1. Narysuj szkic i podaj zasad dziaania wycznika rnicowo-

prdowego oraz podaj wartoci prdw wyzwalania wycznika

rnicowo-prdowego.

1. Zestyki torw prdowych wraz z zamkiem i dwigni zaczajc (w postaci cewki). 2. Wyzwalacz rnicowoprdowy, najczciej jest to przekanik spolaryzowany 3. Przekadnik Ferrantiego - w postaci piercienia ferromagnetycznego, przez ktry

przechodz przewody fazowe i przewd neutralny 4. Obwd testowania wycznika.

Zasada dziaania:

Podczas normalnej pracy wektorowa suma prdw pyncych przez przekadnik jest rwna zero. Std w [3] nie indukuje si SEM, przekanik spolaryzowany jest zamknity a styki gwne zamknite.

Jeeli w chronionym obwodzie pojawi si prd upywowy (np. przez ciao czowieka do ziemi lub przez przewd PE), to wtedy suma prdw w oknie [3] bdzie rna od zera. W uzwojeniu wtrnym indukuje si SEM, ktra powoduje przepyw prdu przez cewk przekanika spolaryzowanego. Pole magnetyczne wytworzone przez cewk kompensuje pole magnetyczne magnesu staego przekanika. Jeli prd upywu przekroczy prg zadziaania wycznika (In), przekanik spolaryzowany zostanie otwarty zwalniajc zamek i otwierajc styki gwne, a przez to odczajc zasilanie obwodu.

Wysokoczue - prd zadziaania nie wikszy od 30mA rednioczue - prd zadziaania pomidzy 30 a 500mA Niskoczue - prd zadziaania powyej500mA

(http://pl.wikipedia.org/wiki/Wy%C5%82%C4%85cznik_r%C3%B3%C5%BCnicowopr%C4%85dowy)

2. Opisz sie energetyczn i podaj schemat pocze dla sieci typu TN-S

wraz ze sposobem zabezpiecze przeciwporaeniowych.

TN-S - z oddzielnym przewodem ochronnym PE. Przewd ten suy wycznie do ochrony urzdze, nie mona wcza go w jakikolwiek obwd prdowy, suy do tego oddzielny przewd neutralny N. System ochrony przeciwporaeniowej zerowanie - szybkie samoczynne wyczenie nadmiarowoprdowe oraz wyczenie za pomoc RCD (jeli zastosowano). W roli ochrony przeciwporaeniowej musz zosta zastosowane RCD o prdach < 30 mA. Inne rnicwki nie s ochron przeciwporaeniow a jedynie przeciwpoarow.

Ukad sieci TN-S daje moliwo zastosowania najskuteczniejszej ochrony przeciwporaeniowej spord wszystkich ukadw typu TN. W ukadzie tym przewd ochronny PE jest rozdzielony od przewodu neutralnego N na caej dugoci instalacji i jest uziemiony przez gwne uziemienie ukadu. W trakcie normalnej pracy ukadu prd roboczy pynie tylko przez przewd N. Zalet tego ukadu jest to, e przewd PE na caej dugoci moe by poczony z wieloma poczeniami uziomami i poczeniami wyrwnawczymi. W kadym miejscu instalacji istnieje take moliwo stosowania urzdze rnicowo-prdowych RCD.

3. Opisz sie energetyczn i podaj schemat pocze dla sieci typu TN-

C wraz ze sposobem zabezpiecze przeciwporaeniowych

Najistotniejsz wad ukadu TN-C jest to, e przewd PEN spenia rol przewodu neutralnego i ochronnego. Oznacza to, e jest on jednoczenie przewodem roboczym i w ukadach jednofazowych pyn przez niego pene prdy obcienia, a w ukadach trjfazowych jest naraony na obcienia bdce skutkiem asymetrii w ukadzie. Dodatkowo w sytuacji wystpienia przerwy w przewodzie PEN na urzdzeniach I klasy ochronnoci wystpi niebezpieczne napicia raenia. W ukadzie jednofazowym mona si wtedy spodziewa napi dochodzcych do wartoci znamionowej sieci. Natomiast przy uszkodzeniu przewodu PEN w obwodzie trjfazowym napicie w obwodach jednofazowych mog dochodzi nawet do wartoci bliskich napiciu midzyfazowemu sieci w zalenoci od obcie poszczeglnych faz w chwili wystpienia awarii. Niebezpieczestwo wystpienia poraenia lub uszkodzenia odbiornikw jest tym wiksze, e w przy takiej awarii nie zadziaaj zabezpieczenia nadmiarowoprdowe, a do momentu przekroczenia wartoci prdu ich zadziaania.

Istotne jest take, e w ukadach tych nie mona stosowa wycznikw rnicowo-prdowych, gdy nie ma zapewnionych warunkw do ich prawidowej pracy. Przewd PEN i czci przewodzce przyczone do niego nie zapewniaj cakowitego odizolowania od ziemi. Ochrona przeciwporaeniowa: zerowanie. Polega on na bezporednim poczeniu czci metalowych urzdzenia podlegajcego ochronie z uziemionym przewodem ochronnym PE

lub ochronno-neutralnym PEN sieci. Przy przebiciu izolacji na urzdzeniu w ptli zwarcia przepywa prd zwarciowy, ktry powinien spowodowa zadziaanie zabezpiecze nadprdowych (np. przepalenie wkadek bezpiecznikowych) w wymaganym czasie 0,2s; 0,4s lub 5s.

4. Opisz sie energetyczn i podaj schemat pocze dla sieci typu TN-

C-S wraz ze sposobem zabezpiecze przeciwporaeniowych

Ukad sieci TN-C-S jest obecnie najczciej budowanym ukadem w instalacjach domowych. Dotyczy to zarwno instalacji nowobudowanych jak i modernizowanych. Ukad ten stanowi sie TN-C wraz z zasilan z niej sieci TN-S. Jest on bezpieczniejszy od ukadu TN-C, ale posiada take jego pewne wady. W punktach rozdziau sieci TN-S od TN-C zaleca si stosowanie dodatkowego uziomu zgodnego z normami. Jednak w sytuacjach wystpienia przerwy w przewodzie PEN uziom ten nie zapewnia odpowiedniej ochrony przeciwporaeniowej. Sposb zabezpiecze przeciwpoarowych zerowanie (objte systemem samoczynnego wyczenia zasilania). W ukadzie istnieje moliwo stosowania wycznikw rnicowo-prdowych RCD jako dodatkowej ochrony przeciwporaeniowej.

5. Opisz sie energetyczn i podaj schemat pocze dla sieci typu TT

wraz ze sposobem zabezpiecze przeciwporaeniowych

TT - punkt neutralny transformatora jest uziemiony (przewd neutralny poczony z uziomem

roboczym transformatora), natomiast punkty PE odbiornikw oraz czci przewodzce dostpne (np. metalowe obudowy urzdze) s uziemione niezalenie od sieci energetycznej, najczciej bezporednio w miejscu zainstalowania, uziemieniem ochronnym oddzielnie dla kadego odbiornika. W sieciach z uziemionym punktem gwiazdowym przepywajcy prd zwarciowy przy przebiciu izolacji na chronionym urzdzeniu powinien spowodowa: 1) dostateczne szybkie zadziaanie zabezpiecze(warunek Iz

W sieciach z izolowanym punktem gwiazdowym IT przy przebiciu izolacji na chronionym urzdzeniu nastpuje doziemienie zwizane z przepywem prdu pojemnociowego. Prd ten z reguy nie powoduje zadziaania zabezpiecze nadprdowych, ale skutecznie obnia napicie uszkodzenia do UL

T poczenie zacisku ochronnego PE urzdze z ziemi, N poczenie zacisku ochronnego PE urzdzenia z punktem neutralnym sieci.

Sieci TT s to sieci, w ktrych wykonane s bezporednie uziemienia punktw neutralnych N, a zaciski ochronne PE odbiornikw s poczone przewodem ochronnym tylko z ziemi.

Sieci IT s to sieci, ktrych aden punkt nie jest poczony bezporednio z ziemi, lub sieci, w ktrych punkt neutralny albo inny punkt sieci jest poczony z ziemi przez impedancj o dostatecznie duej, a zacisk ochronny jednego urzdzenia jest bezporednio poczony z ziemi.

W przypadku przebicia, zabezpieczenie takie zapewnia skuteczne obnienie napicia do wartoci 'bezpiecznej', U < 50VAC

9. Podaj definicj kompatybilnoci elektromagnetycznej oraz

rodowiska elektromagnetycznego

Kompatybilno elektromagnetyczna (ang. ElectroMagnetic Compatibility EMC) zdolno danego urzdzenia elektrycznego lub elektronicznego do poprawnej pracy w okrelonym rodowisku elektromagnetycznym i nieemitowanie zaburze pola elektromagnetycznego zakcajcego poprawn prac innych urzdze pracujcych w tym rodowisku.

rodowisko elektromagnetyczne jest to miejsce uytkowania urzdzenia okrelone poziomem i charakterem zaburze pochodzcych od ich rde. rdami tymi mog by obiekty emitujce fale elektromagnetyczne celowo (np. nadajniki radiowe, telewizyjne lub radiolokacyjne) lub przypadkowo (np. urzdzenia AGD).

10. Przedstaw opisowo i w sposb graficzny wzajemne oddziaywanie

rodowiska elektromagnetycznego i urzdzenia

Naturalne zjawiska elektromagnetyczne: Stae pole geomagnetyczne jego natenie zalene jest od pooenia i czasu i wacha si od 16 do 56 A/m nie trzeba wikszoci urzdze od niego zabezpiecza jedynie czue aparaty pomiarowe np. w medycynie

Szumy radiowe pochodzce z atmosfery, wyadowania atmosferyczne (moe dochodzi do kilkudziesiciu V/m), rednio nad ldem naturalne pole elektryczne pomidzy zjonizowanymi warstwami atmosfery wynosi od 100 do 130 V/m

Ziemia wraz z warstw jonosfery tworzy kondensator kulisty okoo 0.1F Inne systemy i urzdzenia

Pracy urzdze nieodcznie towarzysz zjawiska elektromagnetyczne uboczne zakcajce prace innych urzdze. Dodatkowo niektre urzdzenia celowo wykorzystuj zjawiska elektromagnetyczne mogce zakci prac innych urzdze znajdujcych si w otoczeniu.

11. Wymie naturalne pola elektromagnetyczne wystpujce na

Ziemi, podaj ich rdo, zakres wielkoci oraz wpyw na

urzdzenia/systemy.

Naturalne pola elektromagnetyczne magnetyczne

Zwizanie jest gwnie z waciwociami magnetycznymi jdra Ziemi oraz w mniejszym stopniu grnych warstw skorupy ziemskiej. Jego natenie na powierzchni Ziemi zaley

od szerokoci geograficznej i waha si od 16 do 56 A/m Do istnienia zmiennego pola magnetycznego na powierzchni Ziemi, przyczynia si

gwnie Soce, ktrego promieniowanie wpywa na prdy pynce w jonosferze. Soce jest rdem PEM o czstotliwoci od 500 MHz do 10 GHz. elektryczne

Przyczyn wystpowania staego pola elektrycznego Ziemi jest zgromadzony na niej adunek ujemny i dodatnia jonizacja grnych warstw atmosfery.. Jego natenie przyjmuje najwiksze wartoci (150 250 V/m) w styczniu lutym, a najmniejsze (100 120 V/m) w czerwcu lipcu

rdem naturalnego zmiennego pola elektrycznego s gownie burze a waciwie wyadowania atmosferyczne. Zakres czstotliwoci tych pl jest bardzo zrnicowany: od kilku Hz do 30 MHz Z podanych wyej informacji wynika, e na powierzchni Ziemi wrd rnych PEM wystpuj naturalne pola o czstotliwoci 50/60 Hz, tzn. takiej, jak maj linie przesyowe. Jednak ich wartoci s niewielkie .

