Метрология - Лабы / МИИ / Работа Р1Б(Den)
.docБелорусский Государственный Университет
Информатики и Радиоэлектроники
Кафедра метрологии и стандартизации
Отчет по лабораторной работе Р.1Б
«Измерение частотных и временных параметров
сигналов цифровым частотомером»
Выполнил: Проверила:
студент гр. 960802 Дерябина M. Ю.
Подымако Д. А.
Минск 2001
1. Цель работы:
1.1 Изучение цифровых методов измерения частоты и периода электрических сигналов.
1.2 Изучение цифровых методов измерения длительности импульса и отношения частот.
1.3 Изучение частотомера ЧЗ-63 и приобретение практических навыков работы с ним.
2. Лабораторное задание:
2.1 Измерить частоты и периоды электрических сигналов.
2.2 Проанализировать влияние режимов работы частотомера и значений измеряемых частот и периодов на погрешность измерений.
2.3 Измерить длительности, периоды следования импульсов и определить их скважность.
2.4 Измерить отношение частот.
3. Основные технические характеристики частотомера
Основные технические характеристики частотомера:
Наименование прибора |
Тип прибора |
Заводской номер |
Основные технические характеристики |
Частотомер электронно-счетный |
ЧЗ-63(ЧЗ-63/1) |
9005478 |
|
У
Система
мульти-плексоров ВС Вх
У1ВхУ3
Дч
СчИ
ОУ
ФУ1
Вх
У2
ФУ2
Триггер
строба
Схема
Управления
прощенная
структурная схема прибора:
От переключателя режимов
Пуск
Стоп
Блок декадных ДЧ1 Мульти-плексор 2
времени
счета.
Умножитель
частот Мультиплексор
3КвГ
5МГц
От
перекл
Блок ДЧ2
врем.
4. Основные расчетные формулы:
-
Относительная нестабильность частоты:
-
Относительная погрешность измерения периодов импульсных сигналов:
-
Погрешность измерения отношения частот:
-
Вычисление погрешности косвенных измерений:
-
Скважность импульсов:
6. Абсолютная погрешность:
5. Измерение частоты и периода электрических сигналов.
Результаты измерения частот: Табл. 1
№ точки |
с |
с |
|||||
, кГц |
% |
, кГц |
, кГц |
% |
, кГц |
||
1 |
9036,22 |
0,11 |
0,0099 |
9035,215 |
0,01 |
0,0009 |
|
2 |
451,76 |
2,185 |
0,0098 |
451,761 |
0,22 |
0,0009 |
|
3 |
37,64 |
26,57 |
0,01 |
37,647 |
2,66 |
0,001 |
|
4 |
1,18 |
847,5 |
0,01 |
1,176 |
85,03 |
0,001 |
Результаты измерения периодов: Табл. 2
№ точки |
=0,1 мкс, n=1 |
=1 мкс, n=1 |
||||
, мкс |
, % |
, мкс |
, мкс |
, % |
, мкс |
|
1 |
0,3 |
33,3 |
0,1 |
0 |
-- |
-- |
2 |
2,2 |
4,54 |
0,099 |
2 |
50 |
1 |
3 |
26,7 |
0,37 |
0,099 |
27 |
3,7 |
1 |
4 |
850,1 |
0,012 |
0,102 |
850 |
0,118 |
1,003 |
№ точки |
=0,1 мкс, n=10 |
=1 мкс, n=10 |
||||
, мкс |
, % |
, мкс |
, мкс |
, % |
, мкс |
|
1 |
0,3 |
3,338 |
0,01 |
0 |
-- |
-- |
2 |
2,21 |
0,45 |
0,0099 |
2,2 |
4,54 |
0,099 |
3 |
26,56 |
0,038 |
0,01 |
26,6 |
0,37 |
0,1 |
4 |
850,01 |
0,0012 |
0,0102 |
850 |
0,012 |
0,102 |
Вывод:
В ходе эксперимента измерялись частоты и периоды предложенных сигналов, а также измерялись погрешности измерений (рассчитываются по формулам 1 и 2). Результаты измерений и расчетов сведены в таблицы табл. 1 и табл. 2. Если сравнить погрешности измерения частот при различном времени измерения можем видеть, что при большем времени измерения результаты получаются более точными, т.е. погрешность измерения меньше, чем в измерениях с меньшим временем измерения. В случае с периодом погрешность получается меньше в измерениях с меньшим временем измерения. А также более точными при нескольких измерениях. Если же сравнить погрешности при измерениях частот и периодов, то погрешность при измерениях частот меньше, чем при измерениях периодов, т.е. измерения частот более точные, чем измерения периодов.
6. Измерение длительности, периода следования импульса и определение их скважности.
Результаты измерений: Табл. 3
№ точки |
Т=27200 мкс |
|||||
, мкс |
, % |
, мкс |
|
, % |
|
|
1 |
39,7 |
|
|
685,1 |
|
|
2 |
242,2 |
|
|
112,3 |
|
|
3 |
1654,5 |
|
|
16,44 |
|
|
4 |
4514,4 |
|
|
6,025 |
|
|
Вывод:
В данном пункте эксперимента исследовались длительность импульса, и рассчитывалась их скважность. Скважность импульсов рассчитывается по формуле 5, а погрешность косвенных измерений по формуле 4. Результаты измерений и расчетов занесены в табл. 3.
7. Измерение отношения частот.
Результаты измерений: Табл. 4
№ точки |
n=10 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
1 |
20 |
240 |
7680 |
|
0,1 |
0,005 |
0,00042 |
0,000013 |
Вывод:
Погрешность отношения частот рассчитывается по формуле 3. Результаты измерений и погрешности занесены в табл. 4. Если проанализировать погрешности измерении, то можно сделать вывод, что погрешность меньше при большем отношении сравниваемых частот.