Лабораторная работа №4

11.5.2014

Лабораторная работа №4

погрешность периода опорного генератора , ­ погрешность дескритизации . Результаты расчета занести в ф.2. По результатам расчета построить графики погрешностей и в логарифмическом масштабе.

2. Измерение частоты конденсаторным частотометром выполняют по схеме, изображенной на рис.10. Для измерения частоты используют конденсаторный частотометор типа Ф435\3 и образцовый частотометор типа ЧЗ­32. Перед проведением измерений необходимо включить приборы и выдержать их включение 15…..20 мин. После этого произвести установку нуля и калибровку частотомера Ф433\3. Установка нуля производится с помощью корректора стрелочного измерительного прибора установкой стрелки

Рис.10.

на нуль при нажатой кнопке "И", а калибровка ­ с помощью ручки "Калибровка" установкой стрелки прибора на деление. «10» при нажатой кнопке "К", Подготовить прибор к измерениям, нажав кнопку «И».

Примечание. При включении приборов необходимо проследить, чтобы провод кабеля,

соединенный с корпусом ЧЗ­32 (длинный провод), был включен в гнездо частотомера Ф433\3.

Перед началом измерений переключатель диапазонов напряжения генератора ГЗ­109 установить на 5 В и по встроенному вольтметру установить выходное напряжение, равное 1В.

Подготовить частотомер ЧЗ­32 к измерению частоты, для чего необходимо; переключатель

"Род работы" установить в положение переключатель "Время счета" ­ в положение "1 с", переключатель сигнала по входу "А" ­ в положение «~».

Произвести измерение частот, указанных в ф. 3, при этом измеренные значения частоты fизм отсчитывать по показаниям прибора ф433/3, а действительное значение частоты fg отсчитывать по показаниям прибора Ч43­32. Для правильного выбора предела измерения Ф433/3 необходимо, чтобы стрелка прибора находилась в правой части шкалы.

Форма 3

Измеряемая частота fизм ,Гц	100 1000	10000	100000
Действительная частота fg, Гц
Абсолютная погрешность	, Гц
Относительная погрешность	f, %

http://ets.ifmo.ru/shalin/lab4/lab4.htm

11/16

11.5.2014

Лабораторная работа №4

По результатам измерений и вычислений заполнить Ф.3. Расчет абсолютной погрешности

выполнять по формуле , а относительной погрешности ­ по формуле

.

3. Измерение интервалов. времени электронным осциллографом выполняют по схеме, изображенной на рис. 2.

Рис. 11.

Для измерения интервалов времени используется метод линейной развертки электронного осциллографа. С помощью осциллографа С1­76 производят измерение периода Т и длительности импульсов напряжения с выхода генератора Г5­54. В качестве образцового прибора используется частотомер типа Ч3­32.

На выходе генератора Г5­54 установить импульсы напряжения со следующими параметрами длительность импульса =200 мкс, частота повторения f= 1 кГц, напряжение V = 2 В.

Ручки управления прибора Ч3­32 установить в следующие положения, переключатель "Метки

времени" ­ в положение 10­6 с, переключатель сигнала по входу «Б» в положение "П"; переключатель «Род работы» ­ в положение «Т» при измерении периода и в положение при измерении длительности импульса.

Подготовить электронный осциллограф С1­76 к работе, для чего необходимо; переключатель коэффициента вертикального отклонения установить в положение 1 В/см, а его множитель в

положение "х1", переключатель «Вход У» ­ в положение , переключатель «Синхронизация» ­ в положение "Внутр", переключатель коэффициента развертки ­ в положение 0,1 мс/ом. а его множитель ­в положение "х1"; переключатель «Время/ем» в положение "х2" ; ручку плавной регулировки коэффициента развертки ­ в крайнее правое положение. При измерении длительности импульса переключатель "Время/см" установить в положение «х1».

По изображению напряжения на экране осциллографа определить его период и длительность импульсов, пользуясь формулами и , где ­ коэффициент развертки в мс/см,

­размер периода в см, размер длительности в см.

Значения периода и длительности, измеренные прибором Ч3­32, принимают за действительные. Результаты измерений и вычислений занести в ф. 4.

							Форма 4
	Частотаf Измеренное		Абс.Погр.	Отн.	Измеренное	Абс. погр,	Отн.
Прибор	Гц,	значение T, с	, с	погр.	, значение ,	, с	погр.
				%	с		,%

http://ets.ifmo.ru/shalin/lab4/lab4.htm

12/16

11.5.2014

Лабораторная работа №4

Г4­102

Ч3­32 С1­76

4. Измерение отношенья частот производят тремя способами: электронным осциллографом по фигурам Лиссажу, электронным осциллографом с использованием круговой развертки и электронно­счетным частотомером.

Измерение отношения частот электронным осциллографом по фигурам Лиссажу производят по схеме, изображенной на рис. 12. На вход Х осциллографа С1­76 с генератора ГЗ­109 подают

гармоническое напряжение с частотой = 100 Гц, которую контролируют частотомером Ч3­ 32, а на вход У осциллографа ­ гармоническое напряжение с частотой

'Примечание. При соединении приборов необходимо проследить, чтобы были соединены корпуса. Для этого длинный провод кабеля, подключенного к входу Х, осциллографа,

вставить в гнездо генератора. При подготовке осциллографа к работе необходимо:

переключатель "Развертка" установить в положение ; переключатель "Синхронизация" ­ в положение «внеш.1:10», переключателями "V/см" и "х1;. х10; х0,5 установить коэффициент отклонения 0,5 В/см.

