Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 7 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ 30 Σεπτεμβρίου,

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 7 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ 30 Σεπτεμβρίου,"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 7 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ 30 Σεπτεμβρίου, 2008 Δρ. Στυλιανή Πετρούδη

2 Τα θέματα μας σήμερα  ΚΕ3 Αυτή η εργασία πρέπει να παραδοθεί στις 7/10/2008  Σημειώσεις  Εργαστήρια  Επανάληψη – Ασκήσεις Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων  Χρονικά μεταβαλλόμενα σήματα  Παράμετροι σημάτων

3 Άσκηση 1

4 Άσκηση 2

5 Ορισμός σήματος Το σήμα είναι μια φυσική ποσότητα η οποία μεταβάλλεται με το χρόνο ή με το χώρο (ή και τα δυο). Τα σήματα χρησιμοποιούνται για την ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ δύο σημείων. Παραδείγματα: -- Σήματα καπνού από τους Ινδιάνους -- Ομιλία (μπορεί να αναπαρασταθεί με ηλεκτρικό σήμα) -- ραδιοκύματα -- ηλεκτρισμός Μερικές κατηγορίες σημάτων: -- Περιοδικά ή απεριοδικά -- Ψηφιακά ή αναλογικά

6 Περιοδικό σήμα (periodic signal) Ορισμός: Ένα σήμα f(t) είναι περιοδικό αν, για κάθε χρόνο t και για όλους τους ακέραιους αριθμούς n. Πιο απλά, ένα σήμα είναι περιοδικό όταν επαναλαμβάνεται σε τακτά χρονικά διαστήματα. Παραδείγματα περιοδικών σημάτων: -- Ημιτονοειδές σήμα -- Τετραγωνικό σήμα Παραδείγματα απεριοδικών σημάτων: -- Ομιλία -- Παλμοί

7 Ημιτονοειδές σήμα (sinusoidal signal) A: πλάτος (amplitude) f: συχνότητα (frequency) φ: φάση (phase) T (f=1/T): περίοδος (period) ω, ω=2πf: γωνιακή συχνότητα (angular frequency) Στο παράδειγμα: Α = 2 V Τ = 2 s f = 0.5 Hz ω = π rad/s φ = 0 rad

8 Παράμετροι σήματος Τιμή κορυφής ή κορυφοτιμή (peak value, V p ) Τιμή από κορυφή σε κορυφή ή διακορυφοτιμή (peak to peak value, V pp ) Απόκλιση (DC offset) Μέση τιμή (average value, V avg ) Ενεργός τιμή (root mean square value, rms, V rms ) * Περίοδος (period, T) Συχνότητα (frequency, f) Φάση (phase, φ) * Το “mean square value” μεταφράζεται ως μέση τετραγωνική τιμή

9 Παράδειγμα V pp = V p = V avg = Απόκλιση = V max -V min = 1-(-3) = 4 V (V max +V min )/2 = (1+(-3))/2 = -1 V V pp /2 = 4/2 = 2 V V avg = -1 V

10 Άσκηση στην τάξη Υπολογίστε τα ακόλουθα: -- Τιμή από κορυφή σε κορυφή: -- Μέγιστη τιμή: -- Περίοδος: -- Συχνότητα: -- Μέση τιμή: V pp = V max - V min = 3-(-3) = 6 V V max = 3 V T = 4 s f = 1/T = 0.25 Hz V avg = 0

11 Άσκηση στην τάξη Σχεδιάστε τη γραφική παράσταση του συνημιτονοειδούς σήματος με τα πιο κάτω χαρακτηριστικά: -- f = 1 Hz -- V pp = 4 V -- Απόκλιση = 1 V

12 Μέση τιμή (average value) Η μέση τιμή ενός σήματος f(t) ορίζεται ως: Για ένα περιοδικό σήμα με περίοδο T:

13 Ενεργός τιμή (root mean square value) Η ενεργός τιμή ενός σήματος f(t) ορίζεται ως: Για ένα περιοδικό σήμα με περίοδο T:

14 Παράδειγμα Υπολογίστε την μέση τιμή του σήματος: Λύση: -- Το σήμα είναι περιοδικό με περίοδο 1 s (f = 1 Hz) Σημείωση: Η ενεργός τιμή ενός ημιτονοειδούς σήματος (χωρίς απόκλιση) είναι ίση με Α/√2 όπου Α το πλάτος του σήματος. Σε αυτό το παράδειγμα, v rms = 5/√2.