(http://www.kt.agh.edu.pl/~mwagrow/komorki/wyklad/SK_w07.pdf str 13)

12. Jakie czynniki wpywaj na wzrost zagroe zwizanych z

zaburzeniami elektromagnetycznymi. Omw przyczyny oraz

dominujce skutki tych oddziaywa.

13. Wymie i zdefiniuj podstawowe parametry i tryby pracy

oscyloskopu cyfrowego, podaj przykadowe ich wielkoci.

Parametry:

Parametr Przykadowe parametry

Prbkowanie 250 MS/s (w czasie rzeczywistym)

50 MS/s (ekwiwalentne)

Liczba kanaw pomiarowych 2

Pasmo przenoszenia 100 MHz

R wewntrzne 1 Mohm

C wewntrzne 16 pF

Rozdzielczo ekranu 320x234

Maks napicie wejciowe 300V (AC i DC kat 1 i 2) 150 V (AC i DC kat 3)

Pami prbek 32 000 na kana

Tryby pracy: obserwacja napicia, obserwacja prdu, FFT, Kana 1 + kana 2, X Y Tryby wyzwalania: poziom, zbocze

rda wyzwalania: CH1, CH2, EXT, LINE

14. Jaka jest standardowo impedancja wejciowa oscyloskopu, jakie

parametry charakteryzuj napiciow sond oscyloskopow oraz jaka

jest ich budowa (podaj co najmniej 3 typy sond)

Impedancja wejciowa oscyloskopu = 1Mohm (np. nasze oscyloskopy Tektronix). Parametry sondy napiciowej: Dzielnik, pasmo przenoszenia[MHz], impedancja wejciowa, zakres kompensacji [pF], czas narastania, max napicie wejciowe Sondy napiciowe:

1) Bierne 2) Czynne (=aktywne, = wtrnikowe) 3) Wysokonapiciowe (=rezystorowe)

Sondy bierna i czynna su do badania sygnaw pochodzcych ze rde o wielkiej impedancji. 1) Rezystancja wejciowa BIERNEJ sondy wynosi zwykle 10-100 M. Pojemno pasoytnicza Cpk bocznikujca rezystancj wejciow oscyloskopu kompensowana jest przez zastosowanie zmiennego kondensatora CS wczonego rwnolegle do opornika RS. Przy odpowiednim dobraniu wartoci CS stosunek podziau dla tego ukadu nie zaley od czstotliwoci sygnau. Dziki temu sygna dociera do oscyloskopu bez znieksztace, cho z odpowiednio mniejsz amplitud. Sondy bierne, ze strojona pojemnoci C montowane w niewielkich obudowach z wyprowadzonym kablem czcym je z oscyloskopem. Kocwki wejciowe sondy wyposaa si w uniwersalne chwytaki niewielkich rozmiarw pozwalajce na atwe podczenie jej do badanego obwodu.

2) Wady tej (zmniejszania amplitudy jak w sondzie biernej) nie ma sonda wtrnikowa (tzw. aktywna lub czynna), Stanowi j wzmacniacz - wtrnik napiciowy o wielkiej rezystancji wejciowej (1-100 M), charakteryzujcy si take niewielk pojemnoci wejciow (4-8 pF) i czstotliwoci graniczn przekraczajc nawet 1 GHz. Sonda montowana jest w niewielkiej obudowie metalowej poczonej z oscyloskopem kablem sygnaowym i zasilajcym. Wyjcie jej dopasowane jest do impedancji falowej kabla sygnaowego. Dziki temu moliwy jest pomiar szybkich sygnaw pochodzcych ze rde o wielkich rezystancjach, bez wprowadzania znieksztace i bez zmniejszenia amplitudy napicia.

3) Wysokonapiciowe (rezystorowe) -Do pomiaru sygnaw o amplitudach od setek do dziesitkw tysicy woltw stosuje si sondy rezystorowe - dzielniki napicia wykonane z opornikw wysokonapiciowych, tumice sygna zwykle od 10 do 1000 razy. Pasmo przenoszenia niektrych z tych sond dochodzi do 4 GHz.

INNY podzia sond:

1. Prdowe - sonda zakadana w postaci cgw na przewodzie, brak galwanicznego poczenia, najczciej wymaga zasilania, dziaa na podstawie pomiaru pola elektromagnetycznego wok przewodnika z prdem

2. Napiciowe przykady z opisem powyej 3. Rnicowe - umoliwia badanie rnicy potencjaw bez podczania masy, czyli np.

mona mierzy napicie skuteczne 1V ale na potencjale 300V wzgldem masy rda:

http://student.agh.edu.pl/~pioslu/wiki/dokuwiki-2011-05-25/doku.php

http://student.agh.edu.pl/~pioslu/wiki/dokuwiki-2011-05-25/doku.php

+ dokumentacja Tektronix z materiaw

15. Narysuj i podaj definicje czasu narastania, opadania i trwania

impulsu

Czas trwania impulsu (tp) to czas, kiedy sygna osiga ponad 90% napicia maksymalnego Czas narastania (tr) to czas zbocza rosncego midzy 10% a 90% napicia, czas opadania (tf) to czas zbocza malejcego midzy napiciem 90% a 10%.

16. W jaki sposb mona zmierzy (wysokie) napicie sieciowe fazowe

i midzyfazowe

Mona tego dokona przez zastosowanie dla:

Napicia fazowego: dzielnika napicia, dzielnika pojemnociowego, przekadnikw napiciowych

Napicia midzyfazowego: sonda rnicowa, oscyloskop z izolowanymi kanaami (Masy kanaw pomiarowych tego typu oscyloskopw s galwanicznie odseparowane od masy przyrzdu oraz od siebie nawzajem. Stwarza to dodatkowe moliwoci jednoczesnych pomiarw w obwodach wysokonapiciowych (np. falowniki, zasilacze impulsowe), gdzie poziom odniesienia kadego z kanaw moe znajdowa si na innym, wysokim potencjale)

17. W jaki sposb zmierzy charakterystyki amplitudowo-fazowe przy

pomocy oscyloskopu

Ch-ka amplitudowa: Na wejcie badanego ukadu podajemy sygna zmodulowany czstotliwociowo i ten sam sygna podajemy na kana X oscyloskopu. Natomiast na kana Y podajemy sygna z wyjcia badanego ukadu. Wywietlajc obydwa sygnay dostajemy charakterystyk amplitudow.

Ch-ka fazowa: Badanie charakterystyki fazowej mona przeprowadzi wykorzystujc tryb XY i tzw. krzywe Lissajous. W przypadku badania fazy bd one elipsami. Przesunicie fazowe pomidzy sygnaami w kanaach X i Y wyznaczamy zgodnie z rwnaniem:

arcsin , gdzie c i d wyznaczamy zgodnie z rysunkiem:

18. Wyjanij i podaj przykady aliasingu w dziedzinie czasu

Aliasing w dziedzinie czasu moze byc rozumiany jako niejednoznacznosc odwzorowania sygnau na podstawie jego prbek: jezeli nie znamy grnej czestotliwosci sygnau oryginalnego to nie mozemy go jednoznacznie odwzorowac na podstawie jego prbek, gdyz prbki te mozna poaczyc sinusoidami o rznych czestotliwosciach. Wizualnie zjawisko to jest widoczne w postaci iluzorycznego obrazu sinusoidy o czestotliwosci innej niz faktyczna czestotliwosc.

19. W jakich przypadkach mona zastosowa oraz jakim

ograniczeniom podlega analiza widma sygnau za pomoc

oscyloskopu

Tradycyjnie, sygnay elektryczne s obserwowane w dziedzinie czasowej przy pomocy oscyloskopu w trybie Y(t). Tryb ten dostarcza informacji na temat zalenoci sumy skadowych sygnau w postaci amplitudy od czasu. Analizator widma pokazuje poszczeglne skadowe widma sygnau w funkcji czstotliwoci - Y(f). Dostpne s oscyloskopy, ktre obliczaj i wywietlaj matematycznie wyprowadzone widmo Fouriera, ale wyposaony w t funkcj oscyloskop nie staje si w ten sposb analizatorem widma! Aby otrzyma stabilny obraz sygnau jego skadowe musz powtarza si okresowo. Nadal pozostaj midzy nimi podstawowe rnice, chocia takie oscyloskopowe widma furierowskie s wystarczajce w wielu zastosowaniach. W oglnoci potrzebne s oba rodzaje przyrzdw gdy:

Oglnie, gdy potrzebujemy dokona analizy widma sygnau, gdzie dokadno, rozdzielczo w czasie, czstotliwoci oraz niski zakres dynamiczny oscyloskopw ogranicza analiz sygnaw wybieramy analizator widma.

1. Czuo analizatorw widma jest o kilka rzdw wielkoci wysza ni kadego oscyloskopu. Ten fakt, w poczeniu z nastpnym punktem pozwala na analiz sygnaw, ktre nie mog by pokazane na oscyloskopie.

2. Zakres dynamiczny analizatora widma jest o kilka rzdw wielkoci wikszy ni w przypadku oscyloskopu i zawiera si najczciej w zakresie od 80 do 100dB.

3. Analizatory widma maj przewag w przypadku analizy znieksztace sygnaw sinusoidalnych, detekcji sabej modulacji amplitudowej i czstotliwociowej sygnaw, w pomiarach modulacji AM i FM takich jak okrelenie czstotliwoci nonej, czstotliwoci modulacji, gbokoci modulacji itd.

4. W oscyloskopie we wzmacniaczu szerokopasmowym wzmacniany jest cay sygna i doprowadzany do lampy oscyloskopowej lub do konwertera A/C. Due skadowe sygnau lub interferencje narzucaj ustawienia wzmacniacza wejciowego tj. jego czuo i w konsekwencji sabe sygnay lub ich czci skadowe nie s widoczne. Zwikszenie czuoci w celu wykrycia sabych skadowych sygnau nie jest moliwe, poniewa spowodowaoby przesterowanie i co za tym idzie wystpienie znieksztace. Analizator widma jest wysokiej jakoci strojonym odbiornikiem z wskim filtrem wyposaonym w wysokiej jakoci filtry wejciowe i wielostopniow superheterodyn dajc znane korzyci. Jest w stanie wykrywa i mierzy bardzo sabe skadowe sygnau nawet w ssiedztwie znacznie wikszych amplitud.

5. Analizator widma jest w stanie pokazywa rwnoczenie szerokie pasmo czstotliwoci z 80 dB zakresem dynamiki amplitud dziki zastosowaniu skali logarytmicznej

6. W oscyloskopie widmo tworzone jest z postaci czasowej sygnau widocznej na ekranie oscyloskopu. W przypadku wic przesterowania widmo obliczane jest niepoprawnie z znieksztaconego obrazu.

