Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1 Изучение принципов работы электронных вольтметров и измерителей уровня сигналов.

1.2 Изучение методов измерения напряжений электронными вольтметрами и уровней сигналов передающего тракта измерителями уровня.

1.3 Изучение источников методических погрешностей, возникающих при измерении переменных напряжений с помощью электронных вольтметров.

1.4 Изучение метода поверки электронного вольтметра в части определения погрешности измерения переменного напряжения.

1.5 Изучение алгоритма обработки измерительной информации при
многократном косвенном измерении коэффициента передачи четырехполюсника путем измерения переменных напряжений на его входе и выходе.

1.6 Приобретение практических навыков работы с генератором Г4-117, электронными вольтметрами В7-28, ВЗ-38, ВЗ-40, В4-12, осциллографом С1-72, псофометром 12XNO47.

 

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ

2.1 Измерение напряжений электронными вольтметрами

В радиоэлектронике измерения напряжений весьма широко распространены. Особенности этого вида измерений обусловлены широким диапазоном измеряемых величин (от долей микровольта до сотен киловольт); широкой областью частот (от постоянного тока до частот в тысячи МГц); большим многообразием форм сигналов; малой мощностью источников.

Для измерения напряжений применяют приборы подгруппы В, в которой наиболее широко применяются следующие виды: В2 - вольтметры постоянного тока; ВЗ - переменного тока, В4 - импульсные, В7 - универсальные вольтметры. Вольтметры постоянного тока (вид В2) реализуются по структурной схеме, приведенной на рисунке 2.1.

Такой вольтметр содержит: входное устройство (ВУ), усилитель Постоянного тока (УПТ) и магнитоэлектрический измерительный механизм (ИМ). ВУ представляет собой аттенюатор, выполняющий функции переключателя пределов измерения. Оно может содержать также устройства, повышающие входное сопротивление вольтметра, например, истоковый или эмиттерный повторитель. УПТ, кроме сигнала, осуществляет согласование ВУ с ИМ.

 

Рисунок 2.1

Вольтметр (см. рисунок 2.1) может быть преобразован в вольтметр переменного тока путем включения в его состав преобразователя переменного напряжения в постоянное – детектора (Д) (рисунок 2.2,а).

 

а)

б)

Рисунок 2.2

В таком вольтметре сигнал переменного тока после ВУ преобразуется в постоянное напряжение, которое затем усиливается и измеряется. Возможен и другой способ построения вольтметров переменного тока: усиление осуществляется в усилителе переменного тока (УПрТ) и только затем преобразуется в постоянное (рисунок 2.2,б). Практически все вольтметры переменного тока строятся по одной из схем рисунка 2.2 или путем их комбинации. Поэтому эти схемы называются типовыми. Импульсные вольтметры реализуются обычно по первой схеме во избежание возможных искажений сигнала в УПрТ.

Сравнение типовых схем позволяет сделать ряд выводов об их характеристиках:

– схема с детектором на входе (см. рисунок 2.2,а) имеет более широкий диапазон частот. Ограничения по верхней частоте измеряемого напряжения налагаются величиной входной емкости и частотными свойствами нелинейного элемента детектора, т.е. частотный диапазон практически не ограничен. В схеме (см. рисунок 2.2,6) ограничения налагаются полосой пропускания УПрТ, которую технически сложно получить шире нескольких десятков МГц;

– схема с детектором на выходе (см. рисунок 2.2,6) имеет более высокую чувствительность, ограниченную в основном собственными шумами УПрТ (они могут составлять единицы мкВ). В схеме (см. рисунок 2.2,а) пороговая чувствительность ограничена порогом открывания нелинейного элемента (для кремниевых диодов 0,6...0,8 В).;

– в схеме (см. рисунок 2.2,а) перед измерением требуется дополнительная операция «установка нуля» УПТ, от чего свободна вторая схема. С наличием УПТ связан еще один недостаток первой схемы: возможность температурных и временных дрейфов "нуля", т.е. появление дополнительных погрешностей.

