4. Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Краткие теоретические положения.

3. Схема модели мультивибратора.

4. Таблица 1.

5. Осциллограммы напряжений на выводах транзисторов мультивибратора (в точках Х1, Х2, Х3, Х4).

6. Таблица 2.

7. Схема модели мультивибратора с внешней синхронизацией.

8. Осциллограммы напряжений на входе мультивибратора и в точке X3 в режимах синхронизации и деления частоты.

9. Выводы.

5. Вопросы к защите

1. Каково назначение мультивибратора?

2. Какие элементы схемы мультивибратора определяют временные параметры его выходного сигнала?

3. Как регулируют частоту и скважность импульсной последовательности на выходе мультивибратора?

4. Какова максимальная скважность выходного сигнала мультивибра­тора?

5. Поясните процессы синхронизации и деления частоты.

II. ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА

1. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ НА СТЕНДАХ

Лабораторная работа № 1

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ РЕЗИСТОРОВ ПРИБОРАМИ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ, ВНОСИМЫХ ПРИБОРАМИ

Цель работы:

1. Изучить косвенные методы измерения сопротивлений резисторов приборами непо­средственной оценки, а именно метод амперметра и вольтметра.

2. Оценить погрешность, вносимую приборами при измерении.

1. Задания при подготовке к работе и ее выполнении

1. Рассчитать токи, текущие через резисторы стандартных номиналов Rх = 0,1 Ом; 1 Oм; 10 Ом; 100 Ом; 1 кОм; 10 кОм, без учета влияния приборов и с их учетом при заданных параметрах схем (рис. 1 и 2) для нижеследующих бригад.

№ Бригады	1	2	3	4	5	6
Rv, кОм	100	10	10	20	50	60
Rа, Ом	0,1	0,01	1,0	2,0	0,5	6,0
Uвх, В	10	1,0	10	20	5,0	6,0

2. Оценить относительную погрешность, вносимую приборами при учете их собственных сопротивлений, при этом теоретические значения токов I без учета влияния приборов считать точными значениями, а с учетом – приближенными с погрешностью («грубыми») – Iгр.:

δ = [(Iгр – I) / Iгр] 100 %.

3. Изучить инструкции по пользованию приборами для выполнения ра­боты.

4. Методом амперметра и вольтметра измерить сопротивления резисторов для двух случаев (Rх << Rv; Rх >> Rа) и оценить погрешность измерений.

2. Теоретические сведения

2.1. Метод амперметра и вольтметра

Метод амперметра и вольтметра используется для измерения сопротивле­ния постоянному току с невысокой точностью. Суть метода состоит в одновре­менном измерении тока I в цепи измеряемого сопротивления R_X и напряжения U на его зажимах с последующим вычислением значения R_X по закону Ома.

Достоинством метода является его простота, недостатком – сравнительно невысокая точность результата измерения, которая ограничена точностью приме­няемых измерительных приборов и потребляемой ими мощностью. Последняя приводит к методической погрешности, обусловленной конечным значением собственных сопротивлений амперметра R_A и вольтметра R_V. Схемы включения приборов показаны на рис. 1 и 2. Выразим методическую погрешность через па­раметры схемы.

В схеме (рис. 1) вольтметр P₂ измеряет значение напряжения U₁ на R_X, а ам­перметр P₁ измеряет ток I₁, равный сумме токов I_V и I_X. Следовательно, резуль­тат измерения R_XP, вычисленный по показаниям приборов, будет отличаться от R_X.

Рис. 1 Рис. 2

⁽¹⁾

Относительная погрешность измерения в процентах в данном случае определяется выражением

⁽²⁾

В этом случае справедливо приближенное равенство, так как при правиль­ной организации эксперимента предполагается выполнение условия R_X << R_V.

В схеме (рис. 2) амперметр P₁ измеряет значение тока I_A, а вольтметр P₂ – напряжение U_V, равное сумме падений напряжений на R_X (U_X) и ампер­метре (U_A). Учитывая это, можно по показаниям приборов вычислить результат измерений.

⁽³⁾

Относительная погрешность измерения в процентах в этом случае определяется как

⁽⁴⁾

Из сравнения выражений (2) и (4) следует: в схеме (рис. 1) на методическую погрешность результата измерений оказывает влияние только сопротивление вольтметра. Для снижения этой погрешности необходимо обеспечить условие R_X << R_V. В схеме (рис. 2) на методическую погрешность результата оказывает влияние сопротивления амперметра. Снижение этой погрешности достигается выполнением условия R_X >> R_A.

Таким образом, можно рекомендовать правило: измерение малых сопротив­лений следует проводить по схеме (рис. 1); при измерении больших сопротивлений предпочтительнее схема (рис. 2).

Методическую погрешность результата измерения можно исключить путем введения соответствующих поправок, для чего необходимо знать R_A и R_V. Если они известны, то из результата измерений в схеме рис. 2 следует вычесть значе­ние R_A:

R_X = R_XP – R_A.

В схеме (рис. 1) результат измерений:

^,

откуда