20. Zaproponuj ukady pomiaru prdu dla nastpujcych zakresw 0-

10A oraz od DC do 1kHz

Sonda prdowa HZ56 pozwala na pomiar z du dokadnoci prdw staych, przemiennych i sygnaw zoonych o wartoci szczytowej od 5mA do 30A dla zakresu czstotliwoci: DC-100kHz. Jej napicie wyjciowe jest wprost proporcjonalne do mierzonego prdu, przy czym poziom tego napicia jest kompatybilny do wikszoci standardowych przyrzdw pomiarowych (np. oscyloskopu).

21. Zaproponuj ukady pomiaru prdu dla nastpujcych zakresw 0-

10A oraz od 10Hz do 10kHz

Sonda prdowa HZ56, wg specyfikacji: Imax: 20A DC, 30A AC, zakres czstotliwoci DC - 100kHz Oscyloskop bez problemu przeniesie pasmo 100kHz (jako e jego pasmo jest rzdu dziesitek-setek MHz), wic po problemie. sonda ma Rwy 50Ohm, trzeba uwaa na nastawy skali [V/A] w oscyloskopie (eby nie zmierzy np 2x mniejszego prdu ni w rzeczywistoci).

22. Zaproponuj ukady pomiaru prdu dla nastpujcych zakresw 0-

10A oraz od DC do 100kHzb

Schemat:

Sonda prdowa HZ56, wedug specyfikacji: Imax: 20A DC, 30A AC zakres czstotliwoci DC - 100kHz

Oscyloskop bez problemu przeniesie pasmo 100kHz (jego pasmo jest rzdu dziesitek-setek MHz). Sonda ma Rwy 50Ohm, naley uwaa na nastawy skali [V/A] w oscyloskopie - eby nie zmierzy np 2x mniejszego prdu ni w rzeczywistoci

23. Zaproponuj ukad pomiaru prdu dla nastpujcych zakresw 0-

10A oraz od 100kHz do 10MHz

Oscyloskopy serii TDS1000B i TDS2000B

Sonda prdowa np. TCP303 Pasmo: DC 15 MHz, Imax: 150 A DC

Znalazam na necie, wydaje si ok, ale rki sobie nie dam uci

24.Zaproponuj ukad pomiaru napicia dla nastpujcych zakresw 0-

100V oraz od DC do 50 MHz.

My

Kabelek BNC

pasmo 200MHz, maksymalne napicie wejciowe 300Vrms

Dla tumienia 1X pasmo 6MHz

25. Zaproponuj ukad pomiaru napicia dla nastpujcych zakresw

0-1000V oraz od DC do 5MHz

Oscyloskop lub woltomierz w.cz. z sond wysokonapiciow 100:1. (Sonda 10:1 ma za mae tumienie - przebieg wychodziby poza ekran na oscyloskopie (typowo najmniejsza czuo to 10V/dz, a dziaek w pionie jest zazwyczaj 8)).

26. Zaproponuj ukad pomiaru napicia (system 50 Ohm) dla

nastpujcych zakresw 0-10V od DC do 200MHz

Sonda Hameg HZ52

Pasmo: 250MHz

Maksymalne napicie wejciowe: 600V (DC + peak AC) dopasowana do 50 Ohm besporednio do podczenia do oscyloskopu

Oscyloskop P2220, pasywna

sonda

napiciowa

sonda Hameg HZ53

Oscyloskop

Tektronix TDS2024B Sonda Hameg H Z 5 2

Oscyloskop Tektronix TDS2024B

Pasmo 200MHz

27. Zaproponuj ukad pomiaru napicia (system 50 Ohm) dla

nastpujcych zakresw 0-10V od 1MHz do 1000MHz. (odp z

dokumentu z zeszego roku).

Nie byo mwione, e mamy zmierzy napicie w podstawie czasu, dlatego mona uy analizatora widma z pasmem 1GHz. Od razu (w odrnieniu od oscyloskopu) mamy typow impedancj 50. Z najnisz czstotliwoci 1MHz poradzi sobie kady, ten z laboratiorium mia minimaln czstotliwo pomiaru ok. 100-150kHz

Plus - sonda aktywna.

28. Wymie podstawowe parametry i zdefiniuj podstawowe

parametry generatora funkcyjnego, podaj przykadowe ich wielkoci.

a) Zakres generowanych czstotliwoci (pasmo) - np. 020MHz, pasmo podawane jest zazwyczaj dla sygnau sinusoidalnego i/lub trjktnego przy nierwnomiernoci amplitudy np. 10%. Dla przebiegu prostoktnego istotnym parametrem jest minimalny czas narastania/opadania zboczy. b) Maksymalna amplituda sygnau wyjciowego - np. 20Vpp, podawane jest napicie midzyszczytowe (p-p, peak to peak) bez podczonego obcienia. c) Ksztaty sygnau wyjciowego - podstawowe to sinus, trjkt, prostokt. Do tego dochodzi moliwo regulacji wspczynnika wypenienia dla sygnau prostoktnego (symetrii dla trjktnego) oraz rnego rodzaju modulacje (FM, AM, PM, ASK, PSK). Czsto moliwe jest automatyczne przestrajanie generatora bez zewntrznego sygnau modulujcego. Generatory DDS (Direct Digital Synthesis) czsto mog generowa przebiegi o dowolnym ksztacie zdefiniowanym np. w pliku tekstowym. d) Impedancja wyjciowa - standardem jest 50 omw. Naley pamita, e amplituda zadana w ustawieniach generatora dotyczy obcienia 50-omowego, bez obcienia generator wytwarza sygna o 2 razy wikszej amplitudzie. W praktyce generator funkcyjny o pomijalnie niskiej impedancji wyjciowej moe mie po prostu podczony rezystor 50-omowy tu przed wyjciem sygnaowym, do ktrego podczamy si z zewntrz. Tak zbudowany generator dokadnie odpowiada modelowi teoretycznemu.

29. Podaj parametry i funkcj mostka pomiarowego VSWR podaj

przykad

VSWR meter miernik wspczynnika fali stojcej WFS w linii przesyowej, jest elementem urzdzenia radiowego stosowanym w celu sprawdzenia jakoci dopasowania anteny i linii transmisyjnych do nadajnika, na podstawie pomiaru napi fali biecej i fali odbitej. Parametry: - zakresy pomiarowe mocy np. 0 -10 W - zakresy czstotliwoci pracy np.1,5 150 MHz - impedancja np. 50 ohm Przykad: mostek do pomiarw SWR Hameg HZ541

30. Podaj podstawowego parametry kabla pomiarowego stosowanego

w radiowych technikach pomiarowych, podaj przykadowe ich

wielkoci.

Kable koncentryczne: (przykad, kabel H1500 ze strony http://www.bestpartner.pl/kable.htm)

- rednica kabla(wymiar powoki zewntrznej (15,0 +-2 mm) - rednica yy wewntrznej (4,2 mm) - impedancja falowa (50 Ohm +-2) - pojemno skuteczna(jednostkowa) (80 pF/m) - wspczynnik skrcenia fali (0,83) - rezystancja dla prdu staego (4,2 Ohm/km) - tumienno falowa- podawana dla zakresw f, np.. ( dla 50MHz 1,8 dB/100m) -> zwiksza si wraz ze wzrostem f - minimalny promie zgicia (100 mm) -temperaturowy zakres pracy (-40 do 80 st C)

Uwaga:

S te inne parametry ale wg mnie mao istotne. Moe jeszcze warto doda : Rodzaj ekranowania (czy 1 czy 2 oploty, czy za ekran robi folia czy siatka itp.)

31. Jak rezystancj, zmierzon standardowym miernikiem

rezystancji, bdzie mia ??? metrowy kabel wcz. typu RG58 o

impedancji falowej 50 Ohm.

Rezystancja mierzona midzy kocami przewodu - dla yy wewntrznej ok. 38/km, dla zewntrznej (oplotu) 24/km, Czyli liczymy 0,038*XXX m.

32. Jak bdzie wyglda przebieg na oscyloskopie (rys1) jeli:

amplituda napicia o przebiegu prostoktnym (wypenienie 50%) z

generatora rwna jest ...V (bez skadowej staej), warto R1=??? OHM

i R2=??? OHM, standardowa sonda oscyloskopowa 1:1, 1:10.

Sonda 1:1

Sonda 1:10

Sonda 1:10 w sposb znaczcy zmniejsza pojemno wejciow

33. Do czego suy sztuczna sie LISN, przedstaw jej budow oraz

podstawowe parametry

Sie sztuczna - LISN (ang. Line Impedance Stabilization Network) stabilizuje warunki pomiarw napi i prdw zakce w obwodzie zasilania testowanego obiektu DUT (Device Under Test). Spenia trzy gwne funkcje: - filtruje napicie sieciowe i blokuje wysze czstotliwoci ni czstotliwo sieci. - zapewnia odpowiedni impedancj wejciow na zaciskach badanego ukadu DUT - napicie zaburze przewodzonych wytwarzanych przez DUT przenosi np. do analizatora widma lub odbiornika EMI.

Schemat:

Podstawowe parametry: - zakres czstotliwoci np. 9kHz - 30 MHz - impedancja wyjciowa 50 Ohm - maksymalny prd np. 16 A - napicie zasilajce np. 230V/50-60 Hz - obwd zastpczej doni np. 220 pF + 511 Ohm - PE - sie symulujca przewd ochronny np. 50uH || 50Ohm

34. Przedstaw budow i schemat blokowy analizatora widma i

pomiarowego odbiornika zaburze EMC. Omw gwne rnice.

Gwnymi elementami analizatora widma s: wejciowy tumik RF, filtr selektywny lub dolnoprzepustowy, mieszacz, wzmacniacz poredniej czstotliwoci, filtr poredniej

czstotliwoci, detektor, filtr video, lokalny oscylator (LO), generator przemiatania (sweep generator) i wywietlacz.

Mieszacz jest trjwrotnikiem, ktry dokonuje przemiany czstotliwoci sygnau, mnoc ze sob dwa sygnay wejciowe.

Filtr poredniej czstotliwoci jest filtrem pasmowo-przepustowym, ktry jest uywany jako okno do wykrywania sygnau. Szeroko pasma tego filtru jest okrelana rwnie jako RBW (Resolution Bandwidth), czyli rozdzielczo pasma analizatora i moe by regulowana przez uytkownika.

Wejciowy tumik RF jest krokowym tumikiem wczonym pomidzy wrota wejciowe analizatora widma a mieszacz. Umoliwia on regulacj poziomu sygnau doprowadzonego do wrt wejciowych mieszacza, gdy przesterowanie mieszacza jest niekorzystnym zjawiskiem wywoujcym kompresj wzmocnienia przemiany czstotliwoci, co znieksztaca badany sygna.

Wzmacniacz IF jest wczony pomidzy mieszaczem a filtrem poredniej czstotliwoci. Zapewnia kompensacj tumienia wprowadzanego przez wejciowy tumik RF, w wyniku czego, zmiana wartoci tumienia wejciowego nie powoduje zmiany poziomu sygnau obserwowanego na ekranie analizatora widma.

