radiotekniikka I RADIOTEKNIIKKA 1 HARJOITUSTYÖ S-2009 (VERSIO2) Työn tekijät Katja Vitikka 1835627 Hyväksytty / 2009 Arvosana Vitikka K. (2009) Oulun yliopisto, sähkö- ja

Lisätiedot

Ledien kytkeminen halpis virtalähteeseen

Ledien kytkeminen halpis virtalähteeseen Ledien kytkeminen halpis virtalähteeseen Ledien valovoiman kasvu ja samanaikaisen voimakkaan hintojen lasku on innostuttanut monia rakentamaan erilaisia tauluja. Tarkoitan niillä erilaista muoveista tehtyjä

Lisätiedot

Pinces AC-virtapihti ampèremetriques pour courant AC

Pinces AC-virtapihti ampèremetriques pour courant AC Pinces AC-virtapihti ampèremetriques pour courant AC MN-sarja Serie MN-SARJA Nämä ergonomiset mini-pihdit ovat sunniteltu matalien ja keskisuurien virtojen mittaamiseen välillä 0,01 A ja 240 A AC. Leukojen

Lisätiedot

Radioamatöörikurssi 2015

Radioamatöörikurssi 2015 Radioamatöörikurssi 2015 Polyteknikkojen Radiokerho Radiotekniikka 5.11.2015 Tatu Peltola, OH2EAT 1 / 25 Vahvistimet Vahvistin ottaa signaalin sisään ja antaa sen ulos suurempitehoisena Tehovahvistus,

Lisätiedot

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA S-55.1100 SÄHKÖTKNIIKKA JA LKTONIIKKA Tentti 15.5.2006: tehtävät 1,3,5,7,10 1. välikoe: tehtävät 1,2,3,4,5 2. välikoe: tehtävät 6,7,8,9,10 Saat vastata vain neljään tehtävään/koe; ne sinun pitää itse valita!

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

OSKILLOSKOOPIN SYVENTÄVÄ KÄYTTÖ

OSKILLOSKOOPIN SYVENTÄVÄ KÄYTTÖ FYSP110/K2 OSKILLOSKOOPIN SYVENTÄVÄ KÄYTTÖ 1 Johdanto Työn tarkoituksena on tutustua oskilloskoopin käyttöön perusteellisemmin ja soveltaa työssä Oskilloskoopin peruskäyttö hankittuja taitoja. Ko. työn

Lisätiedot

Radioamatöörikurssi 2018

Radioamatöörikurssi 2018 Radioamatöörikurssi 2018 Häiriöt Ukkossuojaus Harhalähetteet 27.11.2018 Tatu, OH2EAT 1 / 15 Esimerkkejä häiriöiden ilmenemisestä Ylimääräinen taustakohina radiovastaanottimessa Muut sähkölaitteet häiriintyvät

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

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen DEE-11000 Piirianalyysi Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet 1 Vaihtovirta vs tasavirta Sähkömagneettinen induktio tuottaa kaikissa pyörivissä generaattoreissa vaihtojännitettä. Vaihtosähköä on

Lisätiedot

Sähkötekniikka ja elektroniikka

Sähkötekniikka ja elektroniikka Sähkötekniikka ja elektroniikka Kimmo Silvonen (X) Operaatiovahvistin Operational Amplifier Opva Opamp. Versio. Ideaalivahvistin elektroniikan peruslohkona Takaisinkytkentä Operaatiovahvistin vahvistaa

Lisätiedot

1 Yleismittarin käyttäminen

1 Yleismittarin käyttäminen Työn tavoitteet 1 Yleismittarin käyttäminen Oppia tuntemaan tutkittujen yleismittareiden rakenne pääpiirteissään Oppia tuntemaan tutkittujen yleismittareiden suorituskyky pääpiirteissään Oppia tuntemaan

Lisätiedot

ANALOGIAPIIRIT III/SUUNNITTELUHARJOITUS OSA 2

ANALOGIAPIIRIT III/SUUNNITTELUHARJOITUS OSA 2 ANALOGIAPIIRIT III/SUUNNITTELUHARJOITUS OSA 2 Tässä osassa suunnitellaan operaatiovahvistin 1. osassa suunniteltua Σ muunninta varten. Operaatiovahvistimen toiminta varmistetaan Cadence simuloinneilla.

Lisätiedot

YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN

YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN FYSP104 / K1 YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN Työn tavoitteita oppia tuntemaan analogisen ja digitaalisen yleismittarin tärkeimmät erot ja niiden suorituskyvyn rajat oppia yleismittareiden oikea ja rutiininomainen

Lisätiedot

Tehtävään on varattu aikaa 8:30 10:00. Seuraavaan tehtävään saat siirtyä aiemminkin. Välipalatarjoilu työpisteisiin 10:00

Tehtävään on varattu aikaa 8:30 10:00. Seuraavaan tehtävään saat siirtyä aiemminkin. Välipalatarjoilu työpisteisiin 10:00 LUE KOKO OHJE HUOLELLA LÄPI ENNEN KUIN ALOITAT!!! Tehtävä 1a Tehtävään on varattu aikaa 8:30 10:00. Seuraavaan tehtävään saat siirtyä aiemminkin. Välipalatarjoilu työpisteisiin 10:00 MITTAUSMODULIN KOKOAMINEN

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

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

Automaation elektroniikka T103403, 3 op SAU14snS. Pekka Rantala kevät 2016

Automaation elektroniikka T103403, 3 op SAU14snS. Pekka Rantala kevät 2016 Automaation elektroniikka T103403, 3 op SAU14snS Pekka Rantala kevät 2016 Opinto-opas 2014 Osaamistavoitteet: Opintojakso perehdyttää opiskelijat automaatiotekniikan sovelluksissa käytettäviin elektroniikan

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

HARJOITUSTYÖ: Mikropunnitus kvartsikideanturilla

HARJOITUSTYÖ: Mikropunnitus kvartsikideanturilla Tämä työohje on kirjoitettu ESR-projektissa Mikroanturitekniikan osaamisen kehittäminen Itä-Suomen lääninhallitus, 2007, 86268 HARJOITUSTYÖ: Mikropunnitus kvartsikideanturilla Tarvittavat laitteet: 2 kpl

Lisätiedot