ИИТ задания РГР

ризонтали расположено m периодов изображения, полученного в п. 1.

Число периодов m следует выбирать таким образом, чтобы искомый отрезок l с определяемой длиной занимал большую часть экрана.

4. Для полученного в п.1. изображения найти период пилообразного напряжения развертки TP, поданного на горизонтально отклоняющие пластины.

Примечание: При исследовании реальных напряжений в большинстве случаев на экране осциллографа наблюдается нецелое количество периодов. Для получения устойчивого (неподвижного) изображения в состав осциллографа включают блок синхронизации, обеспечивающий подстройку периода развертки под исследуемый сигнал, что следует учесть при нахождении периода развёртки. Условие синхронизации: TP = TC.n, где n = 1, 2, 3… Число n выби-

рается по числу периодов сигнала, видимых на экране (по изображению, построенному в п.1.). Если число периодов на экране не является целым, при расчёте периода развёртки произвести округление до ближайшего большего целого значения n.

5. На входы Y и X осциллографа поданы два синусоидальных напряжения одинаковой частоты. Определить угол сдвига фаз между напряжениями, если на экране осциллографа получен эллипс с параметрами А и В (рис. 5).

	А В
Рис. 5.	Пример изображения эллипса на экране ЭО
при измерении угла сдвига фаз (А = 3 дел, В = 4 дел)

6. Построить изображение фигуры Лиссажу на экране ЭО, полученной при подаче на входы Y и X напряжений синусоидальной формы с одинаковой амплитудой. Частоты сигналов – fY и fX, а начальные углы сдвига фаз равны

Y и X.

Примечание:

Построение фигуры Лиссажу следует производить с использованием трех систем координат: в двух из них изображаются сигналы на входах Y и X в функции времени, а в третей системе координат – полученная графически по точкам фигура Лиссажу в декартовой системе координат Y и X.

21

7. Дать оценку точности измерения напряжения, частоты и угла сдвига фаз с помощью ЭО. Ответы привести в табл. 5.

																		Таблица 5
							Оценка				Причины
							погрешности								Как минимизировать
		Вид измерения					измерения			возникновения							погрешность
							, %				погрешности
	1. Измерение напряжения,								1.						1.
	временных интервалов и час-								…						…
	тоты по изображению сигнала
	с использованием сетки экрана
	ЭО
	2. Измерение угла сдвига фаз								1.						1.
	методом эллипса								…						…
	3. Измерение частоты при по-								1.						1.
	мощи фигур Лиссажу								…						…
																		Таблица 6
	Вар.	k,	L,		Н,		kU,	kT,			А,	В,		fY,			fX,	φY,	φX,
		периодов	дел		дел		В/дел	мкс/дел			дел	дел		Гц			Гц	град	град
	1	2	3		4		5	6			7	8		9			10	11	12
	1	2	4		3		50	1			0,5	4		200			100	0	0
	2	3	4		4		20	10			1	4		100			200	0	90
	3	1	5		5		10	100			1,5	4		200			100	90	0
	4	2	5		2		5	0,1			2	4		100			300	0	0
	5	3	5		3		2	1			2,5	4		300			100	0	0
	6	1	6		4		1	10			3	4		500			750	0	0
	7	2	6		5		0,5	100			3,5	4		750			500	0	0
	8	3	6		4		0,2	10			4	4		500			500	0	90
	9	2	7		5		0,1	1			2	4		200			200	90	0
	10	1	4		2		5	0,1			0	4		100			200	0	0
	11	2	5		2		5	0,1			2	4		100			300	0	90
	12	3	5		3		2	1			2,5	4		300			100	90	0
	13	3	6		4		0,2	10			4	4		500			500	45	0
	14	1	4		2		0,5	1			0	4		100			300	-90	90
	15	2	8		3		1	0,1			0,5	4		200			400	0	45
	16	3	7		6		0,1	10			1	4		300			300	45	0
	17	2	6		7		0,2	10			1,5	4		300			600	-45	-45
	18	3	8		4		50	100			2	4		100			150	0	-90
	19	1	5		3		20	0,1			2,5	4		300			200	90	0
	20	1	4		5		10	0,1			3	4		600			200	0	45
	21	2	5		8		10	10			3,5	4		300			100	-45	-45
	22	3	8		2		0,5	100			4	4		200			300	-90	-45
	23	3	7		3		0,1	0,1			0	4		750			500	45	45

