Activitatea de laborator №4

Activitatea de laborator №4

sloturi de frecvență și timp Imerenie

Metode de măsurare Obiectiv -oznakomlenie cu frecvență și slot de timp, dispozitivul și funcția de mijloace de măsurare, prin transfer de abilități practice de lucru cu instrumentul de măsurare. "

Principalele caracteristici tehnice. dispozitive pentru măsurarea intervalelor de frecvență și timp: măsurate interval de frecvență, intervalul de intervale de timp măsurate, măsurătorile eroarea“, rezoluție, tensiunea de intrare, impedanta de intrare, măsurătoarea.

Perioada și frecvența semnalului electric sunt foarte importante caracteristicile sale. Perioada T caracterizează cel mai mic interval de timp la care instantaneu repetată valoarea semnalului periodic „Reciproca perioadei se numește frecvența f a semnalului electric.“

intervale măsurate ale frecvențelor și a intervalelor temporale reprezintă valorile de domeniu de frecvență și intervalele de timp „dispozitiv de măsurare cu eroarea normalizat. În prezent, domeniul de măsurare frecvență fără transformări suplimentare este de 10 Hz. • 500 MHz și intervalele de timp măsurate variază de la 0,1 ms 10 aprilie c.

Principalele caracteristici metrologice ale frecvenței și periodometrov este eroarea lor. Eroarea reprezintă abaterea rezultatului măsurării efective. valoarea măsurată. Deoarece standardele de frecvență folosesc în prezent oscilatoare cu cuarț, eroarea de frecvență nu depășește 10 -9.

Puterea de rezoluție a frecvenței caracterizate printr-un interval de timp minim „, care poate fi măsurat, sau inversul numărului de niveluri de discretizare

în care FM - Frecventa valoarea diviziunii scala fN - valoarea frecvența nominală la limita de măsurare selectată.

tensiune de intrare furnizat la contorul de frecvență trebuie să se situeze în anumite limite specificate în specificațiile dispozitivului. În cazul în care tensiunea este în afara acestor limite, măsurarea frecvenței cu eroare normalizat nu poate fi garantată. Pentru majoritatea frecvenței și periodometrov tensiunii de intrare poate varia la 0,1 la 10 V.

Impedanța de intrare (sau capacitatea de intrare), dispozitivul caracterizat prin efectul său asupra obiectului de măsurare. Conectarea dispozitivului de măsurare la circuitul electric poate provoca o schimbare a frecvenței de oscilație ea, ceea ce conduce la o eroare de măsurare suplimentară.

proces de măsurare Frecvența durează o anumită perioadă de timp în care are loc schimbarea acesteia, astfel încât valoarea reală a frecvenței semnalului poate fi determinată. În practică, pentru a estima frecvența valorii sale reale sunt mediate pe valoarea tiz intervalului de măsurare.

unde f (t) valoarea frecvenței -Current.

Intervalul de timp electric măsurarea frecvenței semnalului singularizează medie frecvența curentă. Pentru a reduce eroarea de măsurare este indicat să crească măsurarea timpului, ceea ce reduce productivitatea instrumentului de măsurare.

Metode și mijloace de măsurare a intervalelor de frecvență și de timp. Pentru măsurătorile de frecvență utilizând metoda de evaluare directă și compararea frecvențelor. Pentru instrumentele de evaluare imediate includ: frecvență electromecanice cu contoare de frecvență condensator mecanism rațiometric, contoare de rezonanță de frecvență și contoare de frecvență de electroni-numărare. Prin compararea frecvenței instrumentului sunt: ​​Comparatoare frecvența heterodine contor de frecvență, contoare de frecvență osciloscop. Luați în considerare unele dintre aceste dispozitive.

Condensator de frecvență. Principiul de funcționare a condensatorului frecvenței ilustrată prin schema prezentată în Fig. 1, și o diagramă de temporizare prezentată în Fig. 1.B.

Acțiunea pozitivă semiunda de necunoscut generator de tensiune de frecvență F fx transportă EK cheie electronică în poziția I. În această poziție, cheia are loc capacitatea C a sursei de tensiune de încărcare U. O jumătate de undă formatorul negativ transformă CE F în poziția 2, în care condensatorul de evacuare C prin microammeter O tensiune U1 prin = 0.