Электрические сигналы в виде напряжения принято характеризовать четырьмя основными параметрами: пиковым (амплитудным) U_m, средним U_o, средневыпрямленным U_CB и среднеквадратическим U_CK значениями [1]. Связь между этими параметрами устанавливается с помощью безразмерных коэффициентов амплитуды K_а и формы K_ф

(2.1)

 

Их значения зависят от формы сигнала. Среднее значение определяет постоянную составляющую сигнала и на практике измеряется редко.

Серийные вольтметры переменного тока могут иметь детекторы различных типов: среднеквадратического, средневыпрямленного или амплитудного значения. Шкалы их чаще всего градуируются в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения. Поэтому при измерении одинаковых синусоидальных сигналов показания вольтметров будут одинаковыми и равными U_CK при любом типе детектора. Однако при измерении одинако­вых синусоидальных сигналов искаженной или отличной от синусоиды фор­мы, показания вольтметров с различными типами детекторов будут отли­чаться друг от друга. В этом случае для получения правильного отсчета следует учитывать градуировочное уравнение, устанавливающее связь между показаниями U_V (градуировкой) вольтметра и физически измеряемым параметром U_X:

 

(2.2)

где C-градуировочный коэффициент.

Фактически измеряемый параметр в уравнении с (2.2) определяется исключительно типом детектора и не зависит от формы сигнала. Очевидно, что при соответствии градуировки шкалы параметру Ux C=1. При несоответствии можно определить C по известным значениям Ka и Kф напряжения, на котором осуществлялась градуировка.

Например, для вольтметра с детектором средневыпрямленного значения фактически измеряемый параметр Ux=Uсв. Так как шкала отградуирована Uv=Uскsin, в соответствии с (2.2) Uскsin=Uсвsin. Так как напряжение градуировки – синусоида, для которой Uск=КфUcв=1,11Uсв, получим С=1,11.

Для вольтметра с детектором амплитудного значения Ux=Um, Uv=Ucкsin, следовательно, Uскsin=CUmsin. В то же время Uск=Um/Ka=Um/√2. Поэтому С=1/√2.

При измерениях несинусоидальных напряжений вольтметрами переменного тока следует определить тип детектора (фактически измеряемый параметр) и характер градуировки шкалы по техническому описанию. При их соответствии принять C=1, в противном случае, используя С, выразить из уравнения (2.2) параметр Ux и по известным показаниям вычислить его значение. Для определения других параметров необходимо знать Ка и Кф измеряемого напряжения. Если форма сигнала неизвестна, определить эти параметры можно только экспериментальным путем, взяв вольтметры с другими типами детекторов.

Импульсные вольтметры реализуются исключительно с пиковым детектором и градуируются в большинстве случаев в амплитудных значениях. Следовательно, для них C=1 и учитывать влияние формы сигнала не требуется. Однако пиковые детекторы могут иметь открытый или закрытый вход [1]. Поэтому наличие в исходном сигнале постоянной составляющей (U₀≠0) может привести к неверным результатам. На рисунке 2.3 изображены формы сигналов на выходах одно- и двухполупериодных выпрямителей без фильтра с равными амплитудами и различными постоянными составляющими U_0.

Рисунок 2.3

При измерениях импульсным вольтметром с открытым входом результаты измерений будут одинаковыми и равными U_m. В случае смены полярности поданного сигнала результаты будут нулевыми. Если же использовать импульсный вольтметр с закрытым входом, вольтметр покажет U_m-U₀, а при смене полярности U₀. При этом, как видно из рис.2.3, результаты не будут одинаковыми для двух напряжений с равными U_m. В этом случае можно рекомендовать провести измерения для обеих полярностей, а U_m найти как сумму результатов.

Однако на практике возможны более сложные случаи (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4

При измерениях пикового значения вольтметров с открытым входом результат для обоих сигналов одинаков и равен U_m. При закрытом входе для первого сигнала результаты будут аналогичны ранее рассмотренному случаю, т.е. U_m-U₀ и U₀ при смене полярности. Для второго сигнала с постоянным смещением U'₀ результат будет U_m – U₀ и при смене поляр­ности U₀ -U₀. Поэтому использовать вольтметр с закрытым входом в таких случаях не рекомендуется.