22

								Продолжение табл. 6
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
24	1	5	6	0,2	1	0,5	4	500	750	0	90
25	3	5	4	20	0,1	1	4	100	100	90	90
26	2	4	2	10	10	1,5	4	200	100	-45	45
27	3	6	8	0,5	10	2	4	200	400	90	-45
28	1	7	7	1	100	2,5	4	300	600	-90	-90
29	2	4	6	1	1	3	4	600	300	-45	90
30	2	8	2	0,5	0,1	3,5	4	750	500	45	0
31	3	6	5	0,2	10	4	4	200	300	0	45
32	1	4	8	50	0,1	0	4	300	200	-90	0
33	1	5	3	10	100	0,5	4	500	750	90	-45
34	3	8	4	10	100	1	4	300	300	45	90
35	2	7	8	0,2	0,1	1,5	4	500	250	-90	-90
36	3	7	6	0,5	10	2	4	600	300	-45	45
37	1	6	3	0,1	10	2,5	4	300	100	90	0
38	1	5	7	20	0,1	3	4	600	600	0	90
39	2	8	2	10	10	3,5	4	250	500	0	-45
40	1	6	8	5	0,1	4	4	750	500	45	-90
41	3	4	3	5	0,1	0	4	400	200	-45	45
42	1	7	5	0,2	1	0,5	4	400	600	90	0
43	2	5	6	0,5	1	1	4	750	500	90	0
44	1	6	4	0,2	10	1,5	4	600	400	-45	90
45	3	8	2	1	100	2	4	100	100	45	-90
46	2	4	3	5	1	2,5	4	100	200	0	0
47	3	5	7	5	0,1	3	4	300	200	-90	45
48	1	8	8	0,2	1	3,5	4	300	100	-90	-45
49	2	7	8	10	0,1	4	4	500	500	45	90
50	3	7	3	50	10	0	4	500	750	0	-90
50	1	4	8	5	10	0	4	900	300	0	-90
51	3	6	5	2	1	0,5	4	800	400	45	-45
52	4	5	3	1	0,1	1	4	300	300	90	45
53	2	7	6	0,1	100	1,5	4	300	600	-45	90
54	3	8	4	0,2	0,1	2	4	300	200	-90	0
55	1	5	7	10	10	2,5	4	200	300	-45	0
56	2	4	2	50	1	3	4	300	900	0	45
57	4	8	3	20	0,1	3,5	4	400	400	45	90
58	3	7	5	0,2	100	4	4	250	500	90	-90
59	1	6	8	0,5	10	0	4	250	750	45	-45
60	2	4	4	1	10	0,5	4	750	500	-45	0
61	4	8	2	50	0,1	1	4	600	200	0	90
62	4	6	3	0,1	0,1	1,5	4	400	200	-90	-90
63	3	7	7	0,2	1	2	4	500	500	90	-90

23

									Окончание табл. 6
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
64	2	8	5	20	10	2,5	4	100	200	-45	45
65	3	4	6	10	10	3	4	600	400	45	0
66	1	4	2	2	0,1	3,5	4	400	600	0	90
67	4	5	3	5	100	4	4	250	250	90	-90
68	1	8	6	2	10	0	4	100	150	-45	45
69	3	6	5	0,1	0,1	0,5	4	400	200	90	-45
70	2	4	8	0,2	1	1	4	500	250	-90	90
71	1	7	7	10	1	1,5	4	750	500	45	-45
72	4	5	4	5	10	2	4	200	400	0	-90
73	2	6	6	1	100	2,5	4	100	300	0	0
74	3	4	2	50	0,1	3	4	300	100	45	45
75	2	8	3	20	0,1	3,5	4	500	750	90	45
76	4	4	8	0,1	1	4	4	100	100	-45	0
77	4	4	4	0,5	10	0	4	250	500	0	-45
78	2	6	2	10	100	0,5	4	300	900	-90	90
79	3	7	3	20	0,1	1	4	450	900	-45	0
80	1	5	5	0,1	10	1,5	4	250	750	45	-45
81	4	6	7	0,2	100	2	4	750	250	0	90
82	2	4	3	5	0,1	2,5	4	300	600	90	-90
83	2	7	6	1	1	3	4	200	400	45	0
84	4	8	8	1	0,1	3,5	4	100	100	90	45
85	3	6	4	0,2	10	4	4	250	250	45	-45
86	1	5	3	0,5	100	0	4	500	250	0	90
87	3	8	6	20	0,1	0	4	900	450	-90	-90
88	1	4	8	50	1	0,5	4	750	250	-45	45
89	2	7	5	0,1	0,1	1	4	400	200	45	-45
90	4	5	4	10	10	1,5	4	600	200	-45	0
91	3	4	5	1	100	2	4	300	900	90	0
92	2	8	3	5	0,1	2,5	4	250	500	-90	90
93	3	6	8	0,5	1	3	4	900	600	0	-90
94	1	4	7	20	10	3,5	4	600	900	45	45
95	4	7	2	10	0,1	4	4	750	500	45	-45
96	2	5	5	0,2	100	0	4	600	400	0	90
97	3	6	3	0,1	10	0,5	4	750	750	90	-90
98	1	5	5	5	0,1	1	4	900	450	-90	90
99	2	4	2	1	1	1,5	4	450	900	45	-45
100	4	7	4	20	1	2	4	250	750	0	45

24

Задание 5. Устройство, принцип действия и метрологические характеристики цифровых измерительных приборов

Тип цифрового измерительного прибора (ЦИП) задан втабл. 7. Таблица 7.