Cantitatea de energie electrică obținută la o taxă de capacitate C este egală cu cantitatea de energie electrică. microampermetru dat afară, așa

în cazul în care fy. Frecvențele fx și semnalele furnizate plăcile de deflexie pe verticală și orizontală ale osciloscopului;
Ny și Nx - cel mai mare număr de intersecții de curbe de linii verticale și orizontale.

Măsurarea Frequency metodă de scanare circulară. Pentru matura circulară la ambele perechi de tensiuni de alimentare plăci osciloscop de aceeași amplitudine și frecvență, care sunt deplasate în fază cu 90 °. În acest caz, fasciculul de electroni descrie un cerc pe ecran pentru o perioadă egală cu perioada de stres.

Pentru a măsura frecvența și semnalul de test furnizat la tub cu raze modulator catodic (canalul Z). În același timp, pe cercul va fi un număr de arce strălucitoare separate de intervale întunecate. Prin numărul acestor arce poate judeca raportul dintre frecvențele comparate. Fig. 7 prezintă o figură pe ecranul osciloscopului pentru rapoarte diferite de frecvență.

Dacă fy frecvență și FZ sunt ușor diferite de relații multiple, atunci fz = NFY + Fp unde fp - diferențe de frecvență, și N = fz. fy, forma care constă din arce se rotește, direcția de rotație a diferenței de frecvență indică semnul.

intervale de măsurare osciloscop electronice. Puteți măsura intervale de timp diferite în utilizarea unui osciloscop; perioadele semnalelor, durata impulsului și fronturile lor, intervalele de timp între impulsuri. Pentru a măsura intervalele de timp utilizate osciloscop tehnici de scanare electronică liniare și semne de calibrare.

Metoda de matura calibrare liniară. Intervalul de timp în această metodă este definită prin formula tx = lx Kp. unde Kp - coeficientul de matura osciloscop, Lx - lungime în intervalul de timp măsurat cm pe un ecran. Pentru a îmbunătăți precizia de măsurare a intervalului analizat ar trebui să ocupe cea mai mare parte a ecranului. Precizia de măsurare a intervalelor de timp prin această metodă depinde de liniaritatea matura osciloscop. Deviația este 5. 10%.

Metoda matura liniara cu marcaje de gabarit. Măsurarea intervalelor temporale pe această metodă se realizează folosind un osciloscop și generator de marcaje gauge. Semnalul de test este de intrare la un osciloscop Y, iar semnalul de la generator marchează pe intrarea Z. (tub catodic luminozitate modulator). Atunci când generatorul de semnal marchează pe ecranul tubului va avea forma de luminos alternativă și pixelii întunecați. Tx interval temporal este determinat ca produsul dintre numărul etichetei nx montarea în porțiunea măsurată, generatorul perioadă tag-uri kalibrovachnyh T0. și anume tx = nx T0. Precizia acestei metode depinde de intenția numărul colacului măsurate pe perioada intervalului și un generator de eroare. eroarea de măsurare absolută este jumătate din durata perioadei de oscilator.

1. Măsurarea frecvenței și perioada de contorul de frecventa de electroni de numărare.
2. O frecvență condensator de măsurare frecvență.
3. intervale de măsurare osciloscop electronice.
4. Măsurarea raportului de frecvență.

Ordinea de performanță.

I măsurarea frecvenței și perioada de electroni numărarea se realizează utilizând o frecvență ESCH tip 43-32. măsurarea frecvenței realizată de circuitul din Fig. 8.

Așa cum se utilizează o sursă de frecvența măsurată a generatorului de semnal, încorporat în dispozitivul 43-32, ieșirile care sunt situate pe partea din spate a aparatului au următoarele valori de frecvență: „1 MHz“. "100 kHz", "10" kHz "1" kHz "100" Hz "10" Hz.

Înainte de măsurătorile care aveți nevoie pentru a permite dispozitivului la rețea și se lasă timp de 10-15 minute. aparat mânere instalate în următoarele puncte: comutatorul oscilator de referință - la „interior“ comutator „exterior-Autom“ - „Auto“, comutatorul de semnal pe „A“ de intrare - în poziția „P“, comutatorul „conturi de timp“ - la „1 sec.“ buton „timp de afișare“ pentru a seta un timp de afișare convenabil de monitorizare rezultat în termen de 0,5. 1.