К числу основных параметров вольтметров относится входное сопротивление, которое является источником методической погрешности измерения [1]. На переменном токе (в отличие от постоянного) учет этой погрешности возможен, если известна не только активная, но и реактивная составляющая полного входного сопротивления вольтметра Z_V. Поэтому обычно в технических данных импульсных вольтметров переменного тока приводятся значения входного сопротивления (активной составляющей) R_V и входной емкости C_V. Их можно определить экспериментально по схеме рисунке 2.5.

Рисунок 2.5

Для измерений выбираются две рабочие частоты. Первая из них f_H выбирается достаточно низкой, чтобы можно было пренебречь влиянием C_V, т.е. X_Cv c R_V. Вторая f_B должна быть достаточно высокой, чтобы можно было пренебречь влиянием R_V, т.е. R_V >> X_Cv. В положении 1 переключателя П вольтметр подключается ко входу источника и позволяет измерить его выходное напряжение Uг_H (на частоте f_H) или Uг_B (на частоте f_B). В положении 2 последовательно с вольтметром включается известное активное сопротивление R₀ , сравнимое по значению с R_V. В положении 3 включается известная емкость С₀. В этом случае при измерениях на низкой частоте f_H в положении 2 образуется резистивный R₀, R_V, а на высокой f_B в положении 3 емкостной C₀, C_V делители. После отсчета по­казаний вольтметра в первом случае Ur_V , а во втором U_Cv можно определить:

(2.3)

 

Для уменьшения влияния разбросов R₀ и С₀ следует провести несколько таких измерений, например с различными значениями R₀ и С₀. Результат измерений средних Rv и Cv находится в этом случае как среднее арифметическое.

Важнейшими метрологическими характеристиками приборов (в том числе и электронных вольтметров) являются погрешности этих приборов.

Инструментальная погрешность (т.е. погрешность прибора) может быть выражена в формах абсолютной ( Δ ), относительной ( δ ) и приведенной ( γ ) погрешностей

 

; (2.4)

; (2.5)

, (2.6)

при этом

, (2.7)

где Х_И- показание прибора;

Q - действительное значение величины (оно при поверке соответ­ствует показанию образцового прибора);

X_N - нормируемое значение, правила выбора которого регламен­тированы ГОСТ 8.401-80.

Допускается в формулах (2.5) и (2.6) вместо Q использовать показание прибора Х_И .

Согласно ГОСТ 8.401-80, если прибор имеет практически равномерную шкалу, значение X_N следует выбирать равным пределу измерения при нахождении нулевой отметки на краю диапазона измерений или равным сумме модулей пределов измерений, если нулевая отметка находится внутри диапазона измерений. Если прибор имеет существенно неравномерную шкалу, значение X_N принимают равным длине шкалы или се части, соответствующей диапазону измерений.

Обобщенной характеристикой прибора является класс точности, опре-деляемый пределами допускаемых погрешностей прибора. Если эти пределы выражаются значениями δ и γ по формулам

(2.8)

где q и p- отвлеченные положительные числа, выбираемые из ряда

К =[1,0;1,5; 2,0; 2,5; 4,0; 5,0; 6,0 ] 10ⁿ, n= 1, 0, 1,-1,-2,…, (2.9)

то классы точности обозначаются числами, которые равны этим пределам (в процентах) и соответствуют ряду (2.9). Если же пределы допускаемых погрешностей выражаются значением δ по формуле

 

(2.10)

где Х_К – больший (по модулю) из пределов измерений;

с и d – положительные числа, не зависящие от измеряемой величины X_И, то классы точности обозначают числами с и d, разделяя их косой чертой.

Класс точности прибора проверяется путем поверки прибора, то есть сравнением показаний прибора с показаниями образцового прибора и последующим определением погрешности, которая нормирована для проверяемого прибора.

Для повышения точности измерений используются многократные прямые или косвенные измерения величины. Алгоритмы обработки измерительной информации при таких измерениях приведены в [1, 13, 14].