15 Παράδειγμα Υπολογίστε την ενεργό τιμή του σήματος: Λύση: -- Το σήμα είναι περιοδικό με περίοδο 0.5 s (f = 2 Hz)

16 Καθυστέρηση φάσης (phase lag) Χρονική μετατόπιση του σήματος προς τα δεξιά Γι’ αυτό το παράδειγμα: Υπάρχει καθυστέρηση φάσης 90°

17 Προήγηση φάσης (phase lead) Χρονική μετατόπιση του σήματος προς τα αριστερά Γι’ αυτό το παράδειγμα: Υπάρχει προήγηση φάσης 90° lead

18 Υπολογισμός φάσης σήματος Πρώτα πρέπει να βρούμε την εξίσωση του σήματος. Γενική μορφή: (Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί το sin αντί του cos). Από την γραφική παράσταση μπορούμε να υπολογίσουμε τις ακόλουθες παραμέτρους του σήματος: Από τη γραφική παράσταση, σε χρόνο t = 0, v(0) = -1 V

19 Τετραγωνικό σήμα (square wave) Τα τετραγωνικά σήματα συναντώνται σε ψηφιακές εφαρμογές. Το σήμα μεταβάλλεται από τη μέγιστη του τιμή στην ελάχιστη σε χρόνο μηδέν (ιδανική περίπτωση). Σε αυτό το παράδειγμα η εξίσωση του σήματος δίνεται από τη σχέση:

20 Παράδειγμα V max = 3 V V min = -3 V V pp = 3 - (-3) = 6 V V p = 3 V T = 2 s f = 0.5 Hz V avg = 0 V Απόκλιση = 0 V

21 Παράδειγμα V max = 2 V V min = -4 V V pp = 2 - (-4) = 6 V V p = 3 V T = 2 s f = 0.5 Hz

22 Ισχύς (power) Η ισχύς ορίζεται ως ο ρυθμός κατανάλωσης ενέργειας. Η στιγμιαία ισχύς σε ένα στοιχείο υπολογίζεται από το γινόμενο της τάσης στα άκρα του στοιχείου και της έντασης που το διαπερνά.

23 Παράδειγμα υπολογισμού στιγμιαίας ισχύος

24 Μέση τιμή ισχύος Η στιγμιαία ισχύς δίνει τη μεταβολή της ισχύος με το χρόνο. Η μέση τιμή της ισχύος όμως είναι συνήθως πιο χρήσιμη σε πολλές εφαρμογές. Η μέση τιμή της ισχύος σε περιοδικά σήματα τάσης και έντασης δίνεται από τη σχέση: Στο προηγούμενο παράδειγμα: Προσοχή:

25 Στιγμιαία ή μέση τιμή Η στιγμιαία τιμή δίνει την κατανάλωση ισχύος από μια συσκευή ή ένα στοιχείο σε κάθε χρονικό σημείο. Η μέση τιμή δίνει τον μέσο όρο κατανάλωσης ισχύος σε μια περίοδο Τ. Παράδειγμα: -- Μια ηλεκτρική λάμπα των 100 W καταναλώνει 100 J ανά δευτερόλεπτο. Τα 100 W είναι η μέση τιμή ισχύος της λάμπας. -- Η στιγμιαία ισχύς της συγκεκριμένης λάμπας μεταβάλλεται από 0 έως 200 W (0 στις 0° και 180° και 200 στις 90° και 270°).

26 Χρήσιμοι τύποι από την τριγωνομετρία

27

28


Κατέβασμα ppt "ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 7 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ 30 Σεπτεμβρίου,"

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google