Schemat blokowy odbiornika zaburze EMI:

http://student.agh.edu.pl/~pioslu/wiki/dokuwiki-2011-05-25/lib/exe/detail.php?id=38._przedstaw_budowe_i_schemat_blokowy_analizatora_widma_i_pomiarowego_odbiornika_zaburzen_emc._omow_glowne_roznice&media=emirecev.jpg1. Tumik wejciowy 2. Preselektor 3. Pierwszy mieszacz 4. Pierwszy lokalny

oscylator 5. Pierwszy filtr czstotliwoci poredniej 6. Wzmacniacz czstotliwoci poredniej 7. Drugi mieszacz 8. Drugi lokalny oscylator 9.Drugi filtr czstotliwoci poredniej 10. Wzmacniacz czstotliwoci poredniej 11. Detektory

12. Wzmacniacz wywietlacza 13. Wywietlacz

14.Wzmaczniacz Audio 15.Gonik

Gwna rnica midzy analizatorem widma z odbiornikiem zaburze EMI polega na zastosowaniu preselektora.

Preselektor zawiera obwody zabezpieczajce przed zbyt du moc sygnau, przedwzmacniacz oraz przestrajany filtr zsynchronizowany z heterodyn analizatora. Obwody zabezpieczajce pozwalaj unikn uszkodzenia obwodw wejciowych po doprowadzeniu do wejcia zbyt duej mocy. Przedwzmacniacz zmniejsza poziom szumw w badanym sygnale, natomiast przestrajany filtr usuwa skadowe czstotliwociowe spoza zakresu uytecznego.

35. Podaj i zdefiniuj podstawowe parametry analizatora widma, podaj

przykadowe ich wielkoci.

Najwaniejsze

1. Pasmo - zakres czstotliwoci, ktre mona analizowa - np. 100 kHz - 3GHz 2. Rozdzielczo - mwi nam o ile linia widmowa musi by oddzielona od ssiednich

sygnaw aby moliwa bya jej poprawna detekcja - np. 1kHz 3. Czuo - okrela zdolno wykonania pomiaru sygnau o minimalnym poziomie,

ktry jest porwnywalny z amplitud szumw - np. -100dBm 4. Dynamika - jest to stosunek poziomw dwch sygnaw, jednego o maksymalnym

dopuszczalnym poziomie, a drugiego o minimalnym poziomie moliwym do detekcji przez analizator w tym samym czasie - np. 80 dB (dla 10dB/dz), 40 dB (dla 5dB/dz)

5. Szum - moc szumu generowanego przez urzdzenie dla konkretnych zakresw czstotliwoci - np.

a. 150kHz - 1,5MHz - 90dBm; b. 1,5MHz - 2,6GHz - 100dBm; c. 2,6GHz - 3GHz - 90dBm

Dodatkowe

6. Stabilno czstotliwoci - zaley od stabilnoci pierwszego lokalnego oscylatora - np. 1ppm

7. Stabilno dugookresowa - dugoterminowa stabilno analizatora widma powodowana gwnie przez dryft czstotliwoci pierwszego oscylatora - np. 1ppm/rok

8. Maksymalny cigy poziom wejciowy - nie powodujcy uszkodzenia - np. 10dBm (dla tumienia 0dB)

9. Maksymalne napicie wejciowe DC - np. +/- 25V 10. Impedancja falowa wejcia np. 50 ohm

36. Podaj podstawowe parametry generatora ledzcego (tracking

generator). Przedstaw system pomiarowy wykorzystujcy generator

ledzcy

Parametry generatora ledzcego: - zakres czstotliwoci generowanej - poziom sygnau wyjciowego - odksztacenie sygnau wyjciowego - tumienie sygnaw niepodanych

Generator ledzcy moe by zastosowany do pomiarw odpowiedzi czstotliwociowej wzmacniaczy, tumikw i filtrw. Napicie wyjciowe generatora powinno by podane na wejcie badanego urzdzenia, a wyjcie urzdzenia poczone z wejciem analizatora. W takiej konfiguracji zestaw analizator widma/generator ledzcy staje si niezalenym, kompletnym (rdo, detektor i wywietlacz), przemiatanym ukadem pomiaru czstotliwoci.

37. Jeli maksymalna moc dostarczona na wejcie analizatora wynosi

??? dBm (standard 50 Ohm) jakie maksymalna amplituda sygnau

sinusoidalnego moe by dostarczona na jego wejcie.

R = 50 Ohm, Usk napicie skuteczne, U amplituda napicia

Dla sygnau sinusoidalnego Usk = U/sqrt(2)

Teraz P[W] = Usk^2/R = U^2/(2R) U = sqrt(P*2R)

P[dBm] = 10*log(P[W]*1000) P[W] = 10^(P[dBm]/10) / 1000

Co daje ostatecznie U = sqrt(10^(P[dBm]/10) *2R / 1000) = sqrt(10^(P[dBm]/10) / 10) 38. Co to jest dynamika zakresu pomiarowego przyrzdu i podaj dynamik w decybelach przetwornika (XXX) w pytaniu s ??? Bitowego.

Dynamika zakresu pomiarowego to rnica pomidzy maksymaln, a minimaln wartoci sygnaw, ktre mog by poprawnie i rwnoczenie odbierane/mierzone. Najczciej podawana jest w dB. Do oblicze zakadamy, e przetwornik przetwarza tylko dodatnie wartoci. Najniszy odbierany sygna jest rwny najniszemu poziomowi cyfrowemu przetwornika, czyli Q. Wic przez Q rozumiemy szeroko jednego przedziau kwantyzacji. Najwikszy odbierany sygna rwny jest Q*2^n. Gdzie n jest to dana z treci zadania - ilo bitw przetwornika.

Dynamika = 20*log(Q*2^n / Q) = 20*log(2^n) = 20*n*log(2) = 6,02*n [dB].

Wniosek : Dodanie jednego bitu przetwornika zwiksza odstp sygna/ szum o 6,02 dB. Uwaga 1. Przetwornik przetwarza dodatnie i ujemne wartoci .Najwiksza warto bdzie dwukrotnie mniejsza, natomiast najmniejsza bdzie taka sama (bierzemy najmniejsz warto na modu, czyli szeroko kwantu). Czyli jeeli uwzgldnimy wartoci ujemne to tracimy jeden bit na znak dynamika wynosi: 6,02(n-1) Uwaga 2. Jeli mamy wartoci skuteczne - maksymaln i minimaln trzeba podzieli przez pierwiastek z dwch .

39. Przeliczniki jednostek (standard 50 Ohm) (podaj wzory):

Moc[W]

Moc[dBm]

Napicie RMS[Vrms]

Napicie RMS[dBuV]

Napicie amplituda Vp[mV]

Napicie midzyszczyto

we Vpp[V]

P

40. Podaj klasyfikacj sposobw rozprzestrzeniania si zaburze

elektromagnetycznych oraz podaj ich charakterystyk (rysunek

pogldowy, opis, prawa i wzory)

Mechanizmy rozprzestrzeniania si zaburze e-m 1. Od roda zaburze, ktore moe mie charakter:

a. napiciowy (o duej impedancji wewntrznej) b. prdowy (o maej impedancji wewntrznej)

2. Sygnay zakocajce przedostaj si do odbiornika - "ofiary" zakoce drog: a. przewodzenia (sprzenie galwaniczne) b. przez pole elektromagnetyczne (sprzenie polowe).

Zakocenia s generowane przez obwod 1, a przedostaj si do obwodu 2. 1. W pierwszym przypadku wystpuje bezporednie (galwaniczne) poczenie obu obwodow, przy czym wspolnym elementem jest rezystancja R lub impedancja Z, wynikajca z szeregowo poczonych elementow R i L. 2. W drugim przypadku, przy dominacji pola elektrycznego, wystpuje sprzenie pojemnociowe, ktore zaley od czstotliwoci i odlegoci obwodow i ktore jest tym bardziej niekorzystne, im obwod zakocany ma wiksz impedancj. 3. W trzecim przypadku, przy dominacji pola magnetycznego, wystpuje sprzenie indukcyjne (na indukcyjnoci wzajemnej). 4. W czwartym przypadku sprzenie nastpuje przez pole elektromagnetyczne, ktorego charakter, zwizany z przewag skadowej elektrycznej lub magnetycznej w pobliu roda zakoce, zaley od impedancji tego roda. Przy wikszym oddaleniu - w polu dalekim -stosunek skadowej elektrycznej do magnetycznej, nazywany impedancj falow, jest w przyblieniu stay i wynosi 377.

Mechanizmy rozprzestrzeniania si zaburze e-m: Waciwoci pola elektromagnetycznego s okrelone przez: 1. rodo rozproszenia elektromagnetycznego,

2. orodek otaczajcy rodo, 3. odlego midzy rodem a punktem obserwacji

%%

W przestrzeni woko roda rozpraszania elektromagnetycznego mona wyroni trzy obszary: 1. pole bliskie (indukcyjne) wystpujce w pobliu roda w odlegoci r /2 ( w przyblieniu 1/6 dugoci fali) waciwoci pola zale gownie od orodka, w ktorym odbywa si propagacja, 3. obszar przejciowy woko granicy pomidzy tymi obszarami r/2 W praktyce za pole dalekie przyjmuje si obszar w odlegoci r > 2d2 /. Gdzie d to najwikszy wymiar geometryczny roda. Dla pola dalekiego stosunek natenia pola elektrycznego E do natenia pola magnetycznego H (impedancja falowa) rowna si impedancji charakterystycznej (dla wolnej przestrzeni E/H = Zo = 377). W polu bliskim stosunek E/H okrelony jest przez waciwoci roda rozpraszania elektromagnetycznego i odlego od roda: 1. w przypadku gdy rodo ma duy prd i mae napicie wtedy stosunek E/H < 377 a w polu bliskim przewaa pole magnetyczne 2. w przypadku gdy rodo ma may prd i due napicie wtedy stosunek E/H > 377 a w polu bliskim przewaa pole elektryczne.

41. Wymie podstawowe zaburzenia w sieciach zasilajcych: typy,

pochodzenie, metody redukcji.

Zaburzenia w sieciach:

1. Przepicia - wysokonapiciowe stany przejciowe pojawiajce si w sieci (impulsy Surge).

a) pochodzenie:

wyadowania atmosferyczne - uderzenie pioruna w sie, w bliskim ssiedztwie lub midzy chmurami. Przepicia powyej 3,5kV pochodz od wyadowa.

zaczanie urzdze wikszej mocy - prdy udarowe indukuj wysokie napicia na impedancjach rozproszonych.

przeczenia w sieci

zwarcia

b) metody redukcji:

stosowanie iskiernikw - (z wiki) zbudowany z dwch elektrod przedzielonych izolatorem gazowym lub cieczowym. W takim ukadzie przy przekroczeniu pewnej wartoci napicia na zaciskach tzw. napicia zaponu rezystancja wewntrzna iskiernika gwatownie maleje i zaczyna przewodzi prd (nastpuje wybijanie elektronw z elektrod i przewodnictwo w gazie, przy przebici rezystancja spada do ok 1 Ohma). Iskierniki najczciej wykorzystywane s w ukadach ochrony przepiciowej rnych urzdze.

stosowanie warystorw http://pl.wikipedia.org/wiki/Warystor

stosowanie diod lawinowych

Zadaniem ogranicznikw jest kontrolowanie przebicia i rozproszenie energii przy poziomach napicia ktre jest nisze ni chronione urzdzenie moe wytrzyma. Opis ogranicznikw z podziaem na klasy znajduje si tutaj: http://www.tech.co.bydgoszcz.pl/ochr2.html

2. Szybkie stany przejciowe (Burst) - zaburzenia szerokopasmowe

a) pochodzenie:

zaczanie i rozczanie obwodu, procesy komutacji w sieci

b) metody redukcji

Impulsy Burst skadaj si z impulsw o wysokiej czstotliwoci. Zwyke filtry EMI bd zatem pozytywnie oddziaywa na problemy zwizane z Burst.

