Измерения комбинированным электроизмерительным прибором. Измерение постоянных токов и напряжений комбинированным прибором, страница 28

6.1.5. Проанализировать полученные осциллограммы. Результатом этого анализа станет количественная оценка собственной частоты колебаний исследуемого резонансного параллельного колебательного контура, которая имеет значение

.                                                (6.1)

Определить быстродействие t_П (время переходного процесса) резонансного параллельного колебательного контура. Время переходного процесса определяется с помощью геометрических построений трубки (коридора) переходных составляющих относительно установившего состояния. Ширина трубки переходных составляющих принимается ± 5…10 % от установившегося значения переходного процесса колебательного контура. Момент первого и окончательного входа кривой переходного процесса в трубку соответствует времени переходного процесса t_П исследуемого динамического объекта, что проиллюстрировано на рис. 6.1.2.

Время переходного процесса t_П и период собственных колебаний Т_С  связаны соотношением

t_П = (3…4)·Т_С.                                    (6.2)

Определить величину перерегулирования σ динамического объекта, каким является резонансный параллельный колебательный контур, используя формулу:

.                                   (6.3)

Выражения (6.2) и (6.3) позволяют оценивать колебательные свойства резонансного колебательного контура. Количественная мера колебательных качеств контура определяется с помощью логарифмического декремента затухания δ по формуле

,                                  (6.4)

где А₁ и А₂  ─ амплитуды первого и последующего за ним второго колебаний тока I_C в цепи с конденсатором (рис. 6.1.2).

Логарифмический декремент затухания δ характеризует число периодов, в течение которых происходит затухание колебаний, а не время таких затуханий, и связан с добротностью контура Q

.                                   (6.5)

При малых значениях логарифмического декремента затухания δ (6.5) находят добротность Q по формуле

.                                            (6.6)

Добротность колебательного контура зависит от его параметров

,                       (6.7)

где R_L ─ омическое (активное) сопротивление проводов катушки индуктивности.

Следует обратить внимание, что токи I_C и I_L в параллельных ветвях колебательного контура при резонансе изменяются в противофазе друг другу.

6.1.6. Записать результаты расчетов по формулам (6.1), (6.3), (6.4) и (6.6), а также результат графического определения времени переходного процесса t_П  в электронный бланк отчета о лабораторной работе 6 (Прилож. Г).

Более глубокое и детальное исследование переходного процесса в колебательном контуре заслуживает отличной оценки за выполненную лабораторную работу 6. Для чего необходимо теоретически подтвердить связь между постоянной времени Т_С  и значением корня характеристического уравнения колебательного контура.

После того, как были измерены параметры резонансного колебательного контура при параллельном соединении его реактивных элементов L и С, перейдем к измерению его параметров при последовательном подключении между собой этих реактивных элементов L и С.  

          Учебный вопрос 6.2. Измерение параметров последовательного резонансного колебательного контура.

Для выполнения этого измерения необходимо:

6.2.1. Собрать схему лабораторной установки, которая изображена после настройки ее блоков на рис. 6.2.1.

На рис. 6.2.1 обозначено:

1 – генератор импульсов (PulseGenerator перетащить на рабочее поле из раздела Sources библиотеки Simulink,  щелкнув правой мышью), подтвердив текст «Add …» и ОК. Далее двойным щелчком левой мышью открыть генератор импульсов 1 на рабочем поле и настроить его параметры: Amplitude (амплитуда) – значение установить по журнальному номеру студента; Period (период) оставить пока 2 с; PulseWidth (ширина импульса) оставить 50 %; Phasedelay (фазовый сдвиг) оставить 0 с;