ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ МАКЕТОВ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

В качестве лабораторной установки при выполнении работы используются макеты Ml и М2.

В состав макета Ml (рисунок 4.1) входят генераторы синусоидальной, пилообразной форм напряжений и напряжения типа "меандр". С помощью переключателя ФОРМА СИГНАЛА к выходу макета подключаются выходы соответствующих генераторов напряжений, амплитуда которых изменяется с помощью переключателя ВАРИАНТ. С помощью переключателя ПЗ РЕЖИМ РАБОТЫ задаются режимы измерения входных активного сопротивления RV , емкости CV вольтметра В7-28 или многократных измерений (МИ). Для проведения МИ используется переменное сопротивление УРОВЕНЬ. С помощью переключателя П4 ВХОД-ВЫХОД к выходу макета подключается соответственно вход или выход четырехполюсника.

Поверка электронного вольтметра (ВЗ-38 или ВЗ-40) осуществляется при положении «ПОВЕРКА» переключателя П1.

Макет М2 (рисунок 4.2) содержит активный полосовой RC-филътр, выполненный на операционном усилителе. Переключатель П2 ВАРИАНТ макета изменяет полосу пропускания и коэффициент передачи фильтра. С помощью переключателя П1 к выходу подключается вход макета или выход RC-фильтра. Макет М2 имеет следующие параметры: RВЫХ= 600 Ом; полоса рабочих частот 100...5000 Гц; основная измерительная частота f0 = 1 кГц. С помощью переключателя П1 ВХОД-ВЫХОД осуществляется подключение псофометра 12XN047 к входу и выходу макета М2.

Рисунок 4.1

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 Ка и формы КФ, 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 RV и входную емкость CV 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 Um, среднеквадратическое UCK, средневыпрямленное UСВ значения напряжения, коэффициент амплитуды Ка и коэффициент формы КФ.

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 UV в режиме ручного выбора пределов согласно Б.5 приложения Б. Значения f, U, UV, а также предел UПР 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 δU и абсолютных ΔU 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 "RBX, СВХ", переключатель П1 - в положение "КЗ".

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

7.2.3 На макете Ml переключатель П1 установить в положение “R0”, переключатель П2 в положение "560 кОм". Измерить напряжение URV с помощью вольтметра В7-28 в режиме автоматического выбора пределов. Результат измерения URV 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 UГН, URV, R0 и формулу (2.3), рассчитать значения RV 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 fB и напряжение UГ, заданные в табл.7.1. Значение fB занести в таблицу 7.3. На макете Ml переключатель П1 установить в положение "КЗ" и измерить напряжение UГВ с помощью вольтметра В7-28 в режиме автоматического выбора пределов. Результат измерения UГВ 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 UCV с помощью вольтметра В7-28 в режиме автоматического выбора пределов. Результат измерения UCV 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 UГВ, UСV, C0 и формулу (2.3), рассчитать значения CV для трех различных значений С0 (30 пФ, 20 пФ, 10 пФ) и усредненное значение <CV >. 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 (RV , СV) 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 “RBX, CBX”.

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 UПР, заданный в таблицу 7.1.

7.3.3 Переключатель П1 установить в положение «ПОВЕРКА». Установить на генераторе Г4-117 частоту fП, заданную в таблице 7.1. Ручкой РЕГ. ВЫХ генератора Г4-117 установить стрелку поверяемого вольтметра на отметку, соответствующую первому значению напряжения UИ, 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 fП, UПР, UИ, U0 занести в таблицу 7.4.

 

Таблица 7.4

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

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

7.3.5 Рассчитать абсолютную ΔИ, относительную δИ и приведенную γИ 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 fM и напряжение UГ, 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 UBX в режиме автоматического выбора предела. Переключатель ВХОД-ВЫХОД переключить в положение «ВЫХОД» и отсчитать показание вольтметра В7-28 UВbIX в режиме автоматического выбора предела. Значения UBX и UBbIX 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 (КП=UВЫХ/UВХ) в соответствии с рекомендациями, приведенными в [1,13,14]. Алгоритм обра­ботки привести в отчете по лабораторной работе. Доверительная вероятность РД 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 UВ3-38, UВ3-40, UВ4-12 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 UПР В3-38, UПР В3-40, UПР 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 Um, среднеквадратическое UCK, средневыпрямленное UСВ значения исследуемых напряжений, а также из формул (2.1) - коэффициенты амплитуды Ка и формы КФ. 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 UПР В4-12, UПР В3-40, UПР В3-38, определить пределы инструментальных относительных погрешностей δUВ3-38, δUВ3-40, δUВ4-12.

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

 

Номер точки
Форма сигнала          
UВ4-12, мВ          
UПР В4-12, мВ          
UВ3-40, мВ          
UПР В3-40, мВ          
UВ3-38, В          
UПР В3-38, мВ          
Um, В          
UСК, В          
UСВ, В          
Ка          
КФ          
δUВ4-12, %          
δUВ3-40, %          
δUВ3-38, %          

 

7.6 Выполнить измерения в соответствии с 6.6 лабораторного задания.

7.6.1 Подготовить к работе генератор Г4-117 и псофометр 12XN047 согласно А.4 приложения А и Ж.4 приложения Ж.

7.6.2 Переключатель ВАРИАНТ макета М2 установить в положение, соответствующее номеру варианта (бригады). Подключить через кабель к разъему ВХОД макета М2 разъем "3V" генератора Г4-117, к гнездам ВЫХОД макета М2 - гнезда симметричного входа ВХОД СИММ. псофометра 12XN047.

7.6.3 Установить выходной сигнал генератора Г4-117 UГ = 300 мВ и частоту сигнала fГ = 20 Гц. В псофометре 12XN047 Переключатель режимов измерения установить в положение ЛИН, переключатель пределов измерения - в положение "+10 дБ".

7.6.4 На макете М2 переключатель ВХОД-ВЫХОД установить в положение ВХОД и включить макет М2. Согласно Ж.5 приложения Ж измерить значение уровня входного сигнала РОВХ с помощью псофометра 12XN047. Переключатель ВХОД-ВЫХОД перевести в положение ВЫХОД и измерить значение уровня выходного сигнала РОВЫХ . Результаты измерения РОВХ и РОВЫХ занести в таблицу 7.7.

Таблица 7.7

fГ, кГц 0,02 0,1 0,5 1,0 2,0 5,0 10,0 20,0
PОВХ, дБ                
PОВЫХ, дБ                
αОСТ, дБ                
ΔαОСТ(f), дБ                

7.6.5 Перестраивая частоту генератора Г4-117, провести измерения уровней РОВХ и РОВЫХ на всех частотах, заданных в табл. 7.7. Результаты измерений занести в таблицу 7.7.

7.6.6 По результатам измерений выполнить следующие расчеты: определить по формуле (2.14) αОСТ и по формуле (2.15) ΔαОСТ(f) для каждой частоты, на которой проводились измерения (f0 = 1 кГц).

7.7 Выполнить измерения в соответствии с п.6.7 лабораторного задания.

7.7.1. Установить частоту генератора Г4-117 f0 = 1 кГц и, последовательно изменяя выходной сигнал генератора по напряжению, как указано в таблице 7.8, измерить значения уровней сигналов РОВХ и РОВЫХ измерений РОВХ и РОВЫХ занести в таблицу 7.8.

7.7.2 По аналогии с операциями, приведенными в 7.6.6, рассчитать αОСТ.

7.7.3 Построить характеристику зависимости αОСТ от РОВХ: αОСТ=f1(PОВХ).

Таблица 7.8

UГ, мВ 0,5
PОВХ, дБ                    
PОВЫХ, дБ                    
αОСТ, дБ                    

7.7.4 Выключить приборы Г4-117 и 12XN047 и отключить их от макета М2.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет по лабораторной работе оформляется на стандартных листах бумаги. Текст отчета должен содержать цель работы, лабораторное задание, всю необходимую информацию об изучаемых приборах (В7-28, ВЗ-38, ВЗ-40, В4-12, 12XN047) и проделанной работе, выводы. Результаты измерений и расчетов сводятся в таблицы, которые Должны соответствовать приведенным в методических указаниях. Отчет должен содержать рабочие схемы и расчетные формулы, в соответствии с которыми проводился эксперимент, и осуществлялась обработка полученных данных, а также условие и ход решения задачи, приведенной в 5.5 настоящих методических указаний.

Сведения об используемых измерительных приборах должны быть оформлены по форме, приведенной в таблице 8.1.

 

Таблица 8.1

№ п/п Наименование прибора Тип прибора Заводской номер Основные технические характеристики
         

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 Назначение электронных вольтметров, их достоинства и недостатки.

2 Классификация электронных вольтметров и их технические характеристики.

3 Типовые схемы электронных аналоговых вольтметров постоянного тока, их характеристика.

4 Цифровые вольтметры, реализующие времяимпульсный метод преобразования с двухтактным интегрированием (принцип действия, достоинства и недостатки).

5 Типовые схемы электронных аналоговых вольтметров переменного тока, их характеристика.

6 Параметры входной цепи электронных аналоговых вольтметров переменного тока, их характеристика.

7 Типы детекторов, применяемых в электронных вольтметрах переменного тока (принцип действия, характеристики).

8 Характеристики напряжения сигналов переменного тока, их взаимосвязь.

9 Влияние формы кривой измеряемого напряжения на показания вольтметров.

10 Особенности измерений напряжений пиковыми вольтметрами.

11 Порядок выбора вольтметра для измерения напряжения в радиотехнических цепях.

12 Абсолютная, относительная и приведенная погрешности приборов.

13 Класс точности приборов.

14 Поверка приборов в части определения погрешностей измерения.

15 Алгоритм обработки результатов наблюдений при косвенном измерении.

16 Специфические особенности измерения уровня напряжения в передающих трактах и требования, предъявляемые к измерителям уровня.

17 Типовая структурная схема измерителя уровня, градуировка его отсчетных шкал.

18 Исследование каналов связи с помощью измерителей уровня (снятие диаграммы уровней и определение остаточного затухания)

19 Снятие амплитудной и частотной характеристик канала связи с помощью измерителей уровня.

ЛИТЕРАТУРА

1 Елизаров А.С. Электрорадиоизмерения: Учебник для вузов по спец. "Радиотехника". - Мн.: Выш. шк., 1986.

2 Винокуров В.И., Каплин С.И., Петелин И.Г. Электрорадиоизмерения. - Высш. шк., 1986.

3 Мирский Г.Я. Электронные измерения. - М.: Радио и связь, 1986.

4 Кукуш В.Д. Электрорадиоизмерения - М.: Радио и связь; 1985.

5 Кушнир Ф.В. Электрорадиоизмерения. - Л.: Энергоатомиздат, 1983.

6 СТ СЭВ 1052-78. Единицы измерения физических величин.

7 ГОСТ 23854-79. Измерители уровня. Общие технические требования и методы испытаний.

8 Кушнир Ф.В., Савенко В.Г., Верник С.М. Измерения в технике связи. - М.: Связь, 1976.

9 Метрология, стандартизация и измерения в технике связи: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. Б.П.Хромого.- М.: Радио и связь, 1986.

10 Никонов А.В., Папернов Л.З. Измерители уровня звуковых сигналов.- М.: Радио и связь, 1981.

11 Рамбо B.C., Фарбер Ю.Д. Измерение характеристик многоканальных систем связи. - М.: Связь, 1977.

12 Технические описания и инструкции по эксплуатации измерительных приборов В7-28, ВЗ-38, ВЗ-40, В4-12, 12XN047, С1-72, Г4-117.

13 Архипенко А.Г., Кострикин A.M., Реуцкий B.C. Методические указания по применению вычислительной техники для обработки результатов измерений. - Мн.: МРТИ, 1989.

14 Основы метрологии и стандартизации: Учебно-методическое пособие для индивидуальной работы студентов/Под общ, ред. СВ. Лялькова, - Мн..- БГУИР, 1995.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ Г4-117

А.1 НАЗНАЧЕНИЕ

Генератор Г4-117 предназначен для испытания и настройки различных широкополосных систем и устройств видеочастоты.

Дата: 2016-10-02, просмотров: 223.