prosojnice/6_motnje_meritve.md
2025-02-10 20:00:00 +01:00

8.4 KiB
Raw Permalink Blame History

layout, routeAlias
layout routeAlias
cover motnje-meritve

Motnje


Vzroki za nastanek in ukrepi za preprečevanje

Antene
Napajanje z oklopljenim antenskim vodom → manj sevanja v okolico

Priključek na električno omrežje
Motnje iz električnega omrežja lahko odpravimo z vgradnjo filtrov in dušilk

Parazitne oscilacije (višji harmoniki)
Da zmanjšamo pojav, pazimo na pravilno gradnjo oddajnikov, ojačevalnikov in anten

Motnje zaradi intermodulacijskih popačenj
Premočni signali → sprejemnik pride v nelinearno območje

Preprečevanje motenj
Oklapljanje in blokiranje vseh delov naprav, ki generirajo neželeno VF energijo


Vrste motenj

Radijske motnje (RFI Radio Frequency Interference):
radioamaterska postaja lahko vzrok ali žrtev
Radijski šum je posledica iskrenja, razelektritev, delovanja električnih strojev, …

 

Televizijske motnje (TVI Television Interference):
preobremenitev sprejemnika, ko je oddajna antena preblizu televizijski anteni

 

Druge vrste motenj
Motnje zaradi predolgih (audio/video) kablov (delujejo kot antene)


layout: cover

Meritve


Napake pri meritvah

Merilni napaki pravimo tudi pogrešek

Netočnost inštrumenta:
Zaradi težavnosti odčitavanja, občutljivosti inštrumenta, merilnih pogojev, vgrajenih elementov in ostalega …

Vpliv frekvence:
Pri izmeničnih veličinah lahko frekvenca vpliva na meritev toka ali napetosti. Vsi inštrumenti so frekvenčno omejeni in lahko merijo signale do neke maksimalne frekvence.

Vpliv notranje upornosti inštrumentov:
Notranja upornost voltmetra/ampermetra vpliva na meritev napetosti/toka.

Vpliv oblike merjene napetosti:
Tudi oblika napetosti vpliva na meritev veličin, ponavadi imamo inštrumente, ki merijo sinusno napetost oz. tok


Merjenje napetosti

::left::

Voltmeter priključimo vzporedno z bremenom

Upornost voltmetra podajamo v ohmih na volt (Ω/V),
želimo večjo notranjo upornost (digitalni voltmetri),
s tem manj vpliva na rezultat meritve

 

U_v = U \cdot \frac{R_N}{R_1 + R_N} \qquad R_N = \frac{R_B \cdot R_V}{R_B + R_V}

U_v izmerjena napetost
R_N nadomestna upornost (R_B, R_V)

::right::


Merjenje toka

::left::

Ampermeter priključimo zaporedno bremenu

Želimo čim nižjo notranjo upornost

I = \frac{U}{R_A + R_B}

R_A upornost ampermetra

::right::


Merjenje upornosti

R = \frac{U}{I}

::row::

Posredno merjenje upornosti

Merjenje upornosti z ohmmetrom


Merjenje moči

::left::

P = U \cdot I \qquad P = U \cdot I \cdot \cos(\varphi)

Če želimo prave podatke o moči,
moramo pravilno obremeniti izhod (50 Ω)

Želimo φ čim bližje 0°

::right::

Posredno merjenje moči


Merjenje stojnega valovanja

Uporabimo reflektometer oz. SWR meter

\text{SWR} = \frac{U_\text{max}}{U_\text{min}}

::row::

SWR: 1,0

SWR: > 1,0


layout: image-fill

Merjenje oblike VF signala

Uporabimo osciloskop

::image::

Amplitudna modulacija


Merjenje frekvence

Več možnosti:

  • Štejemo število impulzov v določenem času f = \frac{N}{T}
  • Uporabimo VF indikator
    • Nihajni krog, ki ga nastavimo na določeno frekvenco
  • Uporabimo Grid-Dip meter
    • Meri frekvenco pasivnih nihajnih krogov, kondenzatorjev, tuljav

Inštrument z vrtljivo tuljavico

Merilni inštrumenti

::left::

Tok skozi navitje povzroči zasuk zaradi magnetnega polja

Proti magnetni sili deluje sila vzmeti

Lahko teče le majhen tok (50 μA)

::right::


Da zmanjšamo tok / napetost skozi tuljavico, vežemo dodatni soupor / predupor odvisno od maksimalne vrednosti, ki jo želimo meriti

::row::

Soupor

Predupor

Merjenje upornosti


Multimeter

Merilni inštrumenti

::left::

Multimeter merilnik, ki meri več različnih veličin

AVO meter Amper Volt Ohm meter

::right::


::row::

Analogni multimeter

Digitalni multimeter


Reflektometer

Merilni inštrumenti

::left::

Merilec odbitih (reflektiranih) valov

Odbojnost lažje izmerimo kot impedanco bremena

Vrednosti od 0 (popolnoma prilagojeno) do 1 (popolnoma neprilagojeno)

\Gamma = \frac{Z - Z_0}{Z + Z_0}

Z impedanca bremena
Z_0 referenčna impedanca (50 Ω)
\Gamma (Gama) velikost odbojnosti

::right::


SWR meter

Merilni inštrumenti

::left::

Valovitost (SWR) razmerje stojnega vala

Vrednosti od 1 (popolnoma prilagojeno) do ∞ (popolnoma neprilagojeno)

\text{SWR} = \frac{1 + \Gamma}{1 - \Gamma}

::right::


Frekvenčni merilnik

Merilni inštrumenti

::row::

Števec frekvence

Frekvenčni indikator


GRID-DIP meter

Merilni inštrumenti

::left::

Merimo:

  • Resonančno frekvenco nihajnega kroga
  • Kapacitivnost kondenzatorja
  • Induktivnost tuljave

::right::


Osciloskop

Merilni inštrumenti

::row::


::row::

f = \frac{1}{T} = \frac{1}{1000\ \mathrm{s}} = 1000\ \mathrm{Hz}

Varstvo pri delu

Nevarnost pri delu z električnim tokom: izogibajmo se napetostim, višjim od 50 V, ki so že lahko nevarne!

Nevarnost VF energije: Nikoli se ne dotikajmo naprav v obratovanju! Pri visokih oddajnih močeh lahko pride do opeklin kože. Opekline lahko zaznamo že pri 10 W. Pri 1500 W oddajniku se na priključnih sponkah antene pojavi napetost:

U = \sqrt{P \cdot R} = \sqrt{1500\ \mathrm{W} \cdot 50\ \Omega} = 273\ \mathrm{V}

Nikoli ne glejmo v usmerjene antene, saj so oči slabo prekrvavljene in lahko pride do trajnih posledic


Nevarnost udara strele

Dobra ozemljitev zmanjša verjetnost nastanka motenj

::row::


Primeri vprašanj

Kaj naredimo z varovalko, ki je pregorela?

a) Varovalko zamenjamo z novo, ki je predvidena za večji tok
b) Varovalko premostimo s kosom žičke
c) Varovalko zamenjamo z novo, ki je predvidena za isti tok

 

Pred odpiranjem usmernika, ki deluje pri napetosti 220 V, moramo:

a) izključiti stikalo usmernika
b) iz usmernika odstraniti varovalko
c) dovodni 220 V omrežni kabel izključiti iz omrežja