Вариант	Тип ЦИП
1	Электронно-счетный частотомер
2	Периодомер
3	Вольтметр с двухтактным интегрированием
4	Вольтметр время-импульсный
5	Вольтметр с поразрядным уравновешиванием
6	Фазометр
7	Вольтметр циклический
8	Вольтметр следящий
9	Вольтметр переменного тока
0	Омметр

Примечание: номер варианта этого задания определяется по последней цифре двухзначного номера варианта.

1.Начертить структурную схему ЦИП и объяснить назначение отдельных

блоков.

2.Начертить временные диаграммы работы данного типа ЦИП и описать принцип действия.

3.Указать причины методических и инструментальных погрешностей для данного типа ЦИП и способы их уменьшения.

25

Задание 6. Электрические измерения неэлектрических величин

Для заданной неэлектрической (НЭ) величины (табл. 8) необходимо описать метод (методы), позволяющие выполнить её измерение с получением информации в виде электрического непрерывного сигнала (ток, напряжение) или дискретного (последовательность импульсов, код).

При выполнении задания для большинства тем следует придерживаться следующей последовательности:

1.Указать достоинства электрических методов измерения НЭ величин.

2.Привести примеры технологических процессов и измерительных задач,

вкоторых необходимо получать значения заданной НЭ величины.

3.Рассмотреть 2 – 3 метода измерения заданной НЭ величины путём её преобразования в электрическую.

3.1.Описать физические, химические или иные явления, процессы, законы, позволяющие осуществить преобразование данной НЭ величины в электрическую (принципы измерения).

3.2.Изобразить конструкции первичных измерительных преобразователей (ИП) НЭ величины (датчиков) для рассматриваемых методов. При наличии разновидностей ИП по исполнению пояснить из различия.

3.3.Привести функции преобразования рассматриваемых ИП в аналитическом и графическом виде, а также параметры и метрологические характеристики (чувствительность, диапазон измерения входной НЭ величины, диапазон выходной электрической величины и др.)

3.4.Оценить значения погрешностей, указать их виды и причины возникновения при измерении НЭ величины различными методами, и с использованием различных датчиков.

3.5.Выполнить сравнение рассмотренных методов, указать достоинства и недостатки каждого.

4.Рассмотреть в качестве примера конкретный, промышленно выпускаемый прибор для измерения заданной НЭ величины, в котором реализован рассмотренный метод (и использован один типов приведённых датчиков). Указать марку прибора, изготовителя, основные характеристики, кратко описать устройство.

5.Привести список использованных источников (не менее трёх).

Примечания:

а) Предложенный план может корректироваться студентом в зависимости от особенностей конкретной заданной темы.

б) При разработке темы необходимо учитывать, что неэлектрическая величина не всегда может быть непосредственно преобразована в электрический сигнал. В этом случае преобразование сначала осуществляется в другую неэлектрическую величину, для которой существуют датчики.

в) При использовании в качестве источника сети Internet список источников должен содержать ссылки на сайты (www. …).

26

Таблица 8

№	Название темы
вар.
1	2

1Измерение расстояний (дальномеры)

2Измерение длины объектов

3Измерение толщины материала

4Измерение толщиныпокрытий

5Измерение шероховатости поверхности

6Измерение линейных перемещений

7Измерение скорости вращения

8Измерение механических колебаний (вибраций)

9Измерение деформаций (тензометрия)

10Измерение вращающего момента

11Измерение плотности жидкостей и газов

12Измерение уровня сыпучих веществ

13Измерение уровня жидкости (контактные методы)

14Измерение расхода жидкости (контактные методы)

15Измерение расхода жидкости (бесконтактные методы)

16Измерение давленияжидкостей и газов

17Измерение температуры (контактные методы)

18Измерение влажности газа (воздуха)

19Измерение влажности гигроскопичных материалов

20Методы определения концентрации веществ в газах и жидкостях

21Измерение индукции магнитного поля

22Измерение параметров магнитных материалов

23Методы анализа состава смеси газов

24Измерение ионизирующих излучений

25Пирометрия

26Измерение расстояний (дальномеры)

27Измерение длины объектов

28Измерение толщины материала

29Измерение толщины покрытий

30Измерение шероховатости поверхности

31Измерение линейных перемещений

32Измерение скорости вращения

33Измерение механических колебаний (вибраций)