Электронные цифровые вольтметры как постоянного, так и порошенного тока получили широкое распространение и содержат аналого-цифровые преобразователи (АЦП) измеряемого напряжения. В зависимости от метода аналого-цифрового преобразования выделяют цифровые вольтметры, реализующие времяимпульсный, частотно-импульсный и кодоимпульсный методы преобразования.

Более подробно вопросы измерения напряжения электронными вольтметрами рассмотрены в [1...5].

 

2.2 Измерение уровней звуковых сигналов

Напряжение сигналов, с которыми приходится иметь дело в технике связи, имеют значения от долей пиковольт до десятков вольт. С целью удобства измерения напряжений в широком диапазоне используется внесистемная безразмерная единица - децибел (дБ) [6], определяемая как

1 дБ = 20 lgU₂/U₁ при U₂/U₁ =10¹/²⁰=1.122. (2.11)

При этом сравнение сигналов осуществляется не по абсолютным зна­чениям, а по логарифмам отношения их напряжения к некоторым условным значениям, принятым за нулевую отметку логарифмической шкалы. Полу­ченная в результате величина называется уровнем сигнала. Различают аб­солютный, относительный и измерительный уровни напряжения. Абсолют­ный уровень напряжения определяется, как

 

(2.12)

 

где U - среднеквадратическое значение напряжения в вольтах;

Uo - "нулевое" значение напряжения, определяемое из условия, что "нулевая" Мощ­ность Ро = 1 мВт рассеивается в резисторе сопротивлением Rg = 600 Ом, т.е. U = √P₀R₀⁼ 0,7746 В.

"Нулевое" значение мощности P₀ = 1 мВт рекомендовано МККТТ и регламентировано [7].

Если уровни определяются относительно значения напряжения в не­которой точке схемы, то они называются относительными уровнями:

 

(2.13)

Если же к входу схемы подведен сигнал с абсолютным уровнем 0 дБ, то относительные уровни во всех точках, определённые относительно входа, будут называться измерительными и совпадать по значению с абсолютны­ми.

Качество передачи информации через канал связи полностью опреде­ляется совокупностью параметров передающего тракта. К таким параметрам относятся различные виды затуханий, одним из которых является остаточ­ное затухание α_0СТ, определяемое при условии согласования четырехполюс­ника на входе и выходе по мощности:

 

(2.14)

 

где р_овх и р_овых - уровни сигнала на входе и выходе четырехполюсника, дБ.

Передача сигналов различных частот по каналу связи характеризуются следующей совокупностью параметров:

– частотная характеристика остаточного затухания α_ocт(f) в пределах диапазона рабочих частот от нижней границы f_H до верхней f_B ;

– основная измерительная частота f₀, на которой измеряются и норми­руются номинальные значения параметров канала связи. Частота f₀ обычно лежит в пределах диапазона рабочих частот;

– частотная характеристика отклонения остаточного затухания от его значения на частоте f₀:

(2.15)

 

– эффективно передаваемая полоса частот, на границах которой α_OCT и Δα_OCT отличаются от значений α_OCT(f₀) и Δα_OCT(f₀) не более чем на некоторое нормируемое значение.

При прохождении сигнала по каналу связи важна также неискажен­ная передача сигнала по форме, а также диапазон передаваемых уровней сигналов. Одним из параметров, обеспечивающим эти условия, является амплитудная характеристика, определяемая на основной измерительной час­тоте f₀:

 

(2.16)

или

(2.17)

 

Более подробно параметры трактов и линий связи рассмотрены в [8,9,11].

В технике связи уровни напряжений наиболее часто измеряют с помощью специальных приборов - измерителей уровня (ИУ), шкалы которых градуируются в абсолютных уровнях напряжения. Структурные схемы ИУ в целом соответствуют схемам электронных вольтметров переменного тока второй модификации (см. рисунок 2.2,б). Отличия ИУ от вольтметров обусловлены спецификой проведения измерений в каналах связи и заключаются, прежде всего, в особенностях построения входных устройств (ВУ). ИУ, как правило, имеют симметричный и несимметричный относительно земли входы. Входное сопротивление ИУ может быть как высоким, так и низким. Детекторы ИУ имеют линейную характеристику и могут быть пиковыми или средневыпрямленного значения. С целью расширения динамического диапазона измеряемых уровней в состав ИУ после детектора могут включаться логарифмические преобразователи измеряемых сигналов.

