- •Н.Л. Котова метрология, стандартизация и сертификация
- •230100 «Информатика и вычислительная техника»
- •Содержание
- •Введение
- •Лабораторная работа 1 Изучение компьютерно-измерительной системы ni elvis
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 2 Измерение напряжений электрических сигналов электронными вольтметрами
- •1 Цель работы
- •2 Программа лабораторной работы
- •3 Перечень лабораторного оборудования
- •4 Подготовка к работе
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 3 Изучение измерителя уровней
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 4 Изучение измерительных генераторов
- •1 Цель работы
- •2 Программа лабораторной работы
- •3 Перечень лабораторного оборудования
- •4 Подготовка к работе
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 5 Изучение электронного осциллографа
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 6 Измерение параметров сигналов электронным осциллографом в режиме линейной развертки
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 7 Измерение параметров сигналов электронным осциллографом в режиме синусоидальной и круговой развертки
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 8 Исследование фазо-частотных характеристик пассивного четырехполюсника
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 9 Измерение затухания четырехполюсника
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 10 Анализ спектра сигналов и измерение нелинейных искажений
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Литература Основная:
- •Дополнительная:
- •Приложение 1 Генераторы сигналов на операционных усилителях Общие понятия
- •Релаксационные генераторы
- •Автоколебательный мультивибратор
- •Ждущий мультивибратор (одновибратор)
- •Генератор прямоугольного и треугольного напряжений
- •Условия возбуждения
- •Функциональный генератор
- •Функциональный генератор ni elvis
- •Генераторы напряжения произвольной формы Генераторы напряжения произвольной формы afg
- •Генераторы напряжения произвольной формы awg
- •Сравнение генераторов afg и awg
- •Генераторы напряжения произвольной формы серии Wonder Wave
- •Приложение 2 Генератор сигналов произвольной формы ni elvis 3.0 Общая характеристика Arbitrary Waveform Generator (arb) sfp ni elvis
- •Запуск Arbitrary Waveform Generator
- •Описание Arbitrary Waveform Generator
- •Редактор ni Waveform
- •Элементы управления редактора Waveform
- •Меню редактора Waveform
- •Форматирование отображения графика функции
- •Элементы создания функции
- •Library Component Parameters - выбор библиотечных компонентов.
- •Expression Component Parameters - выбор компонента аналитической функции.
- •Sketch Component Parameters - выбор компонента «Эскиз».
- •Использование Редактора Waveform
- •Импорт данных
- •Использование текстового файлового Помощника
- •Использование Помощника типа данных Waveform
- •Импортирование Бинарных файлов
- •Создание нового Waveform
- •Создание библиотечного компонента
- •Создание Waveform из математического выражения
- •Создание компонента Эскиз
- •Определение точных значений Waveform с использование курсора
- •Выбор сегментов и компонентов Waveform
- •Приложение 3 Bode Analyzer - Анализатор частотных характеристик затухания и смещения фазы Общие понятия
- •Дисплейное окно содержит два графика.
- •Средства управления анализатора и выбор параметров
- •Элементы управления дисплея и курсором
- •Cursors (Курсоры)
- •Использование анализатора
- •Приложение 4 Анализатор спектра
- •Элементы управления fft
- •Характеристики dsa
- •Характеристики запуска dsa
- •Параметры дисплея и элементы управления маркеров
- •Элементы запуска.
- •Процесс измерения спектра.
Лабораторная работа 10 Анализ спектра сигналов и измерение нелинейных искажений
1 Цель работы
1.1 Изучить:
методики измерения нелинейных искажений.
1.2 Получить навыки:
работы с измерителями нелинейных искажений;
обработки результатов измерения.
2 Программа лабораторной работы
2.1 Изучение метрологических характеристик анализатора спектра.
2.2 Получение спектрограммы исследуемого сигнала.
2.3 Измерение нелинейных искажений методом анализа гармоник.
3 Перечень лабораторного оборудования
Основное оборудование:
3.1 функциональный генератор;
3.2 анализатор спектра - Dynamic Signal Analyzer (DSA).
Вспомогательные приборы:
3.3 электронный осциллограф.
4 Подготовка к работе
4.1 Изучите материал по теме «Измерение нелинейных искажений».
4.2 Подготовьтесь к коллоквиуму по следующим вопросам:
определение спектра электрического сигнала;
определение нелинейных искажений электрического сигнала;
причины нелинейных искажений;
определение коэффициента гармоник и коэффициента нелинейных искажений;
поясните порядок измерения нелинейных искажений методом анализа гармоник.
4.4 Решите задачу.
Изобразите спектр амплитуд, рассчитайте коэффициент гармоник и коэффициент нелинейных искажений для сигнала, мгновенное значение которого изменяется по закону, заданному в таблице 10.1.
Таблица 10.1 – Исходные данные для задачи 4.4.1
Вариант |
Закон напряжения исследуемого сигнала |
0 |
10 sinωt + 3 sin2ωt + sin3ωt |
1 |
12 sinωt + 4 sin2ωt + 2 sin3ωt |
2 |
14 sinωt + 5sin2ωt + 3sin3ωt |
3 |
16 sinωt + 6sin2ωt + 4sin3ωt |
4 |
18 sinωt + 7sin2ωt + 5sin3ωt |
5 |
20 sinωt + 8sin2ωt + 6sin3ωt |
6 |
22 sinωt + 9sin2ωt +7 sin3ωt |
7 |
24 sinωt + 10sin2ωt + 8sin3ωt |
8 |
26 sinωt + 11sin2ωt + 9sin3ωt |
9 |
28 sinωt + 12sin2ωt + 10sin3ωt |
5 Методические указания по выполнению работы
5.1 Изучите метрологические характеристики и органы управления анализатора спектра и заполните таблицы 10.2 и 10.3.
Таблица 10.2 – Метрологические характеристики анализатора спектра ________
(марка прибора)
Метрологические характеристики |
Численное значение метрологических характеристик |
Диапазон частот
|
|
Диапазоны входного напряжения |
|
Разрешение по амплитуде
|
|
Разрешение по фазе
|
|
Таблица 10.3 – Назначение органов управления анализатора спектра
Выполняемая операция |
Орган управления |
Выбор источника сигнала
|
|
Выбор диапазона входного напряжения
|
|
Установка диапазона частоты
|
|
Установка разрешения по частоте
|
|
Выбор способа усреднения
|
|
Продолжение таблицы 10.3
Выбор источника запуска
|
|
Выбор градуировки вертикальной оси
|
|
Включение курсоров
|
|
Отсчет показаний курсора
|
|
5.2 Получите спектрограмму исследуемого напряжения. Изучите возможные настройки анализатора спектра. Осциллограф необходим для контроля формы исследуемого сигнала.
Рисунок 10.1 – Схема исследования сигналов
5.3 Выполните измерение коэффициента нелинейных искажений и коэффициента гармоник синусоидального напряжения.
|
Основная гармоника |
Высшие гармоники |
||||
F, Гц |
|
|
|
|
|
|
L, дБ |
|
|
|
|
|
|