Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Katalog Megger
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Pomiar impedancji w zakresie częstotliwości akustycznych

ArtBobo 24 Sty 2007 21:36 1727 1
  • #1 24 Sty 2007 21:36
    ArtBobo
    Poziom 10  

    Muszę zmierzyć się z z zagadnieniem z tematu mojego postu a szczerze to nie wiem jak się za to zabrać ?? :( A temat jest dość pilny więc jeśli kto może wspomóc jakąś wskazówką, radą, bądź literaturą - będę wdzięczny.

    0 1
  • Katalog Megger
  • #2 25 Sty 2007 00:12
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,
    można użyć (jak jest dostępny) miernik impedancji o zadawanej częstotliwości pomiarowej, albo pozostają metody pośrednie.
    Tu do podstawowych zalicza się metody;
    - trzech woltomierzy,
    - trzech amperomierzy (rzadziej stosowana).
    Do wykonania pomiaru (jak sama nazwa wskazuje) potrzeba trzech mierników (które od biedy można zastąpić jednym i przełączać) mierzących poprawnie w interesującym nas zakresie częstotliwości i napięcia na dwójniku, którego impedancję chcemy wyznaczyć.
    Dodatkowo potrzebny jest rezystor o znanej rezystancji i koniecznie "prawdziwy rezystor" (czyli bez pasożytniczych idukcyjności i pojemności o znaczącej wartości przy częstotliwości pomiarowej).
    Wartość tego rezystora powinna być tego samego rzędu, co wyznaczana impedacja, której moduł łatwo jest zmierzyć za pomocą woltomierza i amperomierza.
    Oczywiście źródło energii (generator) o pożądanych parametrach do zasilania całości.
    Układ pomiarowy, to szeregowe połączenie (w przypadku trzech woltomierzy, przy metodzie trzech amperomierzy jest to połączenie równoległe) mierzonego dwójnika i dodatkowego rezystora o znanej wartości rezystancji R.
    Pomiar polega na zmierzeniu trzech napięć (oczywiste jest, iż rezystancja wewnętrzna woltomierzy nie powinna zmieniać wartości w/w dwójników):
    - wartości napięcia zasilającego U,
    - wartości napięcia na wyznaczanej impedacji Uz,
    - wartości napięcia na znanej rezystancji Ur.
    Zależności obliczane, metodą pośrednią, doskonale widać na wykresie wskazowym (którego tu nie zamieszczę), oczywiście moduł wyznaczanej impedancji Z łatwo znaleźć jako wniosek z Prawa Ohma:
    Z = Uz/I, ale to również;
    I = Ur/R i ostatecznie:
    Z = (Uz/Ur)•R, pozostaje do wyznaczenia argument φ impedancji Z, jako kąt przesunięcia fazowego pomiędzy napięciem na impedancji Uz a płynącym przezeń prądem I.
    Tu napiszę wzór wynikający z wykresu wskazowego na podstawie twierdzenie Cosinusów:
    U² = Ur² + Uz² + 2•Ur•Uz•cosφ, jest znak plus przy podwojonym iloczynie, ponieważ kąt φ jest kątem zewnętrznym trójkąta napięć U, Ur, Uz.
    Ostatecznie:
    φ = arccos[(U² - Ur² - Uz²)/(2•Ur•Uz)].
    Oczywiście znak kąta φ (jeśli tego nie widać z połączenia elementów) z powodu tego, iż cosinus jest fukcją parzystą należy wyznaczyć w inny sposób.
    Jednym ze sposobów jest ponowny pomiar w układzie jak poprzednio, ale ze zmienioną co nieco wartością impedacji poprzez włączenie w szereg z nią cewki o niewielkiej indukcyjności (by nie przekompensować i nie zmienić znaku kąta fazowego), lub pojemności (tu można albo względnie dużą wartość szeregowo, lub względnie małą równolegle).
    Zwiększenie kąta fazowego (w porównaniu z poprzednio wyznaczonym) przy takim pomiarze, świadczy o tym samym charakterze impedancji, co przyłączony element, natomiast zmiejszenie, o przeciwnym (napięcie Uz jest tu mierzone na szeregowym połączeniu obu elementów).
    Dowód powyższego twierdzenia (czy stwierdzenia) pozostawiam dociekliwemu czytelnikowi.

    Zupełnie analogicznie wygląda pomiar metodą trzech amperomierzy, gdzie wspólnym parametrem jest napięcie - takie same na wszystkich trzech elementach.

    Pozdrawiam

    0