При практическом измерении уровней сигналов в различных точках канала связи используют две основные схемы включения ИУ: параллельное или "вразрез". При параллельном включении к точке соединения элементов канала подключают ИУ с высоким входным сопротивлением (рисунок 2.6,а). При включении "вразрез" к выходу элемента канала связи взамен всей последующей части канала включают ИУ с низким Входным сопротивлением (рисунок 2.6.б).

а) б)

 

Рисунок 2.6

При параллельном включении уровни сигналов измеряются без нарушения связей и режима работы канала. При включении ИУ "вразрез" должно обязательно выполняться условие согласования по мощности, и в этом случае измеряется непосредственно абсолютный уровень мощности Р₀, рассеиваемой на R_BX. Более подробно вопросы измерения уровней сигналов рассмотрены в [8...11].

 

Рисунок 4.2

 

ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ

5.1 По рекомендуемой литературе изучить методы измерения напряжений электронными вольтметрами и уровней сигналов передающего тракта измерителями уровней.

5.2 По приложениям к настоящим методическим указаниям изучить приборы, применяемые при выполнении лабораторной работы, методику проведения измерений с их помощью, оценку полученных результатов.

5.3 Ответить на контрольные вопросы.

5.4 Сделать заготовку отчета (один на бригаду) по лабораторной ра­боте в соответствии с требованиями настоящих методических указаний.

5.5 Выполнить домашнее задание и включить его в заготовку отчета.

Напряжение сигнала неизвестной формы измерялось тремя вольтметрами, имеющими открытые входы, шкалы их отградуированы в среднеквадратических значениях, детекторы соответственно пиковый, среднеквадратического и средневыпрямленного значения. Определить коэффициенты амплитуды К_а и формы К_Ф, если показания вольтметра с пиковым детектором U₁, с детектором среднеквадратического значения U₂, с детектором средневыпрямленного значения U₃ (таблица 5.1).

Таблица 5.1

Параметр	Вариант (номер бригады)
U1, мВ	26,4					15,7
U2, мВ	24,б					12,4
U3, мВ	24,2					9,5	86,6

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ

6.1 Измерить переменные напряжения с помощью вольтметра В7-28. Оценить инструментальные погрешности измерения переменных напряжений.

6.2 Определить входное сопротивление R_V и входную емкость C_V вольтметра В7-28.

6.3 Провести поверку вольтметра ВЗ-38 или ВЗ-40 в части определения погрешности измерения переменного напряжения при использовании вольтметра В7-28 в качестве образцового. Оценить абсолютную, относи­тельную и приведенную погрешности вольтметра ВЗ-38 или ВЗ-40 при измерении переменного напряжения.

6.4 Провести многократное косвенное измерение коэффициента передачи Кп четырехполюсника с помощью вольтметра В7-28 путем измерения переменных напряжений на входе и выходе четырехполюсника.

6.5 Определить для заданных сигналов различной формы пиковое U_m, среднеквадратическое U_CK, средневыпрямленное U_СВ значения напряжения, коэффициент амплитуды К_а и коэффициент формы К_Ф.

6.6 Снять частотную характеристику остаточного затухания макета М2 с помощью приборов Г4-117, 12XN047.

6.7 Снять амплитудную характеристику остаточного затухания макета М2 с помощью приборов Г4-117, 12XN047.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

Каждая бригада выполняет работу по номеру варианта, соответствующего номеру бригады.

7.1 Выполнить измерения в соответствии с 6.1 задания к лабораторной работе.

7.1.1 Подготовить к работе генератор Г4-117 и вольтметр В7-28 согласно А.4 приложения А.1 и Б.4 приложения Б соответственно. Переключатель ВОЛЬТМЕТР генератора Г4-117 установить в положение "3V".

