계측공학실험

목차

1. R-C 회로를 이용한 콘덴서의 충전 및 방전 실험

2. R-C회로를 이용한 저역 통과 필터(low-pass filter) 구성 및 실험

3. 실험 결과 검토

본문내용

보고서에 첨부한다)
R=1㏀, C=0.1㎌
Vi(5V)
V0(측정치)
비고
V0/Vi
50
5.44
5.5
1.01
100
5.44
5.5
파형저장
1.01
200
5.44
5.37
파형저장
0.99
300
5.44
5.31
0.98
400
5.44
5.31
0.98
600
5.44
5.13
0.94
800
5.44
4.88
0.90
1000
5.37
4.63
파형저장
0.86
1200
5.31
4.44
0.84
1400
5.31
4.13
0.78
1600
5.25
3.94
0.75
1800
5.25
3.69
0.70
2000
5.25
3.50
0.67
2500
5.25
3.13
0.60
3000
5.25
2.75
파형저장
0.52
④실험을 종료하고, 위의 표의 결과를 이용해 주파수변화에 따른 전압비(증폭비)를 오른쪽의 vs 의 그래프로 그리자.
.
⑤ 측정한 의 값과 계산한 의 값을 비교 검토한다.
(측정에 의한 fc 는 진폭비가 = 0.707 에 해당할 때의 주파수를 그래프에서 읽어 기록할 것)
(이론치)
(측정치)
1㏀
0.1㎌
1591.55
1700
3. 실험 결과 검토
① 실험 1, 2에서 계산 결과와 실험 결과를 표로 만들어 정리하고 오실로스코프로 관찰한 파형을 복서에 첨부하자.
<실험1>


② 실험 결과에 대하여 고찰해보자.
실험1에서 단위계단함수를 주었을 경우 측정값이 63.2% = 3.16V 이였으며 5V의 입력을 주었을 경우 63.2%까지 도달하는데 가 걸렸다. 이렇게 차이가 나는 이유는 오실로스코프의 BNC커넥터의 저항과 bread board의 전선의 저항 그리고 커패시터 등의 저항 때문이다. 이러한 저항을 갖고 있는 상태에서 50Hz에서 3000Hz까지 주파수를 변경시켜서 측정하였으며 측정주파수 범위에서 각각 100Hz, 200Hz, 1000Hz, 3000Hz의 주파수일 때 사진을 capture하였으며 각각의 사진을 보면 저주파에서는 큰 차이가 보이지 않았으나 고주파에서는 입력한 함수까지 도달하는데 걸리는 시간이 현저하게 늘어나는 것을 볼 수 있었다. 또, 3000Hz에서 사진을 볼 때 입력전압은 5.25Hz이지만 출력은 2.75Hz라는 것을 알 수 있다. 고주파일수록 출력에서 응답시간보다 입력이 빨리 변하기 때문이며 이것역시 위에서와 같이 bread board에서 생기는 저항 때문이다.

키워드

오실로스코프 파형,   1차 시스템 시정수 측정,   사인파 응답시간 측정