3. Zaniki i zapady - zapad do krtkotrwae obnienie napicia sieciowego do pewnego poziomu (np 50% wartoci znamionowej). Czas trwania zapadu wynosi od poowy okresu czstotliwoci sieci do kilku sekund. Zaniki napicia do zapady 0%. Czas trwania tego typu zaburze moe wynosi kilkanacie sekund ale najczciej nie przekracza 1 minuty. a) pochodzenie:

zwarcia systemowe,

zaczanie odbiornikw duej mocy

zmiany konfiguracji sieci

odbiorniki o zmiennym obcieniu

b) metody redukcji

systemy bezprzerwowego zasilania UPS

42. Narysuj mostek Gretza z filtrem pojemnociowym Cf=??? uF i

rezystancyjnym obcieniem Robc=??? ? zasilany z sieci energetycznej

oraz narysuj przebiegi prdw i napi na wejciu i wyjciu ukadu w

stanie ustalonym i podczas wczania ukadu. Oszacuj

midzyszczytow warto napicia ttnie na obcieniu Robc

Rys. 2. Wejcie ukadu (szpilki to prd).

Wyjcie ukadu:

Rys. 6 Symulacja napicia wyjciowego z obcieniem 60W i pojemnoci 100 F .

napicie wejciowe stan nieustalony

I(t) = C*(dU/dT) std : U = Iwy*t/C = Iwy/(2*C*f), gdzie: U - midzyszczytowa warto napicia ttnie Iwy - prd obcienia C - pojemno filtrujca f - czstotliwo = 1/t t - czas midzy kolejnymi szczytami sinusoidy (mnoy si razy dwa bo szczyt w prostowniku dwupowkowym jest 2 razy na okres) Ale skd wzi Iwy to ja nie mam pojcia

43. Narysuj mostek Gretza z filtrem indukcyjno-pojemnociowym

Lf=??? mH, Cf=??? uF i obcieniem rezystancyjnym Robc=??? oraz

narysuj przebiegi prdw i napi na wejciu i wyjciu ukadu w

stanie ustalonym. Zaproponuj metod oszacowania impedancji sieci

energetycznej 230V AC i przedstaw przykadowe obliczenia (wzory z

opisem oraz wartoci liczbowe).

Prd na obcieniu

Napicie na obcieniu

Prd na wejciu sieci

Do wyznaczenia impedancji sieci zoony zosta ukad mostka Gretz'a i arwek jako obcienia, a nastpnie zmierzony zosta prd udarowy i spadek napicia przy wczaniu zasilania. Impedancj sieci mona wyznaczy z zalenoci:

Z = deltaU/deltaI

deltaU -> warto prdu udarowego, delta I -> spadek napicia sieciowego wywoany przez prd udarowy.

Wartoci zmierzonych parametrw wynosz: deltaI = 27A , deltaU = 140 V, std impedancja sieci to ok. Z = 5,1 Ohm. Pomiar ten nie jest dokadny, ale rzd wielkoci jest odpowiedni, poniewa typowe impedancje sieci wynosz kilka . Dua warto prdu udarowego powoduje znaczcy spadek napicia na maej impedancji wewntrznej sieci.

44. Podaj zakres i cel wprowadzenia normy PN-EN 61000-3-2

dotyczcej dopuszczalnego poziomu emisji harmonicznych prdu

(fazowy prd zasilajcy odbiornika < 16 A) oraz jakimi parametrami

jakoci operuje.

Prba osignicia kompromisu pomidzy idealnym odbiorc energii pobierajcym sinusoidalny prd w fazie z napiciem sieci a minimalizacj kosztw budowy ukadw zasilajcych doprowadzia do wprowadzenia uregulowa prawnych zwizanych z norm EN61000-3-2.

Uregulowania prawne zwizane z t norm wprowadzono gwnie w celu:

Zredukowania czasu w ktrym rdo energii jest niewykorzystywane (w ukadach z mostkiem Graetza wynosi on tylko kilka milisekund na okres okoo 6ms/20ms)

Zredukowania znieksztace napicia sieciowego Zwikszenia udziau skadowej podstawowej w prdach obcienia Zwikszenia poziomu dysponowanej mocy przy istniejcej instalacji elektrycznej Zredukowania strat cieplnych w przewodach i rdzeniach transformatorowych, Zwikszenia niezawodnoci poprzez redukcj przepi i przete wystpujcych

podczas zjawisk rezonansowych Zmniejszenie zakce wystpujcych w sieci energetycznej.

Parametry:

Wspczynnik mocy obwodu (PF) Cakowity prd harmoniczny (suma harmonicznych od 2-ej do 40-ej) Maksymalny dopuszczalny prd harmonicznej (dla konkretnych harmonicznych - w

postaci tabeli)

Maksymalny procentowy dopuszczalny prd harmonicznej wyraone w procentach skadowej podstawowej ( j.w.)

Maksymalny dopuszczalny prd harmonicznej w przeliczeniu na wat

45. Narysuj przykadow konfiguracj stanowiska pomiarowego do

badania zaburze przewodzonych dla sprztu teleinformatycznego i

opisz krtko jej elementy skadowe

Konfiguracja stanowiska stosowana na Lab: Kabina ekranowana typu EK-2 wyposaona w zastaw filtrw przeciwzakceniowych typ FA 3 o znamionowym zakres tumienia filtrw: 0,16 900 MHz o stopniu ochrony zestawu filtrw: IP22

Stabilizator impedancji sieci zasilajcej typ LISN typu HM6050-2 Sie sztuczna (Line Impedance Stabilising Network - LISN) zapewnia stabilizacj warunkw pomiarw napi i prdw zakce w elektrycznych obwodach zewntrznych doczonych do badanego obiektu (Equipment Under Test EUT) np. obwody zasilania, sterowania lub sygnalizacji oraz umoliwienie podczenie miernika zakce. Jednak najczciej stosowane s w liniach zasilania urzdzenia badanego. Analizator widma HM5014-2 z oprogramowaniem

Badany obiekt

Stuczne obcienie (rezystor suwakowy, arwki)

46. Szeregowy obwd rezonansowy posiada nastpujce elementy: rdo sygnau

napiciowe o amplitudzie ??? V, rezystancji wewntrznej ??? Ohm; cewk ??? mH o rezystancji uzwoje ??? Ohm; Kondensator o pojemnoci ??? nF o pomijalnej upywnoci i stratach. Oblicz podstawowe parametry obwodu, narysuj napicie na kondensatorze w funkcji czstotliwoci (wyskalowany i z wartociami). UWAGA!! Tutaj ufam rozwizaniu i opisowi zadania z zeszych lat z t dobroci to sama nie wiem jak, a z reszt si zgadzam. !!

Czstotliwo rezonansowa: f0 = 1/(2*pi*sqrt(LC)). Prd pyncy w obwodzie (amplituda) to napicie zasilajce przez sum rezystancji generatora i rezystancji szeregowej cewki (napicia na L i C si znios bo s rwne co do wartoci i przeciwne w fazie). I=U/(Rg+Rc) Impedancja kondensatora przy czstotliwoci rezonansowej wynosi: |Zc| = 1/(2*pi*f0*C). Amplituda napicia na kondensatorze |Uc| = |I|*|Zc| Do narysowanie adnego przebiegu brakuje nam dobroci roboczej ukadu, ktra pozwoliaby wyznaczy pasmo przenoszenia.

Dobro mona wyliczy na dwa sposoby:

- policzy dobro dla jednego z elementw (cewka/kondensator) i jego dobro bdzie rwna dobroci ukadu Qc = 1 / {R*2*pi*f0*C)

- policzy tumienno - alfa alfa = R/{2*L} delta_omega = 2*alfa Q = omega_zero / delta_omega

Dobro wyliczona obiema metodami wychodzi taka sama ale pod warunkiem, e dobro Q 1. Jeli nie, to tylko sposb pierwszy Cytat z materiaw worka W celu okrelenia jakoci danej realizacji wprowadza si parametr zwany dobroci ukadu Q, na ktr wpywaj bezporednio dobrocie poszczeglnych elementw obwodu. W praktyce straty wprowadzane przez kondensatory s znacznie mniejsze ni straty wprowadzane przez cewki, dlatego za dobro wypadkow podstawowego ukadu rezonansowego uznaje si dobro cewki. - W myl tego, nie moemy liczy dobroci zawsze ze wzgldu na kondensator. Gwnie majc ma myli, ze nie znamy rezystancji cewki.

Mamy wygenerowa charakterystyk napicia na kondensatorze w funkcji czstotliwoci. Sam punkt maksimum mona wzi z dwch wzorkw na dole - wzoru na Ucmax(f) oraz f0c.

Pasmo szeregowego ukadu RLC

Jeli jednak chcemy ca charakterystyk, to naley zrobi tak: Obliczenia punktw charakterystyki:

Oczywicie tutaj w0 to pulsacja dla ktrej mamy maksimum napicia na kondensatorze - to nie jest pulsacja rezonansowa.

47. Szeregowy obwd rezonansowy posiada nastpujc

charakterystyk napiciow/prdow w funkcji czstotliwoci

zmierzon na kondensatorze oraz elementy: rdo sygnau

napiciowe, sinusoidalne o amplitudzie ??? V i kondensator o

pojemnoci ??? nF o pomijalnej upywnoci i stratach. Oblicz i wyznacz

podstawowe parametry obwodu,

Skorzystamy ze wzoru na U_cmax(f), ktry wie ze sob napicie rda U, napicie maksymalne na kondensatorze Ucmax i dobro Q. Znajc amplitud rda oraz warto maksymaln dla kondensatora (i ponadto czstotliwo, dla ktrej wystpuje to maksimum), moemy wyznaczy dobro ukadu. (Jedno rwnanie, jedna niewiadoma Q) Obliczenia bd wyglday tak:

Zostao ju tylko wyznaczy parametry cewki, indukcyjno wyznaczymy ze wzoru na czstotliwo rezonansow f0 = 1/(2*pi*sqrt(LC)) f0 wyznaczymy ze wzoru

(fCmax odczytujemy z wykresu z zadania), jedyn niewiadom jest L. Natomiast rezystancj szeregow cewki wyznaczymy po drutowemu. Zamy prac w rezonansie. Czyli znamy omega0 = 2*pi*f0, czyli znamy impedancj kondensatora |Zc| = 1/(omega0*C). Znamy te napicie na kondensatorze (Uc) w rezonansie (odczytamy z podanego przebiegu), wic prd pyncy przez obwd to I = Uc/Zc. Z rezonansu wiemy te, e napicia na kondensatorze i cewce s sobie rwne. Piszemy, wic rwnanie oczkowe i

wychodzi nam, e napicie na rezystancji szeregowej to napicie z generatora pomniejszone o podwjne napicie na kondensatorze. Znamy, wic prd pyncy przez rezystor, znamy napicie na rezystorze, prawo Ohma wydaje si by dobrym narzdziem do policzenia rezystancji.