7.1.2 Тумблер включения макета М1 установить в выключенное положение, переключатель П1 - в положение "КЗ". Разъем "Вход Г4-117" макета Ml подключить через кабель к разъему "3V" генератора Г4-117, и клеммы входного кабеля Нх и Lxy вольтметра В7-28 соединить с зажимами "Выход В7-28"

7.1.3 Согласно А.5 приложения А установить на генераторе Г4-117 первые значения частоты f и напряжения U, заданные в таблице 7.1. Измерить с помощью вольтметра В7-28 напряжение U_V в режиме ручного выбора пределов согласно Б.5 приложения Б. Значения f, U, U_V, а также предел U_ПР вольтметра В7-28, на котором проводилось измерение, занести в таблицу 7.2.

7.1.4 Повторить операции, приведенные в 7.1.3, для остальных трех частот f и напряжений U, заданных в таблице 7.1.

 

Таблица 7.1

 

Номер бригады (вариант)
	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,6	0,5	0.4	0,3	0,2
f, кГц	1,0	2,0	3.0	4,0	5,0	1.2	1.5	2,5	3,5	4,5
	6,0	7,0	8,0	9,0
	0,6	0,06	1,0	1,6	0,5	0,09	0,6	2,5	2,2	0,1
U, В	0,08	0,8	0,05	2,4	1,8	0,7	0,06	0,8	1.0	1,8
	3,0	0,1	2,0	0,07	0,6	1,5	0,15	0,07	0,4	0,05
	1,2	2,4	0,8	0.4	0,04	0.1	2,0	3,0	0,08	0,7
UГ , В	1,0	1,5	2,0	2.5	3,0	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0
fH, Гц
fВ, кГц
fП, кГц	0,1	0,2	0,5	1,0	2,0	5,0
Тип поверяемого вольт-метра	ВЗ-38	ВЗ-40	ВЗ-38	ВЗ-40	ВЗ-38	ВЗ-40	ВЗ-38	ВЗ-40	ВЗ-38	ВЗ-40
Предел измерения UПР, В	3,0	0,30	1,0	3.0	0,30	1,0	0,30	3,0	1,0	0,30
	0,50	0,05	0,10	0,50	0,05	0,10	0,05	0,50	0,10	0,05
	1,0	0,10	0,30	1,0	0,10	0,30	0,10	1,0	0,30	0,10
UИ, В	1.5	0,15	0,50	1,5	0,15	0,50	0,15	1,5	0.30	0.15
	2,0	0,20	0,80	2.0	0,20	0,80	0,20	2,0	0,80	0,20
	3,0	0,30	1,0	3,0	0,30	1,0	0,30	3,0	1,0	0,30
fM, кГц
n
PД	0,95	0,99	0,95	0,99	0,95	0,99	0,95	0,99	0,95	0,99

 

7.1.5 Используя формулы таблицы Б.1 приложения Б и формулу (2.5), рассчитать пределы инструментальных относительных δ_U и абсолютных Δ_U погрешностей измерения напряжений. Результаты расчетов занести в таблицу 7.2.

Таблица 7.2

№ п/п	f, кГц	U, В	UПР, В	UV, В	δU %	ΔU

7.2 Выполнить измерения в соответствии с 6.2 задания к лабораторной работе.

7.2.1 Тумблер включения макета Ml установить в выключенное положение, переключатель ПЗ - в положение "R_BX, С_ВХ", переключатель П1 - в положение "КЗ".

7.2.2 Установить на генераторе Г4-117 частоту f_H и напряжение U_Г, заданные в таблице 7.1. Значения U_Г и f_H занести в таблицу 7.3. Измерить напряжение U_ГН с помощью вольтметра В7-28 в режиме автоматического выбора пределов согласно п.5 прил.2. Результат измерения U_ГН занести в таблицу 7.3.

Таблица 7.3

UГ, В

fH, Гц

UГН, В

Ro, кОм

URV, В

RV, кОм

<RV>, кОм

fВ, Гц

UГВ, В

Со, пФ

UCV, В

CV, пФ

<СV >, пФ

7.2.3 На макете Ml переключатель П1 установить в положение “R₀”, переключатель П2 в положение "560 кОм". Измерить напряжение U_RV с помощью вольтметра В7-28 в режиме автоматического выбора пределов. Результат измерения U_RV занести в таблицу 7.3.

