Лабораторная работа 52

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Лабораторная работа № 5.

Исследование электрических фильтров.

Время для выполнения работы – 2 часа.

1.  Цель работы - изучение сглаживающих фильтров

2. Оборудование и приборы:

- блок № 8 с источником несинусоидального напряжения (двухполупериодным полупроводниковым выпрямителем) и сглаживающими фильтрами;  

- мультиметры;

- осциллограф.

3. План работы

1.  Изучение назначения и схем электрических фильтров.
2.  Исследование сглаживающих фильтров.
3.  Составление отчета о работе.

1.  Указания и пояснения.

1.  Ознакомиться с назначением,  видами и схемами электрических фильтров следует по разделу «Общие сведения», при этом необходимо занести в конспект  сведения о назначении электрических фильтров, их видах и начертить основные схемы фильтров.

1.   Исследовать одну-две схемы сглаживающих фильтров, указанных преподавателем, для чего:

                4.1 подключить к двухполупериодному полупроводниковому выпрямителю нагрузочное сопротивление по схеме 1;

Схема 1

        4.2 подав на выпрямитель переменное напряжение, измерить постоянную и переменную составляющие тока и напряжения на сопротивлении R2   мультиметрами. При измерении постоянных составляющих мультиметры переводятся на измерение постоянных значений токов и напряжений, а при измерении переменных составляющих – на измерение переменных токов и напряжений. Результаты измерений занести в таблицу 1;

        4.3 подключить  к сопротивлению R2 осциллограф и зарисовать кривую поданного на сопротивление R2 напряжения;

        4.4 собрать схему 2 со сглаживающим фильтром, повторить указанные в пп. 4.2 и 4.3 измерения, фиксируя результаты в таблице 1 и зарисовав кривую напряжения.

Возможные схемы фильтров даны в «Общих сведениях».

Схема 2

Таблица 1

Вариант схемы	I	U	I	U	qв q	qф	S
Без фильтра
С фильтром 1
С фильтром 2

4.5 вычислить коэффициенты пульсаций выпрямителя qв   , фильтра qф и сглаживания S и занести их значения в таблицу 1.

qв =   2 U  / U

qф=   2 U  / U

S = qв/ qф

Общие сведения

В электротехнике рассматривались электрические цепи, находящиеся под воздействием постоянных или синусоидальных напряжений. Строго говоря, источников с абсолютно постоянной или синусоидальной э. д. с. не существует. Электролитические, термоэлектрические  и   электромашинные  источники   постоянной   э. д. с.   в   силу разных причин создают на своих зажимах медленно изменяющиеся или пульсирующие напряжения. У электромашинных источников переменного   напряжения форма   кривой   э. д. с.   всегда   несколько  отличается синусоидальной.

При анализе электрических цепей пульсации постоянного напряжения и отклонения переменного напряжения от синусоидального считали малыми и не учитывали. Однако в некоторых случаях они влияют на работу электротехнических устройств, и учет их влияния необходим. Кроме того, в устройствах автоматики, вычислительной техники широко используют специальные генераторы и преобразователи, выходное напряжение которых резко отличается от синусоиды, например релаксационные генераторы, выпрямительные устройства и ограничители.

Электрические фильтры — это четырехполюсники, содержащие резисторы, индуктивные катушки и конденсаторы и предназначенные для выделения на нагрузочном устройстве напряжения заданного диапазона частот. В основе принципа действия фильтров лежит зависимость сопротивления индуктивных катушек и  конденсаторов от частоты.

Сглаживающие фильтры. Сглаживающие фильтры используют для выделения на нагрузочном устройстве постоянной составляющей (среднего значения) выпрямленного напряжения. В отсутствие фильтров напряжение на выходе выпрямительных устройств значительно отличается от постоянного. Так, например, в случае двухполупериодного выпрямления (рис. 1) амплитуда основной гармоники выпрямленного напряжения соизмерима с его постоянной составляющей

U(0)m=2/3U (0)

Сглаживающий фильтр снижает процентное содержание гармонических составляющих выпрямленного напряжения, т. е. улучшает его форму.

со

Рис. 1.  График мгновенных значений напря-       Рис. 2 Схема   выпрямительного устройства  

жения на выходе двухполупериодного                     с индуктивным сглаживающим фильтром

выпрямителя и разложение напряжения  

в ряд  Фурье

Рис.  3 Схема простейшего сглаживающего фильтра

Резонансные фильтры. В резонансных фильтрах используются явления резонансов напряжений и токов в электрических цепях  для выделения или исключения в кривой напряжения на приемнике определенной полосы частот. Соответствующие фильтры называются полосовыми и заградительными.

На рис. 4 приведена схема простейшего полосового фильтра на основе явления резонанса напряжений

Рис. 4 Схема полосового фильтра с использованием явления резонанса напряжений.

Сопротивление  цепи, состоящей из последовательно включенных индуктивности и емкости, при определенной частоте, называемой резонансной,                    становится равным нулю, т.е. цепь ток этой частоты  пропускает, но оказывает сопротивление токам других частот и с увеличением разности между резонансной частотой и имеющимися в несинусоидальном токе частотами это сопротивление возрастает, что позволяет выделить только узкую полосу пропускаемых частот.

При параллельном соединении индуктивности и емкости наблюдается резонанс токов, когда сопротивление цепи при частоте                        становится бесконечным, т.е. цепь ток такой частоты не пропускает. Фильтры, препятствующие прохождению отдельных частот, называются заградительными.

На рис. 5 приведена схема простейшего заградительного фильтра на основе явления резонанса токов

Рис. 5 Схема заградительного фильтра с использованием явления резонанса токов.

Литература.

1.  Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. М.: АКАDEMA, 2003
2.  Евдокимов Ф.Е. Теоретические основы электротехники. М.: АКАDEMA, 2004

4

1. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук Харків ~
2. История болезни содержит все разделы кроме- а жалобы больного б история настоящего заболевания в и
3. Взаимосвязь основных внутриколониальных процессов при ветвлении у колониальных гидроидов
4. коммерческой деятельности наблюдается огромный приток заимствованных слов из английского языка.html
5. Dilogue Trnscript Voil Finlly the Serendipity script is here for ll you quotes spouting fns of the John Cusck nd Kte Beckinsle movie
6. лекция в которой ведется по комплексу признаков культивировавшихся в породе на протяжении столетия и напра
7. Ботаническое животноводство, ответы к вопроса
8. по теме Строение газов жидкостей или твёрдых тел- Какие макроскопические явления будут наблюдаться если с
9. Василий Тёркин
10. ВВЕДЕНИЕ5
11. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук Київ
12. Химия кандидат технических наук Фроленков К
13. Тема- Устройства ввода и вывода информации
14. Исковая давность понятие виды порядок исчесления
15. Система эстетического воспитания учащихся и средства формирования их эстетической культуры.html
16. Дмитриева Анна Владимировна
17. Контрольная работа- Системы организации коллективной работы
18. Крещение Руси и его историческое значение
19. Задание на практику см
20. Реферат- Производительность, мотивация и оплата труда

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе