11

Рис. 3.31. Весовой измеритель периода

Данная схема формирует средневзвешенное значение периода в соответствии с выражением (3.21). Весовые коэффициенты вычисляются в соответствии с выражением (3.27), или используется аппроксимация ВФ треугольником или трапецией.

Контрольные задания

1. Цифровой измеритель временных интервалов, частота квантования =10 МГц. Вычислить среднеквадратическое значение и максимальное значение погрешности несинхронизированного квантования априорно неизвестного временного интервала, указать закон распределения (график). Вычислить также погрешности несинхронизированного квантования при значениях временного интервала 24.7 и 24.5 мкс.

2. Определить погрешность несинхронизированного квантования интервала времени длительностью ( ) мкс цифровым измерителем временных интервалов с частотой квантующих импульсов 10 МГц. (номер варианта i определяемый по двум последним цифрам номера зачетной книжки).

3. Определить для условий задачи 2 измеренные значения временного интервала и вероятности появления каждого из результатов измерения.

4. Построить ряд распределения погрешности несинхронизированного квантования фиксированного интервала времени, длительностью 2.2 мс, при частоте квантующих импульсов =1 кГц.

5. Определить погрешность квантования при измерении 1000 периодов сигнала цифровым измерителем с частотой квантования 10 МГц:

а) при работе по методу статистического усреднения;

б) при работе по методу корреляционного усреднения.

Что произойдет, если отношение периода измеряемого сигнала к периоду следования квантующих импульсов будет целым?

6. Определить оптимальное значение частоты квантующих импульсов при измерении 1000 периодов сигнала с частотой 20 кГц по методу корреляционного усреднения.

7. Нониусный измеритель временных интервалов с частотой генератора счетных импульсов =10 МГц. Выберите значения коэффициента нониуса k и периода следования импульсов нониусного генератора для обеспечения предельной погрешности измерения не более 1 нс.

8. На выходе триггерного аналогового фазометра получено напряжение 1 В. Определить значение фазового сдвига, если амплитуда импульсов на выходе триггера составляет 5 В.

9. Измерение фазового сдвига производится цифровым фазометром с постоянным временем измерения. Определить погрешность квантования для следующих исходных данных: частота квантования 10 МГц, время измерения 1 с, частота измеряемых сигналов 1 МГц.

10. Цифровой частотомер с временем измерения 1 с. Определить предельную и среднеквадратическую погрешность измерения частоты, указать вид закона распределения погрешности (график). Найти среднеквадратическое значение погрешности измерения частот 54,3 и 45,7 Гц.

11. Цифровой частотомер с временем измерения 10 с выполняет измерение фиксированной частоты 73 Гц. Определите значения показаний частотомера и их вероятности.

12. Построить ряд распределения погрешности измерения фиксированной частоты для исходных данных задачи 11.

13. Цифровой частотомер в режиме измерения периода. Определить абсолютные и относительные значения составляющих погрешности измерения: погрешность меры, погрешность преобразования и погрешность квантования (дискретности) для следующих исходных данных: частота квантования 10 МГц, число усредняемых периодов K=1000, отношение сигнал/шум =60 дБ, относительная нестабильность частоты кварцевого генератора , измеряемая частота 1 кГц. Как можно уменьшить погрешность измерения периода?