На генераторе ГЗ­109 установить напряжение 500 мВ, а на генераторе Г6­26 ­ 2 В. Подготовить прибор Ч3­32 к работе, для чего необходимо: подвести, напряжение с "Выхода I" генератора ГЗ­109 т^а "Вход А" прибора; переключатель "Род работы" установить в

положение ""; переключатель сигнала по "Входу А" ­.в положение “~”, переключатель "Время измерения" ­" "I сек".

Включить осциллограф и добиться такого изображения на экране, при котором фигура Лиссажу имеет одинаковые размеры ;по осям Х и У в пределах 5... 6 см. Изменение размера по оси Х достигается изменением напряжения на выходе генератора ГЗ­109, а изменение размера по оси У ­ плавной регулировкой ­ коэффициента отклонения осциллографа (ручкой "~" блока канала У).

Плавной регулировкой частоты генератора Г6­26 добиться неподвижного изображения на экране осциллографа установленных значениях отношения частот (), указанных в ф.5. Частота генератора ГЗ­109 при этом должна оставаться постоянной = 100 Гц. Произвести

измерение отношения частот ( ), снимая показания частоты генератора ГЗ­109 по

его шкале. Определить абсолютную погрешность измерения отношения частот, как разность между измеренным и установленным значениями отношения частот и

относительную погрешность изм.

Результаты измерений и расчета занести в ф.5.

Форма 5

(	)уст	1	2	3	5
	.уст, Гц	100	200	300	500
Абсолютная погрешность
Относительная погрешность		, %

http://ets.ifmo.ru/shalin/lab4/lab4.htm

13/16

11.5.2014

Лабораторная работа №4

Рис. 12.

Измерения отношения частот электронным осциллографом с использованием круговой развертки производится по схеме, изображенной на рис.13.

Рис.13.

Для создания круговой развертки на входы Х и У осциллографа С1­76 с генератора Г6­26

подают гармонические напряжения с частотой , сдвинутые по фазе на угол 90° при любом значении частоты генератора. Частоту генератора Гб­26 контролируют частотомерам Ч3­32.

Напряжение с частотой подводят на вход Z осциллографа, расположенный на задней

стенке прибора. Источником напряжения с частотой является генератор гармонических колебаний ГЗ­109.

Установить на выходе генератора Г6­26 напряжение 500 мВ и частоту 100 Гц измеряя ее частотомером Ч3­32. Включить осциллограф и изменением выходного напряжения Гб­Зб и плавной регулировкой коэффициента отклонения осциллографа получить изображение окружности на его экране.

Установить на выходе генератора ГЗ­109 напряжение 5 В и частоту = 100 Гц. Изменяя частоту генератора ГЗ­109, добиться неподвижного изображения на экране осциллографа для отношений частот, указанных в ф. 6.

Форма 6

http://ets.ifmo.ru/shalin/lab4/lab4.htm

14/16

11.5.2014		Лабораторная работа №4
(	)уст	1	2	5	10
	.уст, Гц	100	200	500	1000

( )изм Абсолютная погрешность

Относительная погрешность , %

Отсчитать измеренное значение частоты и определить отношение ( ). Определить абсолютную и относительную погрешность измерения отношения частот. Результаты измерений и расчета занести в ф. 6.

Измерение отношения частот электронно­счетным частотомером производят по схеме изображенной на рис. 14. Для этого на вход «Б» частотомера Ч3­32 с гнезда встроенного в

него генератора подают напряжение с частотой = 10 Гц, а на вход «А» с генератора Г3­109 ­ напряжение с частотой .

Рис.14.

Установить на входе генератора ГЗ­109 напряжение 1 В. Подготовить прибор Ч3­32 к работе, для чего необходимо: переключатель "Род работы" установить в положение « »,

переключатель сигнала по входу «Б» ­ в положение « » переключатель "Время счета" ­ в положение "I сек".

Произвести измерения отношения частот при частотах , указанных в ф. 7. Результаты измерений занести в ф.7.

					Форма 7
	.уст, Гц	20	200	2000	20000
(	)уст	2	20	200	2000

( )изм Абсолютная погрешность

http://ets.ifmo.ru/shalin/lab4/lab4.htm

15/16

11.5.2014

Лабораторная работа №4

Относительная погрешность , %

По результатам измерений рассчитать абсолютную и относительную погрешности измерения отношений частот.

Содержание отчёта.

1.Краткие сведения об измерительных приборах, используемых в работе.

2.Схема измерений по пп 1....4 программы.

3.Расчетные формулы.

4.Заполнение таблицы измерений и вычислений.

5.Графики частотной погрешности.

6.Выводы по работе.

Контрольные вопросы.

1.Как работает ЭСЧ при измерении частоты?

2.Как работает ЭСЧ при измерении периода и временных интервалов?

3.Как определяют погрешность измерения частоты и периода при помощи ЭСЧ?

4.Какой режим работы ЭСЧ целесообразен в диапазоне низких или высоких частот?

5.Как работает конденсаторный частотомер?

6.Чем определяется ток измерительного прибора конденсаторного частотомера?

7.От чего зависит диапазон частот конденсаторного частотомера?

8.Как измеряют временные параметры сигнала электронным осциллографом?

9.Как определяют частоту сигналов по фигурам Лиссажу?

10.Как определяют частоту сигналов электронным осциллографом при использовании круговой развертки?

11.Как измеряют отношение частот при помощи ЭСЧ?

Литература.

1.Атамная Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин. – М. Высшая школа. 1982.

2.Измерения в электронике. Справочник под редакцией В.А. Кузнецова. – М. Энергоатомиздат, 1987.

3.Писаревский Э.А. Электрические измерения и приборы. М. Энергия, 1970.

http://ets.ifmo.ru/shalin/lab4/lab4.htm

16/16