48. Narysuj mostek Valley-Fill z obcieniem rezystancyjnym oraz

przebiegi prdw i napi na wejciu i wyjciu ukadu (opisz osie

wykresw i podaj wartoci jeli zasilany bdzie z sieci 230VAC)

Rysunek 1 Napiecie wejciowe

Rysunek 2 Prd wejciowy

Rysunek 3 Napicie wyjciowe

Rysunek 4 Prd wyjciowy

49. Narysuj schemat blokowy i opisz zasad dziaania aktywnych

ukadw PFC

Schemat zasilacza z aktywnym ukadem PFC:

Odpowiednie sterowanie konwerterem powoduje, e nawet mocno nieliniowe obcienia widziane s od strony zasilania jako obcienie liniowe. Konwerter PFC uzyskuje ten efekt poprzez programowanie prdu wejciowego w odpowiedzi na wejciowe napicie. Tak dugo jak stosunek pomidzy napiciem i prdem jest stay, wejcie bdzie miao charakter rezystancyjny i wspczynnik mocy bdzie mia warto bardzo zblion do jednoci. Jeli stosunek ten odchyli si od staej wartoci, wejcie bdzie zawiera przesunicie fazowe i

znieksztacenia harmoniczne. Zarwno oba te czynniki jak i kady z osobna bd przyczyniay si do zmniejszenia wspczynnika mocy.

50. Narysuj schemat stabilizatora impedancji sieci zasilajcej typ LISN

oraz opisz metod pomiarow zaburze przewodzonych w

odniesieniu do norm PN EN 55022

Sie LISN

W wikszoci przypadkw zaburzenia przewodzone s mierzone na kablach zasilajcych, przy wykorzystaniu sieci sztucznych (Line Impedance Stabilizing Network - LISN, lub Artificial Mains Network- AMN ).

Pomiar napicia zaburze przewodzonych za pomoc sieci sztucznej:

EUT podczamy do sztucznej sieci. Z sztucznej sieci podczamy si do analizatora/odbiornika EMI. naley pamita, e naraz dokonujemy pomiaru tyko na jednym

z przewodw fazowych. Pomiary wykonywane s w komorze ekranowanej.

51. Narysuj charakterystyk czstotliwociow kondensatora

elektrolitycznego o nastpujcych parametrach; C=??? uF, ESR=???

Ohm; ESL=??? nH. Zaznacz i opisz obszary pracy wraz z wartociami

charakterystycznymi

Schemat zastpczy kondensatora zawiera ( obrazka powyej nie trzeba zna ale wzr jest na podstawie tego ) :

Gc Moliwo przepywu prdu przy staym napiciu na kondensatorze (f = 0, Uc = const). Dla sygnaw zmiennych pomijalnie mae jednak pojawia si w dolnej granica zakresu pracy

Rs = ESR (Equivalent Series Resistance ) Rezystancj szeregow Ls = ESL (Equivalent Series Inductance ) Szeregow cewk

( To tylko krtkie oznaczenie symboli )

To co nas de facto interesuje i co musimy zna to wzr na impedancj tego obwodu i wyprowadzenie :

Czci urojona impedancji kondensatora powinna by ujemna bo ma on wtedy charakter pojemnociowy, jednak wraz ze wzrostem czstotliwoci czci urojona ronie przekraczajc

zero dla pewnej czstotliwoci . Powyej tej czstotliwoci czci urojona impedancji kondensatora jest dodatnia, czyli kondensator zachowuje si jak cewka

Warunek na wyzerowanie czci urojonej a tym samym na grna czstotliwo graniczn :

Z racji tego, e to liczba zespolona to na wykresie przedstawiamy jej wartoci bezwzgldn

Istnieje w literaturze jeszcze dolna granica zakresu pracy jednak z treci zadania nie znamy wic wskazujemy tylko grn granic uytecznego zakresu pracy . Z racji tego, e

przedmiot KE jest raczej o wysokich czstotliwociach podanie tylko grnej granicy wydaje si uzasadnione.

Jak co peen wzr z ksiki wyglda tak :

Po krtce jak to wszystko si ma do wykresu : ESL na wykresie to pierwszy skadnik sumy na cz urojon , czyli

Xc na wykresie to drugi skadnik sumy na cz urojon , czyli w punkcie ( dla niszych wartoci co si tam dziwnego dzieje ale to nas

nie interesuje) , wedug oznacze z wykresu ale to ju

chyba na oko si rysuje

52. Jaki jest mechanizm powstawania wyadowa elektrostatycznych

ESD. Kiedy wystpuje najwiksze zagroenie na wyadowa

elektrostatycznych ESD

Po wystpieniu dostatecznie duej rnicy potencjaw (zwykle powyej 330V) midzy naadowanym obiektem a jego otoczeniem, np. innym uziemionym obiektem, wystpuje wyadowanie elektrostatyczne (ESD electrostatic discharge), zwizane z przepywem w krtkim czasie stosunkowo bardzo duego prdu. Towarzysz temu efekty wizualne (przeskok iskry), akustyczne (trzaski), cieplne i emisja promieniowania elektromagnetycznego.

Mechanizm uszkodze ESD

1. Zniszczenie dielektryka lub zcza 2. Zgromadzenie adunku powierzchniowego 3. Destrukcja cieki przewodzcej (przewodnika)

Do gromadzenia si adunkw i wystpowania wyadowa elektrostatycznych przyczynia si przede wszystkim czowiek. Wartoci potencjaw podczas wykonywania czynnoci na stanowisku pracy wynosz od kilkuset woltw do kilkunastu bd nawet kilkudziesiciu kilowoltw. Najwiksze wartoci napi (15kV lub nawet wicej) wystpuj przy chodzeniu po dywanie lub wykadzinie z tworzyw sztucznych.

Warunki sprzyjajce wyadowaniom ESD: - maa wilgotno powietrza - lakierowane lub laminowane krzesa, stoy i podogi - odzie z materiaw syntetycznych - przedmioty z tworzyw sztucznych

53. Podaj model schematy i wartoci do modelu symulujcego

wyadowania ESD (HBM, MM, CDM) oraz przebiegi prdu

rozadowania.

HBM Human body model

MM Machine model

CDM Charged device model

54. Narysuj przykadow konfiguracj stanowiska pomiarowego do

badania odpornoci na wyadowania EDS dla sprztu

teleinformatycznego i opisz krtko jego elementy skadowe

Rysunek 5 Stanowisko pomiarowe z nieuziemionym urzdzeniem ustawianym na stole

Stanowisko pomiarowe powinno skada si ze stou drewnianego o wysokoci 0,8 m

stojcego na paszczynie ziemi odniesienia. Na stole naley umieci poziom paszczyzn sprzgajc (HCP) o wymiarach 1,6 m x 0,8 m. Sprzt badany (EUT) i kable naley izolowa od paszczyzny sprzgajcej stosujc podkadk izolacyjn o gruboci 0,5 mm. W przypadku urzdze ustawianych na stole EUT jest umieszczone na poziomej paszczynie sprzgajcej i na folii izolacyjnej (o gruboci 0,5 mm). Jeeli na EUT wystpuje jaka dostpna cz metalowa, do ktrej powinien by generowany impuls ESD, to cz t naley poczy z HCP kablem z rezystorami rozadowujcym.

Rysunek 6 Stanowisko pomiarowe z nieuziemionym urzdzeniem ustawianym na pododze

Sprzt badany (EUT) i kable naley izolowa od ziemi odniesienia stosujc podstaw izolacyjn o gruboci okoo 0,1 m. Wszelkie wsporniki montaowe zwizane ze sprztem badanym (EUT) naley pozostawi na miejscu. Urzdzenia ustawiane na pododze, nie majce jakichkolwiek pocze metalowych z ziemi odniesienia. Dostpne czci metalowe, do ktrych powinny by generowane impulsy ESD, naley czy z ziemi odniesienia (GRP) za pomoc kabla z rezystorami rozadowujcymi.

55. Podaj i sparametryzuj ksztat impulsu badania wyadowa ESD

zgodnie z norm PN EN 61000-4-2 oraz budow pistoletu

wyadowczego.

Budowa pistoletu wyadowczego:

Standardowe parametry: Pojemno : 150pF 10% Rezystancja : 33010%

56 . Wymie i opisz rodki ochrony dla urzdze i ukadw elektronicznych przeciwdziaajcymi skutkom wyadowa ESD

transport i monta wraliwych elementw z zachowaniem odpowiednich procedur (opakowania antystatyczne, pianki, uziemianie stacji lutowniczych)

zapewnienie odpywu adunku z powierzchni izolacyjnych do masy (chyba chodzi o stosowanie elementw w tworzyw sztucznych z domieszkami ktre zmniejszaj

rezystancj - mam zanotowane ze rezystancja rzdu 1GOhm/kwadrat potrafi sobie poradzi z odprowadzeniem adunku ESD)

zabezpieczanie wej wysokoimpedancyjnych o maych pojemnociach stosowanie metalowych obudw

// opiswka ->

Do zabezpieczenia przed skutkami ESD stosuje si materiay osaniajce, przewodzce, rozpraszajce adunki oraz materiay izolacyjne. Materiay te klasyfikowane s wedug ich rezystancji powierzchniowej. Do materiaw osaniajcych od rozadowa ESD zaliczane s materiay o rezystancji powierzchniowej (tzw. rezystancja na kwadrat rezystancja kwadratowego wycinka materiau) mniejszej od 1 kOhm. Przykadem elementu osaniajcego przed rozadowaniami ESD jest klatka Faradaya, ktra tumi oraz osabia energi pola elektrycznego. Materiaami osaniajcymi najczciej stosowanymi s metale oraz wgiel. Zadaniem materiaw przewodzcych (rezystancja powierzchniowa mniejsza od 100 kOhm) jest szybkie przemieszczanie adunku przez materia do uziemienia. Materiay rozpraszajce adunki s definiowane jako takie, ktrych rezystancja powierzchniowa jest z zakresu 10^510^12 ohm. adunki spywaj wolniej do uziemienia ni w przypadku materiaw przewodzcych, ale wskutek tego nastpuje zmniejszenie niebezpiecznego, wysokiego potencjau elektrycznego.

Materiay izolacyjne, to materiay o rezystancji powierzchniowej wikszej od 10^12 ohm. Poniewa takie materiay s trudne do uziemienia, adunki elektrostatyczne przez dugi czas pozostaj na ich powierzchni. Przykadami materiaw izolacyjnych s: szko, powietrze, powszechnie stosowane opakowania plastikowe.

57. Opisz przebiegi zaburze przy badaniu odpornoci na szybkie

stany przejciowe PN EN 61000-4-4. W jakich sytuacjach wystpuj

tego typu zburzenia.

Ten rodzaj naraenia dobrze charakteryzuje zjawiska pochodzce od stanw przejciowych czeniowych, towarzyszce przeczeniom obwodw zawierajcych obcienia indukcyjne, zwizanych z drganiem stykw przekanikw elektromechanicznych itp. Powstajce wwczas impulsy elektryczne cechuj si krtkimi, nanosekundowymi czasami narastania, stwarzajc zagroenie dla szerokiego spektrum widma czstotliwoci, sigajc zakresu powyej 300 MHz. Powszechno zjawisk zwizanych z generacj zakce o podobnym charakterze spowodowaa, e testy odpornoci na krtkotrwae impulsy (EFT/B) nale do grupy testw wymaganych przez wszystkie normy (bd ich projekty) odnoszce si do sprztu elektronicznego, w tym telekomunikacyjnego.