Se măsoară frecvența oscilatorului intern definit mai sus, care necesită cablul conectat la intrare „A“ al dispozitivului conectat la ieșirea generatorului mufele alternativ. Rezultatele măsurătorilor sunt prezentate în F.1.

Măsurată fx frecvență, Hz

Eroarea relativă a perioadei de măsurare se calculează cu formula, în care eroarea perioadei oscilatorului de referință - eroare deskritizatsii. Rezultatele sunt înregistrate sub formă de calcul 2. Conform rezultatelor erorilor de calcul și pe o scară de grafic logaritmic.

2. Măsurarea Frecvența se realizează prin circuitul condensator contor de frecvență prezentat în Fig.10. Pentru măsurătorile de frecvență folosind chastotometor condensator de tip F435 \ 3 tip chastotometor și modelul FS-32. Înainte de măsurătorile necesare pentru a include echipamente și sprijinul lor de incluziune 15 ... ..20 minute. După aceea, efectuați setarea zero și calibrarea frecvenței F433 \ 3. Această operație este realizată prin dial corectorului de instalare metru săgeată

la zero prin apăsarea „I“, și calibrare - utilizând mânerul „Calibration“ setarea săgeată dispozitiv pe diviziune. „10“ ținând apăsat în „C“, pregătește instrumentul pentru măsurători prin apăsarea „I“.

Notă. Atunci când instrumentele necesare pentru a se asigura că firul de cablu conectat la carcasă FS-32 (sârmă lungă), a fost inclusă în fanta F433 frecvență \ 3.

Înainte de a începe comutatorul de măsurare generatorului 109 gama GB-tensiune setat la 5 V și setați ieșirea voltmetru tensiune integrat de 1V.

Se prepară FS-32 frecvență la o frecvență de măsurare, care necesită; comutator „operațiune Rhode“ setat pentru a trece „cont de timp“ - la semnalul „1“ de la comutatorul de intrare „A“ - la "

Se efectuează o măsurătoare de frecvență menționată în f. 3, valoarea măsurată a numărului de frecvență a dispozitivului citiri fizm f433 / 3, iar valoarea reală a frecvenței fg indicațiilor numărului de dispozitive CH43-32. Pentru o alegere corectă a F433 durata / 3 este necesar ca dispozitivul a fost o săgeată în capătul din dreapta al scalei.

Măsurată frecvență fizm, Hz

Conform rezultatelor măsurătorilor și a calculelor umple Feeder 3. Calculul erorii absolute pentru a efectua conform formulei, iar eroarea relativă - conform formulei.

3. intervale de măsurare. osciloscop Electronic timp efectua conform schemei prezentate în Fig. 2.

Pentru a măsura timpul metodei intervalului se utilizează o matura liniară a unui osciloscop. Utilizarea osciloscop S1-76 produc perioade de măsurare T și durata de impulsuri de tensiune cu ieșire generator de G5-54. Aparatul este utilizat ca frecvență de tip CH3-32 exemplar.

Pe G5-54 impulsuri de tensiune de ieșire a generatorului sunt setate cu următorii parametri puls latime = 200 microsecunde, frecvența de repetiție f = 1 kHz și tensiunea V = 2 B.

Butoane Dispozitiv de control CH3-32 setat la următoarele poziții, comutator „timestamps“ - în poziția 10 -6 s, semnalul de comutare la intrarea „B“ la „P“; Comutare „operațiune Genus“ - în poziția „T“, în perioada de măsurare în poziția când durata impulsurilor de măsurare.

Se prepară S1-76 osciloscop electronic pentru a lucra pentru ceea ce aveți nevoie; comutator coeficient de deflexie pe verticală setat la 1 V / cm, iar multiplicatorul la „x1“ comutator „Log In“ - comutator poziția „Sync“ - la „interior“, rata de scanare de comutare - într-o poziție de 0,1 ms / th. și multiplicatorul -La „x1“; Comutare "Timp / cm" la "x2"; ajustare lină factor de buton matura - poziția din dreapta. Atunci când măsurarea timpului de comutare puls „Timp / cm“ setat în poziția „x1“.

Deoarece tensiunea de pe imaginea ecranului osciloscop pentru a determina perioada și puls lățimea sa, și folosind formulele în care: - viteza de scanare în ms / cm, cm Dimensiune: dimensiune perioadă lungime în cm.