34Измерение деформаций (тензометрия)

35Измерение вращающего момента

36Измерение плотности жидкостей и газов

37Измерение уровня сыпучих веществ

38Измерение уровня жидкости (контактные методы)

27

	Продолжение табл. 10
1	2
39	Измерение расхода жидкости (контактные методы)
40	Измерение расхода жидкости (бесконтактные методы)
41	Измерение давленияжидкостей и газов
42	Измерение температуры (контактные методы)
43	Измерение влажности газа (воздуха)
44	Измерение влажности гигроскопичных материалов
45	Методы определения концентрации веществ в газах и жидкостях
46	Измерение индукции магнитного поля
47	Измерение параметров магнитных материалов
48	Методы анализа состава смеси газов
49	Измерение ионизирующих излучений
50	Пирометрия
51	Измерение расстояний (дальномеры)
52	Измерение длины объектов
53	Измерение толщины материала
54	Измерение толщиныпокрытий
55	Измерение шероховатости поверхности
56	Измерение линейных перемещений
57	Измерение скорости вращения
58	Измерение механических колебаний (вибраций)
59	Измерение деформаций (тензометрия)
60	Измерение вращающего момента
61	Измерение плотности жидкостей и газов
62	Измерение уровня сыпучих веществ
63	Измерение уровня жидкости (контактные методы)
64	Измерение расхода жидкости (контактные методы)
65	Измерение расхода жидкости (бесконтактные методы)
66	Измерение давленияжидкостей и газов
67	Измерение температуры (контактные методы)
68	Измерение влажности газа (воздуха)
69	Измерение влажности гигроскопичных материалов
70	Методы определения концентрации веществ в газах и жидкостях
71	Измерение индукции магнитного поля
72	Измерение параметров магнитных материалов
73	Методы анализа состава смеси газов
74	Измерение ионизирующих излучений
75	Пирометрия
76	Измерение расстояний (дальномеры)
77	Измерение длины объектов
78	Измерение толщины материала

28

	Окончание табл. 10
1	2
79	Измерение толщины покрытий
80	Измерение шероховатости поверхности
81	Измерение линейных перемещений
82	Измерение скорости вращения
83	Измерение механических колебаний (вибраций)
84	Измерение деформаций (тензометрия)
85	Измерение вращающего момента
86	Измерение плотности жидкостей и газов
87	Измерение уровня сыпучих веществ
88	Измерение уровня жидкости (контактные методы)
89	Измерение расхода жидкости (контактные методы)
90	Измерение расхода жидкости (бесконтактные методы)
91	Измерение давленияжидкостей и газов
92	Измерение температуры (контактные методы)
93	Измерение влажности газа (воздуха)
94	Измерение влажности гигроскопичных материалов
95	Методы определения концентрации веществ в газах и жидкостях
96	Измерение индукции магнитного поля
97	Измерение параметров магнитных материалов
98	Методы анализа состава смеси газов
99	Измерение ионизирующих излучений
100	Пирометрия

29

Список литературы

1.Епифанов С. Н., Красных А. А. Семеновых Л. В., Электроизмерительные приборы [Текст]: справ.-метод. пособие / С. Н. Епифанов, А. А. Красных, Л. В. Семеновых. – Киров.: Изд-воВятГУ,2007. - 103c.

2.Информационно-измерительная техника и электроника [Текст]: Учеб. / Под ред. Г. Г. Раннева. - М.: Академия, 2006. - 512c.

3.Тартаковский, Дмитрий Федорович. Метрология, стандартизация и технические средства измерений [Текст]: учеб. / Тартаковский, Дмитрий Федорович, Ястребов, Анатолий Степанович. - М.: Высш. шк., 2001. - 205c.

4.Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах: Учеб. / Под ред. В. И. Нефедова. - М.: Высш. шк., 2001. - 383c.

5.Кабардина, С. И. Измерения физических величин [Текст] : учеб. пособие / С. И. Кабардина, Н. И. Шеффер. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005.

-152c.: ил. - (Элективный курс. Естествознание).

6.Иванова, Г. М. Теплотехнические измерения и приборы [Текст] : учеб. для вузов / Г. М. Иванова, Н. Д. Кузнецов, В. С. Чистяков. - М.: Изд-во МЭИ, 2005. - 460c.: ил.

7.Панфилов, В. А. Электрические измерения [Текст]: учебник / В. А. Панфилов. - М.: Академия, 2004. - 288c. - (Среднее проф. образование. Энергетика).

8.Журавлева, Л. В. Электрорадиоизмерения [Текст]: учеб. пособие / Л. В. Журавлева. - М.: Академия, 2004. - 144c.: ил. - (Проф. образование. Радиоэлектроника).

30