Pierwsze zdjcie ukazuje przebieg w czasie kilku impulsw ktre szczegowo pokazuje obrazek 3. Obrazek 2 to tak jak by oddalony obrazek 1. Dla obrazka 1 f = 5KHz dla u = 4kV. Naley opisa ksztat impulsu e czas narastania zbocza jest bardzo

krtki tzn ok. 5ns i to daje czstotliwo ok. 200 MHz i to wanie symuluje te szybkie stany przejciowe.

58. Narysuj przykadow konfiguracj stanowiska pomiarowego przy

badaniu odpornoci na szybkie stany przejciowe PN EN 61000-4-4 i

opisz krtko jej elementy skadowe oraz wewntrzn budow

elementw stanowiska pomiarowego.

Schemat pomiarowy:

4.1 EUT: sprzt badany

4.2 przycze (port): interfejs sprztu badanego (EUT) z zewntrznym rodowiskiem elektromagnetycznym

4.3 EFT/B: szybkie stany przejciowe/wizki zaburze elektrycznych 4.4 sprzenie: wzajemne oddziaywanie obwodw zwizane z przekazywaniem

energii z jednego obwodu do drugiego 4.5 ukad sprzgajcy: ukad elektryczny przeznaczony do przekazywania energii z

jakiego obwodu do innego 4.6 ukad odprzegajcy: ukad elektryczny przeznaczony do ochrony innych, nie

podlegajcych badaniu, urzdze, sprztu lub systemw przed oddziaywaniem napicia szybkich elektrycznych stanw przejciowych (EFT) przykadanego do sprztu badanego (EUT)

4.7 klamra sprzgajca: element o okrelonych wymiarach i charakterystykach

do asymetrycznego sprzgania sygnau zaburzenia z badanym obwodem, bez adnego galwanicznego poczenia z tym obwodem

4.8 ziemia odniesienia (GRP): paszczyzna przewodzca stosowana w pomiarach zakce, ktrej potencja jest przyjmowany jako potencja odniesienia [EEV 161-04-36]

Jeli chodzi o wewntrzn budow to udao mi si znale tylko generator:

59. Narysuj schemat i opisz sie sprzgajco-odsprzgjc (CDN) dla

zasilania sieciowego,jednofazowego (PN EN 61000-4-4 ).

Wg mnie trzeba wywali linie L2,L3 niestety przykadu do linii jednofazowej nie znalazem.

ukad sprzgajcy: Ukad elektryczny przeznaczony do przekazywania energii z jednego obwodu do drugiego. ukad odsprzgajcy: Ukad elektryczny zapobiegajcy

oddziaywaniu udarw doprowadzonych do badanego sprztu (EUT) na inne urzdzenia, sprzt lub systemy, ktre nie podlegaj badaniu.

EUT: badany sprzt

Elementy opisane dokadnie w zadaniu 58

60. Narysuj schemat i opisz sie sprzgajco-odsprzgjc (CDN) dla

zasilania sieciowego, trjfazowego (PN EN 61000-4-4).

Sie sztuczna IEC 61000-4-4 jest znormalizowanym ukadem sprzgajcym / odsprzgajcym (CDN), ktry zawiera dwie linie zasilania a.c./d.c. i tor przewodu ochronnego (PE). Sie sztuczna umoliwia badanie odpornoci urzdze zasilanych prdem przemiennym lub staym. Sie sztuczna wyposaona jest w ukad do przeczania linii zasilania sieciowego. Ukad ten zapewnia jednoznaczne przyporzdkowanie przewodu fazowego i neutralnego do zaciskw w gniedzie na pycie czoowej, niezalenie od sposobu doczenia zasilania do wejcia. Sygnalizowana jest obecno napicia zasilania sieciowego oraz cigo poczenia przewodu ochronnego do sieci sztucznej.

61. Narysuj schemat i opisz pojemnociow klamra sprzgajca (PN

EN 61000-4-4) oraz sposb jej uycia

Klamra umoliwia sprzenie serii szybkich stanw przejciowych z badanym obwodem bez jakiegokolwiek poczenia galwanicznego z zaciskami przyczy urzdzenia badanego, ekranami kabli lub z dowolnymi innymi czciami urzdzenia badanego (EUT) Pojemno sprzgajca klamry zaley od rednicy i materiau kabli oraz od ich ekranowania (jeeli jest stosowane).

Urzdzenie skada si z moduu klamrowego (wykonanego ze stali galwanizowanej, brzu, miedzi lub aluminium) przeznaczonego do umieszczania kabli (paskich lub okrgych) badanych obwodw; klamr naley umieci na ziemi odniesienia o minimalnej powierzchni

1 m2. Ziemia odniesienia powinna wystawa poza klamr ze wszystkich stron o co najmniej 0,1 m.

Lini naley wyposay z obu stron we wsposiowe zcza wysokonapiciowe umoliwiajce poczenie z generatorem pomiarowym od strony kadego koca. Generator naley doczy od strony tego koca klamry ktry jest bliszy urzdzenia badanego (EUT).

Klamr naley moliwie maksymalnie zacisn na kablu w celu uzyskania maksymalnej pojemnoci sprzgajcej midzy kablem i klamr. Zalecany ukad mechaniczny klamry sprzgajcej przedstawiono na rysunku 5; okrela on takie parametry klamry, jak charakterystyka czstotliwociowa, impedancja itp.

Charakterystyki

- typowa pojemno sprzgajca midzy kablem i klamr: od 50 pF do 200 pF;

- uyteczny zakres rednic kabli okrgych: od 4 mm do 40 mm;

- wytrzymao izolacji: 5 kV (impuls probierczy: 1,2/50 ps).

Metoda sprzenia z zastosowaniem klamry wymagana jest do bada odbiorczych. Przeznaczona jest do stosowania do linii poczonych z przyczami wejciowymi/wyjciowymi (l/O) i teletransmisyjnymi, a take do przyczy zasilania prdem przemiennym/staym, jeeli nie mona zastosowa ukadu sprzgajcego/odsprzgajcego okrelonego w 6.2. Dopuszczalne jest stosowanie innych metod sprzenia (na przykad ukadw sprzgajcych/odsprzgajcych) wedug normy dotyczcej wyrobu.

Klamra to jest to na rodku jedyny rysunek, ktry udao mi si znale i ktry pokazuje co jest mniej wicej w rodku tego.

W wykadach (POT)Worka znalazem ten rysunek wiec poe o co takiego mu w tym zadaniu chodzio. A nie schemat w sensie tym powyej.

62. Opisz i scharakteryzuj zaburzenia wystpujce w sieciach zasilania

zwizane z zapadami, krtkimi przerwami oraz wahaniami zwizane z

norm PN EN 61000-4-11.

Zapadami napicia nazywa si nage obnienia wartoci skutecznej, po ktrych napicie wraca do wartoci pocztkowej lub bliskiej tej wartoci po czasie od kilku okresw do wielu sekund. Przyczynami powstawania tych niekorzystnych zjawisk s zakcenia w sieci spowodowane wiatrem, burz, zwarciem przewodw linii lub uszkodzeniem u ssiedniego odbiorcy. W badaniu odpornoci, zagroenie wywoane zapadem charakteryzowane jest dwoma parametrami: poziomem probierczym zapadu, wyraonym w

procentach napicia znamionowego UT (przy czym UT jest znamionowym napiciem zasilania testowanego urzdzenia EUT) oraz czasem trwania wyraonym liczb okresw napicia sieci.Skutkiem obnienia si napicia jest utrata zasilania o oczywistych konsekwencjach dla pracy urzdze elektrycznych i elektronicznych.

Krtkie przerwy w zasilaniu wystpuj wtedy, gdy warto skuteczna napicia jest mniejsza od 10% napicia znamionowego UT. Dodatkowym parametrem jest czas ich trwania. Krtkie przerwy w zasilaniu wywoane s rnymi zjawiskami, takimi jak na przykad uderzenie pioruna, lub uszkodzone urzdzenie. Czas trwania przerwy zaley od charakterystyki zainstalowanych zabezpiecze i moe trwa od kilku sekund a do godzin w przypadku uszkodzenia izolacji. Zmian napicia nazywa si stopniow zmian napicia zasilania do niszej lub wyszej wartoci ni napicie znamionowe. Warto napicia zasilajcego w rnych punktach sieci rozdzielczej zmienia si w czasie. Wielko tych zmian oraz ich charakter zaley od rnorodnych czynnikw poczynajc od zmian obcienia w poszczeglnych fragmentach sieci, poprzez zaburzenia wynikajce z dynamicznego charakteru pracy niektrych odbiornikw, do zanikw napicia wynikajcych z dziaania automatyki elektroenergetycznej czy przerw w zasilaniu spowodowanych awariami. W badaniach odpornoci, zmiany napicia wystpujce w sieciach rozdzielczych charakteryzowane s przez tzw. poziomy probiercze obnionego napicia (dotyczce stopnia obnienia napicia, wyraonego w % UT, gdzie UT jest znamionowym napiciem zasilania testowanego urzdzenia - EUT). Obok stopnia obnienia napicia od wartoci znamionowej i czasu trwania zmiany napicia, wanym parametrem jest rwnie szybko zmian napicia. Dla niektrych urzdze stwierdzono zakcenie dziaania w przypadku, gdy zmiana napicia nie bya gwatowna, lecz nastpowaa w czasie milisekund lub sekund.

Norma PN-EN 61000-4-11 Metody bada i pomiarw. Badania odpornoci na zapady napicia, krtkie przerwy i zmiany napicia jest norm podstawow okrelajc metody bada i pomiarw.

UWAGA!! nie znalazam w materiaach treci normy, a z tego co widz na necie jest patny. Mam nadzieje ze te informacje tutaj wystarcz. Tekst poniej jest podobno fragmentem normy, ale Niewinem czy te tabelki s przydatne. (rdo: http://www.google.pl/url?sa=t&rct=j&q=pn-en%2061000-4-11&source=web&cd=1&ved=0CGkQFjAA&url=http%3A%2F%2Fmatel.p.lodz.pl%2Fwee%2Fk23%2Flabor_emc%2FPN-EN%252061000-4-11%2520(Zapady%2520-%2520Przerwy%2520-%2520Zmiany%2520Napi%25EAcia).doc&ei=AsHTT7GXAcbBtAau-YyyDw&usg=AFQjCNHi-b9XOsAhiKS7gArduRhqbalBTg&cad=rja)

8.2.1 Zapady napicia i krtkie przerwy

Zapady napicia zasilania powinny wystpowa przy przejciu napicia przez zero oraz przy dodatkowych ktach fazowych, uwzgldnionych jako krytyczne przez komitety normalizacyjne do spraw wyrobw lub indywidualne wymagania techniczne, spord preferowanych ktw: 45 , 90 , 135 , 180 , 225 , 270 i 315 , dla kadej fazy zasilania. 8.2.2 Zmiany napicia (opcjonalne) W przypadku kadej z wyszczeglnionych zmian napicia, badany sprzt (EUT) podlega badaniom trzy razy w odstpach 10 s, dla najbardziej reprezentatywnych trybw pracy.

