Метрология - Лабы / МИИ / Работа Р1Б
.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: Проверил:
Ст. гр. 910702 доцент каф. МиС
Готовцев М.Г. Архипенко А.Г.
Минск 2001.
Цель работы:
-
Изучение цифровых методов измерения частоты и периода электрических сигналов.
-
Изучение цифровых методов измерения длительности импульса и отношения частот.
-
Изучение частотомера ЧЗ-63 и приобретение практических навыков работы с ним.
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.
Основные расчетные формулы:
-
Относительная нестабильность частоты:
-
Относительная погрешность измерения периодов импульсных сигналов:
-
Погрешность измерения отношения частот:
-
Вычисление погрешности косвенных измерений:
-
Скважность импульсов:
-
Абсолютная погрешность:
-
Измерение частоты и периода электрических сигналов.
Результаты измерения частот: Табл. 1
№ точки |
с |
с |
|||||
, кГц |
% |
, кГц |
, кГц |
% |
, кГц |
||
1 |
3011,77 |
5,332 |
0,161 |
3011,775 |
5,033 |
0,152 |
|
2 |
301,17 |
8,32 |
0,025 |
301,178 |
5,332 |
0,016 |
|
3 |
30,12 |
38 |
0,012 |
30,117 |
8,32 |
0,0025 |
|
4 |
5,02 |
204 |
0,01 |
5,019 |
25 |
0,00125 |
Результаты измерения периодов: Табл. 2
№ точки |
=0,1 мкс, n=1 |
=1 мкс, n=1 |
||||
, мкс |
, % |
, мкс |
, мс |
, % |
, мкс |
|
1 |
0,3 |
33,3 |
0,1 |
0,000 |
- |
- |
2 |
3,3 |
3,035 |
0,1 |
0,003 |
33,338 |
1 |
3 |
33,4 |
0,304 |
0,102 |
0,034 |
2,946 |
1,002 |
4 |
199,2 |
0,055 |
0,11 |
0,200 |
0,505 |
1,01 |
№ точки |
=0,1 мкс, n=10 |
=1 мкс, n=10 |
||||
, мкс |
, % |
, мкс |
, мс |
, % |
, мс |
|
1 |
0,3 |
3,338 |
0,01 |
0,000 |
- |
- |
2 |
3,3 |
0,308 |
0,01 |
0,003 |
3,338 |
0,1 |
3 |
33,2 |
0,035 |
0,012 |
0,033 |
0,0308 |
0,102 |
4 |
199,2 |
0,01 |
0,02 |
0,199 |
0,055 |
0,11 |
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.
2. Измерение длительности, периода следования импульса и определение их скважности.
Результаты измерений: Табл. 3
№ точки |
Т=12750 мкс, =0,013%, =3,275мкс |
|||||
, мкс |
, % |
, мкс |
, % |
|||
1 |
12738 |
0,013 |
3,274 |
1,000 |
0,018 |
0,36 |
2 |
12674 |
0,013 |
3,267 |
1,006 |
0,018 |
0,36 |
3 |
12228 |
0,013 |
3,223 |
1,043 |
0,018 |
0,38 |
4 |
11441 |
0,014 |
3,144 |
1,1144 |
0,019 |
0,42 |
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.
3. Измерение отношения частот.
Результаты измерений:
№ точки |
n=100 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
6 |
60 |
3,90 |
1,53 |
|
0,002 |
0,0002 |
0,0026 |
0,0063 |
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.