7.2.4 Повторить операции, приведенные в 7.2.3, для положений переключателя «П2» «1 Мом» и «270 кОм».

7.2.5 Используя значения U_ГН, U_RV, R₀ и формулу (2.3), рассчитать значения R_V для трех различных значений R₀ (560 кОм, 1 МОм, 270 кОм) и усредненное значение <Rv>. Результаты расчетов занести в таблицу 7.3.

7.2.6 Установить на генераторе Г4-117 частоту f_B и напряжение U_Г, заданные в табл.7.1. Значение f_B занести в таблицу 7.3. На макете Ml переключатель П1 установить в положение "КЗ" и измерить напряжение U_ГВ с помощью вольтметра В7-28 в режиме автоматического выбора пределов. Результат измерения U_ГВ занести в таблицу 7.3.

7.2.7 На макете Ml переключатель П1 установить в положение "С₀", переключатель П2 - в положение "30 пФ". Измерить напряжение U_CV с помощью вольтметра В7-28 в режиме автоматического выбора пределов. Результат измерения U_CV занести в таблицу 7.3.

7.2.8 Повторить операции, приведенные в 7.2.7, для положений переключателя П2 "20 пФ" и "10 пФ".

7.2.9 Используя значения U_ГВ, U_СV, C₀ и формулу (2.3), рассчитать значения C_V для трех различных значений С₀ (30 пФ, 20 пФ, 10 пФ) и усредненное значение <C_V >. Результаты расчетов занести а таблицу 7.3.

7.2.10 На основании сравнения с пределами допустимых значений входных сопротивления и емкости вольтметра В7-28, приведенными в техническом описании (п.2.5 прил.2), сделать вывод о соответствии измеренных характеристик (R_V , С_V) приведенным в техническом описаний.

7.3 Выполнить измерения в соответствии с 6.3 задания к лабораторной работе.

7.3.1 Тумблер включения макета Ml установить в выключенное положение, переключатель ПЗ - в положение “R_BX, C_BX”.

7.3.2 Подготовить к работе поверяемый вольтметр, тип которого указан в таблице 7.1. (ВЗ-38 или ВЗ-40), согласно В.4 приложения В или Г.4 приложения Г. Подключить кабелем разьем “→)” этого вольтметра с соответствующим разъемом ("ВЗ-38" или "ВЗ-40") макета Ml. Установить на поверяемом вольтметре предел U_ПР, заданный в таблицу 7.1.

7.3.3 Переключатель П1 установить в положение «ПОВЕРКА». Установить на генераторе Г4-117 частоту f_П, заданную в таблице 7.1. Ручкой РЕГ. ВЫХ генератора Г4-117 установить стрелку поверяемого вольтметра на отметку, соответствующую первому значению напряжения U_И, заданному в таблицу 7.1. Затем переключатель П1 установить в положение “КЗ”. Произвести измерение напряжения U₀ с помощью вольтметра В7-28 в режиме автоматического выбора предела. Значения f_П, U_ПР, U_И, U₀ занести в таблицу 7.4.

 

Таблица 7.4

№ п/п	fП, кГц	UПР, В	UИ,В	U0, В	ΔИ, В	δИ %	γИ %

7.3.4 Повторить операции, приведенные в 7.3.3, для остальных четырех напряжений U_И, заданных в таблице 7.1

7.3.5 Рассчитать абсолютную Δ_И, относительную δ_И и приведенную γ_И погрешности поверяемого вольтметра, используя формулы (2.4), (2.5) и (2.6). Результаты занести в таблицу 7.4.

7.3.6 Сделать вывод о результатах поверки вольтметра в части определения погрешности измерения напряжения.

7.3.7 Выключить поверяемый вольтметр и отключить его от макета М1.

7.4 Выполнить измерения в соответствии с 6.4 задания к лабораторной работе.

7.4.1 Тумблер включения макета Ml установить в выключенное положение, переключатель ПЗ - в положение «МИ», переключатель ВХОД-ВЫХОД установить в положение ВХОД.