Tablica 1 Zalecane poziomy probiercze i czasy trwania zapadw napicia i krtkich przerw

Poziom probierczy

% UT

Zapady napicia i

krtkie przerwy

Czas trwania

(w okresach sieci)

0

100

40

60

70

30

0,5*

1

5

10 * W przypadku czasu trwania wynoszcego 0,5 okresu, badanie naley wykonywa przy polaryzacji dodatniej i ujemnej, to znaczy rozpoczynajc odpowiednio od fazy 0 i 180 . UWAGI

1 Dopuszczalny jest wybr jednego lub kilku powyszych poziomw probierczych i czasw trwania.

2 Jeeli sprzt EUT jest badany przy zapadach napicia o poziomie 100 %, to zasadniczo nie ma potrzeby wykonywania badania przy innych poziomach dla tych samych czasw trwania. Jednak w niektrych przypadkach (dotyczcych systemw ochrony lub urzdze elektromechanicznych) nie jest to prawd. W wymaganiach technicznych wyrobu lub zaleceniach komitetw normalizacyjnych do spraw wyrobw powinny by podane wskazania dotyczce moliwoci zastosowania tej uwagi.

Rysunek 1 Ilustracja zapadu napicia (poziom probierczy zapadu 70%, czas trwania 10 okresw)

Tablica 2 Zalecane poziomy probiercze i czasy trwania zmian napicia zasilania

Rysunek 2 Ilustracja zmian napicia (poziomy probiercze i czasy wedug Tablicy 2)

63. Opisz przykadowy schemat wewntrznej ochrony odgromowej

obiektw budowlanych na udary (Surge). PN EN 61000-4-5. W jakich

sytuacjach wystpuj tego typu zburzenia.

Opisz elementy skadowe ochrony. Ochrona urzdza elektronicznych wymaga rwnie zastosowania tzw. Wewntrznej ochrony odgromowej, ktra obejmuje m. in. (wyrwnanie potencjaw wewntrz budynkw, zachowanie odstpw izolacyjnych od elementw z prdem piorunowym, koordynacja ukadania przewodw elektrycznych, linii przesyowych i instalacji odgromowej, waciwy dobr ogranicznikw napi w instalacji elektrycznej i przesya sygnaw). Podstawowym rodkiem ochrony odgromowej jest poczenie z szyn wyrwnujc potencjay wszystkich instalacji przewodzcych doprowadzonych do obiektu (poczenie moliwie najbliej ich wejcia do budynku). Optymalnym rozwizaniem jest, gwna szyna, do ktrej doczane s bezporednio lub przez urzdzenia ograniczajce napicie wszelkiego rodzaju inne instalacje przewodzce. Jeli niemoliwe jest doprowadzone wszystkich linii zasilajcych lub

telekomunikacyjnych z jednej strony, naley zastosowa kilka szyn

wyrwnawczych poczonych ze sob jak

najkrtszymi przewodami. W miejscach gdzie wymagana jest

niezawodno systemw

komputerowych itp. Zaleca si stosowanie pyty metalowej w

miejscu wprowadzenie instalacji, ktre naley z kadej strony i po obwodzie poczy z prtami uzbrojenia budynku, lub ekranem lub systemem uziomowym obiektu.

64. Opisz sposoby ochrony odgromowej anten umieszczonych na

dachach obiektw. Narysuj szkice i opisz elementy skadowe ochrony.

Na dachach obiektw budowlanych posiadajcych instalacj piorunochronn naley metalowy maszt antenowy poczy u podstawy z najbliszym (w)zwodem lub przewodem odprowadzajcym. Maszty wykonane z materiaw nieprzewodzcych powinny zosta wyposaone w zwody pionowe poczone najbliszym przewodem siatki zwodw na dachu obiektu.

Anteny powinny zosta umieszczone w przestrzeni chronionej utworzonej przez:

metalowy maszt antenowy metalowy maszt z dodatkowym zwodem pionowym (rys.1) poczonym z konstrukcj

tego masztu (rozwizanie zalecane jeli strefa tworzona przez sam maszt nie zapewnia ochrony)

dodatkowy zwd pionowy mocowany do masztw nieprzewodzcych

rys.1

czc anten z urzdzeniem wewntrz obiektu budowlanego naley:

zastosowa koncentryczny kabel antenowy kabel antenowy wprowadza do obiektu przez wsplne wejcie wszystkich instalacji

lub w pobliu gwnej szyny wyrwnawczej ekran kabla poczy z gwn szyn wyrwnawcz

rys.2

W przedstawionym rozwizaniu cz prdu piorunowego pynie w ekranie kabla i wnika do chronionego obiektu.

Cakowit ochron anten i urzdze wewntrz obiektu mona uzyska nie dopuszczajc do wnikania czci prdu piorunowego do ekranu kabli antenowych. We wprowadzanej obecnie normie europejskiej zalecane jest umieszczanie masztw antenowych w przestrzeniach chronionych tworzonych przez nadbudwki lub elementy konstrukcyjne dachu lub dodatkowe zwody umieszczane obok masztw. W obu przypadkach naley zachowa odstpy bezpieczne pomidzy chronionymi masztami a elementami wykorzystywanymi do ochrony odgromowej.Przykad rozwizania poniej:

rys.3

W przedstawionych rozwizaniach naley zachowa wymagane odstpy ochronne pomidzy masztem i antenami a zwodem i innymi elementami urzdzenia piorunochronnego. Jeli zachowanie wymaganych odstpw lub stworzenie przestrzeni chronionych przez zwody pionowe jest trudne lub niemoliwe do realizacji to mona zastosowa jedno z poniszych

rozwiza:

- zwd pionowy i przewody odprowadzajce s mocowane do chronionego masztu, bezpieczny odstp pomidzy tym przewodem a chronionym obiektem zapewniaj odpowiednio dobrane izolacyjne elementy dystansujce

- do odprowadzania prdw piorunowych wykorzystywane s przewody w izolacji z pokryciem pprzewodzcym

65. Opisz wewntrzn ochron odgromow obiektw budowlanych i podaj charakterystyk ogranicznikw przepi.

Instalacja odgromowa wewntrzna zapobiega tworzeniu si tak zwanych przepi przez wyrwnanie potencjaw midzy wszystkimi instalacjami w budynku. Stosuje si j niezalenie od tego, czy w budynku jest przewidziana instalacja odgromowa zewntrzna. Polega na zainstalowaniu w budynku pocze wyrwnawczych (szyny ekwipotencjalnej z zaciskami) i ogranicznikw przejmujcych prd przepiciowy i odprowadzajcych go bezporednio do uziomu.

- Ograniczniki pierwszego stopnia (klasy B) stosuje si w przypadku, gdy istnieje prawdopodobiestwo przeniknicia prdu piorunowego do instalacji wewntrznej: w budynkach z instalacj odgromow lub przyczem elektrycznym napowietrznym. Ograniczniki instaluje si w zczu lub przy gwnej rozdzielnicy budynku.

- Ograniczniki drugiego stopnia (klasy C) instaluje si przy gwnej rozdzielnicy budynku (w odlegoci kilku metrw od ogranicznikw klasy B).

- Ograniczniki trzeciego stopnia (klasy D) instaluje si bezporednio przed chronionymi urzdzeniami.

66. Narysuj przykadow konfiguracj stanowiska pomiarowego do

badania odpornoci na udary (Surge) PN EN 61000-4-5 i opisz krtko

jej elementy skadowe oraz wewntrzn budow elementw

stanowiska pomiarowego.

Generator udarw 1,2/50-8/20 us jest urzdzeniem laboratoryjnym przeznaczonym do wykonywania bada odpornoci sprztu elektrycznego i elektronicznego na udary, metod okrelon w normie PN-EN 61000-4-5:1998 lub w normach zgodnych z ni merytorycznie

Wartoci elementw R, L, C dobiera si tak aby generator dostarcza udar napiciowy typu 1,2/50 us (w warunkach obwodu otwartego) i udar prdowy typu 8/20 us wstanie zwarcia, przy czym generator ma efektywn impedancj wyjciow wynoszc 2 .

ukad sprzgajcy: Ukad elektryczny przeznaczony do przekazywania energii z jednego obwodu do drugiego. ukad odsprzgajcy: Ukad elektryczny zapobiegajcy oddziaywaniu udarw doprowadzonych do badanego sprztu (EUT) na inne urzdzenia, sprzt lub systemy, ktre nie podlegaj badaniu.

Ukady sprzgajce / odsprzgajce nie powinny znaczco wpywa na takie parametry generatorw, jak na przykad napicie obwodu otwartego, prd zwarciowy, ktre

powinny mieci si w okrelonej tolerancji. 67. Podaj i opisz zalecane kryteria oceny jakoci dziaania urzdzenia badanego (EUT) poddanego badaniom odpornoci (kategorie utraty funkcji lub obnienia jakoci dziaania) Kryteria poprawnoci pracy obiektw:

Kryterium A: urzdzenie powinno pracowa zgodnie z przeznaczeniem podczas i po zakoczeniu bada. Nie dopuszcza si adnego pogorszenia dziaania lub utraty funkcji powyej poziomu dziaania okrelonego przez producenta.

Kryterium B: urzdzenie powinno pracowa zgodnie z przeznaczeniem po badaniach. Nie dopuszcza si adnego pogorszenia dziaania lub utraty funkcji powyej poziomu dziaania okrelonego przez producenta. Dopuszcza si podczas naraenia chwilow utrat w funkcjonalnoci urzdzenia (przygaszanie wywietlaczy, bdne wskazania diod LCD). Nie dopuszcza si zmiany stanu pracy lub utrata przechowywania danych.

Kryterium C: Dopuszcza si chwilow utrat funkcji pod warunkiem jej samoistnego odtworzenia si moliwoci jej odtworzenia za pomoc operowania elementami regulacyjnymi.

Kryterium D: Utrata funkcji albo obnienie jakoci dziaania, ktrego nie mona usun z powodu uszkodzenia urzdzenia lub programu, albo utraty danych.

68. Jak bdzie wyglda przebieg na oscyloskopie cyfrowym oraz jego

widmo przy obserwacji sygnau z modulacj AM: parametry modulacji

f nona ??? , f modulujca ??? , gboko modulacji ???

a) fala nona wielkiej czstotliwoci zmodulowana sygnaem sinusoidalnym (m1)

Wspczynnik gbokoci modulacji m to stosunek amplitudy sygnau modulujcego do amplitudy sygnau nonego.

Widmo sygnau modulujcego (zielony) i zmodulowanego amplitudowo (czerwony); fn czstotliwo sygnau nonego

69. Jak bdzie wyglda przebieg na oscyloskopie cyfrowym oraz jego

widmo przy obserwacji sygnau z modulacj FM: parametry modulacji

f nona ??? , f modulujca ??? , dewiacja ???

Widmo to jest bardziej zoone ni dla przebiegu zmodulowanego amplitudowo. Teoretycznie zawiera nieskoczenie wiele prkw o czstotliwociach fN-nfm i fN+nfm, gdzie n=1,2,..., rozmieszczonych symetrycznie wzgldem przebiegu nonego fN. Amplitudy poszczeglnych prkw, proporcjonalne do UN, s okrelone funkcjami Bessela o wartociach zalenych od mf i n.

Przebieg czasowy i widmo

sygna zmodulowany

czstotliwo chwilowa

Wielko kfUm=\delta f, okrelajca maksymaln warto odchylenia czstotliwoci chwilowej, czyli amplitud zmian czstotliwoci przebiegu zmodulowanego od czstotliwoci fN przebiegu nonego, jest nazywana dewiacj czstotliwoci.