Valorile perioadei și durata a dispozitivului de măsurat CH3-32 confundat cu reale. Rezultatele măsurătorilor și calculele înregistrate în f. 4.

4. Măsurarea raportului dintre frecvențele produse în trei moduri: osciloscop electronic pentru figuri Lissajous, osciloscop electronic folosind scanarea circulară și numărare electronic frecvențmetru.

Măsurarea raportului de frecvență a osciloscopului figuri Lissajous electronice produse de schema prezentată în Fig. 12. x intrarea osciloscopului S1-76 cu PP-generator de 109 este alimentat cu tensiune de frecvență armonică = 100 Hz, care este controlat de o CH3-32 frecvență și de intrare Y a osciloscopului - tensiunea armonică cu frecvență

„Notă. Atunci când dispozitivele de conectare trebuie să se asigure că au fost conectate la carcasă. Pentru acest cablu de sârmă lung conectat la intrarea X, osciloscop, introdus în priza generatorului. La prepararea osciloscopului la necesitatea de a: comutator „Scan“ setat în poziția; comutator "Sync" - poziția "vnesh.1 10" întrerupătoare "V / cm" și „x10 x1.; h0,5 set factor deviație de 0,5 V / cm.

Generatorul PP-109 tensiunea de alimentare 500 mV, și G6-26 generatorului - 2 B. Pregătirea dispozitivului CH3-32 la locul de muncă pentru care este necesar: de a aduce tensiunea cu „Exit I“ generatorul GZ-109 m ^ și „de intrare A „instrument; comutator „operațiune Rhode“ setat la „“; comutator de semnal „intrare A“ Poziția -.v "

timpul de măsurare "Comutare" "-" "I s".

Activați osciloscop și atinge imaginea de pe ecran, prin care figura Lissajous are aceleași dimensiuni ;. axele X și Y din 5. 6 cm Redimensionarea axa X este realizată prin modificarea tensiunii de ieșire a generatorului PP-109, și redimensionarea axei Y - modulatoare - coeficient de deviație osciloscop (mâner "

„Am canal de bloc).

Modularea G6-26 frecvență oscilator pentru a realiza o imagine statică pe ecran a valorilor de raport de frecvență osciloscop () se face referire la F.5. Generator PP-frecvență 109, în acest caz, trebuie să rămână constantă = 100 Hz. Se efectuează o măsurare a raportului de frecvență (), îndepărtarea oscilatorul PP-frecvență 109 pentru citire scara. Se determină eroarea de măsurare absolută a raportului de frecvență, ca diferența dintre valorile măsurate și stabilite de raportul de frecvență și eroarea relativă editat.

Rezultatele măsurătorilor și calculelor înregistrate în Alimentatorul 5.

Conform rezultatelor măsurătorilor pentru a calcula eroarea absolută și relativă de măsurare a relației de frecvență.

1. Scurtă informații despre instrumentele de măsurare utilizate în lucrare.
2. Schema de măsurători conform revendicării 1. 4 programe.
3. Formulele de calcul.
4. Completarea tabelelor de dimensiuni și calcule.
5. Eroare de frecvență grafice.
6. Concluziile lucrării.

1. Cum ESCH pentru măsurarea frecvenței?
2. Cum ESCH în perioada de măsurare și intervalele de timp?
3. Cum se determina eroarea de măsură a frecvenței și a perioadei folosind ESCH?
4. ce mod este adecvat ESCH în frecvențele joase sau înalte?
5. Cum o frecvență condensator?
6. Ce determină actualul dispozitiv de măsurare contor de frecvență condensator?
7. Ce determină gama de frecvență a frecvenței de condensator?
8. Cum se măsoară semnalul de sincronizare parametrii de osciloscop electronice?
9. Cum de a determina frecvența semnalelor de pe cifrele Lissajous?
10. După cum este stabilit de osciloscop de frecvență de semnal electronic, folosind un scanner circular?
11. Cum se măsoară raportul dintre frecvențele care utilizează ESCH?

1. Atamnaya EG Aparate și metode de măsurare a mărimilor electrice. - M. Școala Superioară. 1982.
2. Măsurători în electronică. Manualul, editat de VA Kuznetsova. - M. Energoatomisdat 1987.
3. Pisarevsky EA măsurători electrice și instrumentație. M. Energie, 1970.