Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабораторная работа / 2-Лабораторная_Измерительная техника_3.doc
Скачиваний:
57
Добавлен:
22.06.2014
Размер:
444.42 Кб
Скачать

Министерство образования РФ

Томский университет систем управления и радиоэлектроники

Лабораторная работа № 2

по дисциплине

«Измерительная техника и датчики»

Измерение напряжения и временных параметров синусоидального сигнала.

А) Из библиотеки вызвать файл WIENSCL. Схема эксперимента представлена на рисунке 1.

Рисунок 1.

Изображение на экране осциллографа:

  • отключить от осциллографа сигнал Вых. 2;

  • установить следующие значения элементов схемы , ;

  • активизировать работу схемы;

  • подбором величин коэффициента отклонения и коэффициента развертки установить изображение синусоидального сигнала практически во весь экран осциллографа;

  • измерить амплитуду и период синусоидального сигнала с помощью измерительных линий осциллографа, либо в соответствии с выражениями: , , где и - соответственно величины линейных размеров периода и амплитуды в делениях шкалы осциллографа, и - значения коэффициентов отклонения и развертки;

  • оценить величину относительной визуальной погрешности измерения амплитуды и периода синусоидального сигнала в соответствии с выражением , где – ширина луча осциллографа, l – линейный размер измеряемой величины.

.

.

- для периода

- для амплитуды

Б) В схеме 1 установить , . Повторить измерения.

.

.

- для периода

- для амплитуды

2. Измерение напряжения и временных параметров импульсного сигнала.

А) Из библиотеки вызвать файл 555-2.СА4. Схема эксперимента представлена на рисунке 2.

Рисунок 2.

Изображение на экране осциллографа:

  • установить , , , ;

  • инициализировать схему;

  • измерить амплитуду , длительность импульса и длительность фронта импульсного сигнала, изображенного на экране осциллографа;

  • оценить величину относительной визуальной погрешности измерения амплитуды и периода импульсов;

  • оценить величину относительной систематической погрешности измерения длительности фронта импульса за счет влияния времени нарастания осциллографа , , где - верхняя частота полосы пропускания канала вертикального отклонения осциллографа.

.

.

.

- для периода

- для амплитуды

.

.

Б) В схеме рисунка 2 установить , , , . Повторить измерения.

.

.

.

- для периода

- для амплитуды

.

3. Измерение частоты сигналов методом калиброванной (линейной) развертки.

А) В схеме рис. 2 установить значения , .

  • Измерить период импульсного сигнала рассчитать частоту сигнала и оценить точность измерения, пользуясь законами накопления погрешностей при косвенных измерениях.

Измерение периода импульсного сигнала произведем при помощи измерительных линий осциллографа пакета Electronics Workbench.

Рассчитаем в MathCAD:

с – период импульсного сигнала

Гц – частота импульсного сигнала

с

Гц

Б) В схеме рис. 2 установить значения , .

  • Измерить период импульсного сигнала рассчитать частоту сигнала и оценить точность измерения, пользуясь законами накопления погрешностей при косвенных измерениях.

Измерение периода импульсного сигнала произведем при помощи измерительных линий осциллографа пакета Electronics Workbench.

Рассчитаем в MathCAD:

с – период импульсного сигнала

Гц – частота импульсного сигнала

с

Гц

4. Измерение частоты методом интерференционных фигур (фигур Лиссажу).

А) Из библиотеки вызвать файл LISSAJOU. На экране возникнет схема, представленная на рисунке 3.

Рисунок 3.

  • Установить частоту генератора .

  • Установить частоту генератора образцового сигнала .

  • Инициировать схему.

  • Зарисовать полученную фигуру Лиссажу. Проверить выполнение соотношения , где и - частоты сигналов, поданных на горизонтальные и вертикальные отклоняющие пластины ЭЛТ соответственно, и - максимально возможные числа пересечений фигуры Лиссажу горизонтальной и вертикальной линиями.

.

Полученная фигура Лиссажу представлена на рисунке 4.

Рисунок 4.

Б) Измерение частоты импульсного сигнала. На экране монитора собрать схему эксперимента, представленную на рисунке 5.

Рисунок 5.

  • Установить в схеме , .

  • Инициировать схему.

  • Установить режим работы осциллографа В/А.

  • Оценить погрешность измерения , сравнить с результатом в п. 3.

Гц (частота образцового генератора).

Погрешность данного измерения определяется погрешностью задания образцовой частоты . В данном случае она равна единице, отсюда:

5. Измерение фазового сдвига сигналов методом линейной развертки.

  • Установить частоту синусоидального сигнала на выходе генератора .

  • Собрать в качестве RC-цепи интегрирующую цепь с параметрами , .

  • Инициировать схему.

  • Измерить временные отрезки и , рассчитать фазовый сдвиг, вносимый RC-цепью

  • Измерить линейные размеры и отрезков и соответственно. Рассчитать абсолютную случайную визуальную погрешность измерения фазового сдвига сигналов по формуле , где q – ширина луча осциллографа в мм.

, .

.

, , .

.

Б) Установить в схеме частоту синусоидального сигнала . Повторить измерения.

, .

.

, , .

.

В) В качестве RC-цепи собрать дифференцирующую цепочку. Установить , . Для частот синусоидального сигнала генератора и произвести измерения фазового сдвига, вносимого дифференцирующей цепью в соответствии с методикой п. 5.а.

При частоте :

, .

.

, , .

.

При частоте :

, .

.

, , .

.