29 2 334KB
ZINCA ANDREI-SILVIU GRUPA 131 IE Data predare:09.05.2018
Şuntul coaxial 1. Tematica lucrării 1.1. Câmpul magnetic în interiorul conductorului tubular; 1.2. Şuntul coaxial; construcţie; domenii de utilizare; 1.3. Calculul atenuării realizate de tubul rezistiv şi de ecran; 1.4. Calculul timpului de răspuns al şuntului coaxial. 2. Modul de lucru 2.1. Se va evalua valoarea câmpului magnetic în axa de simetrie a şuntului coaxial (vezi figura 1).
Fig. 1 Şunt coaxial ecranat
2.2. Se vor identifica elementele constructive ale şuntului coaxial existent în laborator şi se va explica modul în care se realizează măsurarea utilizând schiţa din figura 1. Elementul activ este tubul rezistiv 1, realizat din manganină. Piesele 2 si 3 au rolul de a elimina efectele de capăt. Discurile 4 si 5 asigură captarea potenţialelor după circumferinţele m şi n. Informaţia este transmisă de la mufa BNC 6 printr-un cablu coaxial unui osciloscop sau unui sistem de achiziţie de date. Pentru evitarea pătrunderii câmpurilor magnetice variabile externe în bucla de măsurare este prevăzut ecranul tubular cilindric 7. Se va desena, pe hârtie milimetrică, schiţa şuntului coaxial (secţiune longitudinală) la scara 1/2. 2.3. Calculul atenuării în câmp magnetic longitudinal se face cu relaţia (1). Se va face calculul pentru frecvenţe până la f =105 ·n Hz atât pentru tubul rezistiv din manganină (ρ = 4,3·10-7 Ω·m ) cât şi pentru ecranul din cupru (ρ = 1,73·10-8 Ω·m ). Pentru raza interioară ri şi grosimea g se vor folosi valorile măsurate în laborator (tub de manganină: ri = 8,5 cm, re = 8,8 cm; tub de cupru: ri = 11 cm, re = 11,3 cm).
ZINCA ANDREI-SILVIU GRUPA 131 IE Data predare:09.05.2018
Valorile calculate se vor trece in tabelul 1. Se vor reprezenta pe acelaşi grafic atenuarile calculate în funcţie de frecvenţă (folosind o scară logaritmică pentru f), pentru tubul de manganină şi pentru ecranul de cupru. 2.4 Calculul timpului de răspuns Tr se va face utilizând relaţia aproximativă (4)
Acesta se va calcula pentru diverse grosimi ale tubului rezistiv: g = 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6 mm. Rezultatele calculelor se vor trece în tabelul 2 şi se va reprezenta graficul Tr = f(g).
ZINCA ANDREI-SILVIU GRUPA 131 IE Data predare:09.05.2018
Atenuare functie de frecventa 35
a [Np]
30 25
g=0.3
20
g=0.2
15
g=0.4
10
g=0.5
5
g=0.1 g=0.6
0 -5
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
LOG(f) [Hz]
g
0.0005
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
Tr
1.22E-07
4.87E-07
1.95E-06
4.38362E-06
7.7931E-06
1.22E-05
1.75E-05
Trimp de raspuns in functe de grosime 0.00002
Tr [s]
0.000015 0.00001 0.000005 0 0
0.001
0.002
0.003
0.004
g [m]
0.005
0.006
0.007
ZINCA ANDREI-SILVIU GRUPA 131 IE Data predare:09.05.2018
3. Întrebări 1. Se poate utiliza un sunt cu bare (www.apar.pub.ro/cem/sunt/sunt_cu_bare.jpg) pentru măsurarea curenţilor cu variaţie rapidă? Dacă da, de ce? Daca nu, de ce? 2. Precizaţi domeniile de utilizare ale şunturilor cu bare. Rezistența la șuntare este folosită în principal pentru măsurarea curentului. Valoarea tipică este cuprinsă în milli ohmi, de exemplu 1 milli ohm. 50 de amperi de curent va corespunde la 50 mV atunci când este trecut printr-o rezistență de șoc de 1 milliohm.
3. Precizaţi avantajele şunturilor cu bare. -Bypassing un dispozitiv defect: dispozitivul defect poate fi protejat prin conectarea paralel a rezistorului de derivație, prin urmare dispozitivul este protejat. -Protecția supratensiunii: datorită curentului ridicat, circuitul se poate deteriora, de unde curentul mare prin rezistența de șunt declanșează siguranța. -Prevenirea zgomotului: diferitele zgomote pot fi împiedicate prin conectarea unui condensator și a rezistenței prin conectarea la sol, prin urmare, rezistorul de șunt contribuie la reducerea zgomotului.
4. Precizaţi dezavantajele şunturilor cu bare. 5. Precizaţi avantajele şunturilor coaxiale. -comportare foarte bună în frecvență -poate acoperi o bandă foarte largă, de la frecvențe joase până la UHF (Ultra High Frequency)
6. Precizaţi dezavantajele şunturilor coaxiale. -pentru a oferi o imunitate bună la interferențele electromagnetice trebuie împământat la un capăt.
7. Care este rolul ecranului exterior la un şunt coaxial? 8. De ce tubul interior este din manganină iar cel exterior din cupru?