IE_L2

Instrumentação Electrónica – MEFT 2014/15
2º Trabalho de Laboratório
Grupo nº:
Turno:
Data:
Objectivos
1) Compreender a característica de dispositivos electrónicos por avalanche tirístor;
2) Comparação entre diversos tipos de integadores, utilizando métodos numérico
quer analógicos;
3) Comparar diversas estratégias de captura de sinal.
Procedimento
Primo (L1)
1. Projecte um circuito para a carga e descarga do condensador electrolítico sobre o
condutor central e o disparo do tirístor. Use as características do tirístor de modo
a poder manter uma corrente de carga continuada no electrolítico (a corrente
máxima em R1 deve ser inferior a Ihold indicada na datasheet) Utilize o fio de
corrente na montagem da bobine em série com o shunt. Tome atenção que na
malha de descarga a corrente inicial é da ordem de dezenas de amperes, pelo que
devem ser minimizados os fios de ligação e as coneções na “breadboard”.
2. Calcule analiticamente o campo magnético induzido pela corrente no condutor e
o seu efeito sobre a bobine Rogowsky. Determine a relação entre a corrente e a
f.e.m. induzida, utilizando os parametros físicos da montagens laboratorial que
vai usar.
3. Durante uma descarga obtenha no oscilóscópio o sinal nos terminais da bobina
Rogowski e caracterize-o. Tente identificar no sinal as contribuições i) da f.e.m.
na bobine de Rogoswky e ii) o ruído e interferência inductiva nos vários fios.
(Minimize os efeitos destes e obtenha diferentes medidas invertendo a ligação
nos terminais da bobine). Guarde os sinais do oscilóscópio (tensão em Rshunt de
corrente e o sinal na bobine) num ficheiro csv.
4. Com o Octave (http://octave.sourceforge.net) ou outra aplicação numérica
calcule a corrente no fio e o integral numérico do sinal da bobine. Compare-os
utlizando os cálculos efectuados em 2).
Secundo (L2) (Preparação em casa!)
5. Projecte :
a. um circuito de integração passivo RC,
b. um circuito de integração activo com ganho (1/(R4* C3)) de 10 e um
circuito de integração para sinais rápidos. Para o projecto tenha em conta
a característica da descarga do condensador e da tensão observada aos
terminais da bobine.
6. As figuras seguintes dão uma ideia de possíveis circuitos, contudo os valores
têm de ser dimensionados no seu caso particular. Discuta os esquematicos
perante o docente antes de os experimentar.
Figura 1 - Integradors Passivo(RC) e Activo modificado
Figura 2 - Integrador Activo rápido
7. Realize as montagens experimentais correspondentes aos circuitos projectados e
obtenha a simulação transiente SPICE respectiva. Simule a sinal da bobine com
uma fonte do tipo PWL. Analise os principais pontos de funcionamento dos
circuitos, adquirindo os seus sinais de tensão representativos.
8. Compare os resultados obtidos pelas diversas formas de integração do sinal
(numérica, passiva, activa I e II) com o sinal real de corrente (shunt de medida
da corrente).
Descrição do Trabalho Realizado
(editar livremente o documento, inserindo gráficos ou tabelas dos resultados e, quando
necessário, os códigos fontes comentados)