7.4.2 Установить на генераторе Г4-117 частоту f_M и напряжение U_Г, заданные в таблице 7.1.

7.4.3 Ручку УРОВЕНЬ макета Ml установить в крайнее левое положение. Перевести ручку УРОВЕНЬ в положение «1» и отсчитать показание вольтметра В7-28 U_BX в режиме автоматического выбора предела. Переключатель ВХОД-ВЫХОД переключить в положение «ВЫХОД» и отсчитать показание вольтметра В7-28 U_ВbIX в режиме автоматического выбора предела. Значения U_BX и U_BbIX занести в таблицу 7.5. Переключатель ВХОД-ВЫХОД установить в положение «ВХОД».

7.4.4 Повторить операции по 7.4.3 n раз (значение n приведено в таблице 7.1).

7.4.5 Обработать результаты косвенных многократных наблюдений и определить коэффициент передачи четырехполюсника (К_П=U_ВЫХ/U_ВХ) в соответствии с рекомендациями, приведенными в [1,13,14]. Алгоритм обра­ботки привести в отчете по лабораторной работе. Доверительная вероятность Р_Д выбирается из таблицы 7.1. Результат измерений представить в форме, соответствующей требованиям ГОСТ 8.201-76 или МИ 1317-76, и занести в таблицу 7.5.

 

Таблица 7.5

Номер испытаний			...	i	…	n-1	n
UВХ, В
UВЫХ, В
Результат измерения	КП= ...; РД= ...

7.4.6 Выключить приборы Г4-117 и В7-28 и отключить их от макета M1.

7.5 Выполнить измерения в соответствии с 6.5 задания к лабораторной работе.

7.5.1 Подготовить к работе вольтметры ВЗ-38, ВЗ-40, В4-12 и осциллограф С1-72 согласно В.4, Г.4, Д.4, Е.4 соответствующих приложений. С помощью кабелей соединить выходные разъемы этих приборов с соответствующими разъемами ("ВЗ-38", “ВЗ-40", В4-12", "С1-72") макета Ml. Переключатель ВАРИАНТ макета Ml установить в положение, соответствующее номеру варианта (бригады), а переключатель ФОРМА СИГНАЛА - в положение 1. Тумблер включения макета Ml установить в положение «ВКЛ.».

7.5.2 Измерить выходные напряжения макета Ml U_В3-38, U_В3-40, U_В4-12 с помощью вольтметров ВЗ-38, ВЗ-4О, В4-12 согласно В.5, Г.5, Д.5 соответствующих приложений. Форму напряжения контролировать с помощью осциллографа С1-72 (Е.5 приложения Е). Повторить измерения для положений 2-5 переключателя ФОРМА СИГНАЛА. Результаты измерений, а также пределы U_{ПР В3-38}, U_{ПР В3-40}, U_{ПР В4-12} на которых эти измерения проводились, занести в таблицу 7.6.

7.5.3 По результатам измерений, используя формулы (В.1) приложения В, (Г.1) приложения4 и (П5.1) прил.5 определить пиковое U_m, среднеквадратическое U_CK, средневыпрямленное U_СВ значения исследуемых напряжений, а также из формул (2.1) - коэффициенты амплитуды К_а и формы К_Ф. Используя формулу (2.7), значения пределов инструментальных приведенных погрешностей вольтметров ВЗ-38, ВЗ-40, В4-12 (В.2, Г.2, Д.2 приложений В - Д), пределы U_{ПР В4-12,} U_{ПР В3-40,} U_{ПР В3-38,} определить пределы инструментальных относительных погрешностей δU_В3-38, δU_В3-40, δU_В4-12.

7.5.4 Тумблер включения макета Ml установить в выключенное положение. Выключить приборы В4-12, ВЗ-40, ВЗ-38, С1-72 и отключить их от макета Ml.

 

Таблица 7.6

 

Дата: 2016-10-02, просмотров: 255.

123456Следующая ⇒

Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. © 2018 - 2024

Номер точки
Форма сигнала
UВ4-12, мВ
UПР В4-12, мВ
UВ3-40, мВ
UПР В3-40, мВ
UВ3-38, В