Метрология, стандартизация и сертификация в информатике и радиоэлектронике
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
µляется произведением показания вольтметра U1 и градуировочного коэффициента
(30.2)
Постоянная составляющая равна
(30.3)
Используя эти соотношения, получим
(30.4)
. Зная коэффициент амплитуды измеряемого синусоидального напряжения (КА = 2,0), можно найти среднеквадратическое значение напряжения:
ск = Um/KA = 1065/2,0 533 мB.
. Зная коэффициент формы (КФ = 1,76), можно найти средневыпрямленное значение Uсв синусоидального напряжения:
св = Uск/ KФ= 533 /1,76= 303 мB.
. Оценим пределы основной инструментальной погрешности измерения Um, Uск, Uсв, выбрав соответствующий предел измерения из ряда …3; 10; 30; 100;…
а) При измерении пикового напряжения выбираем предел измерения
А = 3В, тогда , учитывая, что А = XN
предел инструментальной абсолютной погрешности
;
предел инструментальной относительной погрешности
Результаты представим по ГОСТ 8.207-76:
m = 1065 75 (мB).
б) При измерении среднеквадратического напряжения выбираем предел измерения А = 1000 мВ, тогда предел инструментальной абсолютной погрешности
Предел инструментальной относительной погрешности
Результаты представим по ГОСТ 8.207-76:
m = 533 25 (мB).
в) При измерении средневыпрямленного напряжения выбираем предел измерения А = 1000 мВ, тогда
предел инструментальной абсолютной погрешности
Предел инструментальной относительной погрешности
Результаты представим по ГОСТ 8.207-76:
Um = 303 25 (мB).
Задача 7
Определить частоту сигнала fz, поданного на вход Z осциллографа, если на входы X и Y поданы сигналы синусоидальной формы частотой fx =0,25 кГц, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90 градусов. Количество разрывов изображения n = 3.
Решение
При круговой развертке напряжение образцовой частоты через фазовращатель - фазорасщепитель (рис.44.1) подают на оба входа осциллографа. Фазовращатель состоит из двух элементов: резистора R и конденсатора C.Известно, что вектор падения напряжения на ёмкости отстаёт по фазе от вектора тока в цепи на угол 900, а вектор падения напряжения на активном сопротивлении совпадает по фазе с вектором тока. Таким образом на два входа осциллографа (Y и X) поступают два синусоидальных напряжения сдвинутых по фазе друг относительно друга на угол 900.
Если , то
Здесь - амплитуды напряжений, а - чувствительности осциллографа по каналам Y и X. Если
, то
(2.2)
Это уравнение окружности, поэтому на экране осциллографа появляется линия развертки в виде окружности, которая вращается с частотой, равной образцовой, т.е. время одного оборота равно длительности периода То . Напряжение неизвестной частоты подают на модулятор ЭЛТ, и оно изменяет яркость линии развертки 1 раз в течение периода измеряемой частоты Тz .
Если частоты fz = fo, то половина окружности будет светлой, а половина - темной (рис.44.2). Если же fz > fo ,то окружность становится состоящей из штрихов, число которых n (темных) равно кратности периодов неизвестной и образцовой колебаний:
Тz = n To, или 1/fz = n 1/fo , откуда
Число разрывов n = 3 (или другими словами число чередующихся светлых полос и темных промежутков осциллограммы) однозначно определяет отношение fz / fx и показано на рисунке 44.3.
Рис. 44.3
Частота сигнала, поданного на вход Z (fz), будет связана с частотой сигналов, поданных на вход X и Y (fx), следующим соотношением:
z = nfx = 30,25 = 0,75 (кГц).
Задача 8
В задачах 52 - 55 необходимо по типу измеряемого элемента выбрать схему моста , записать для нее условие равновесия, получить из него выражения для Сх, Rх, tg или Lx, Rx, Q и определить их. При этом измеряемый элемент заменить соответствующей эквивалентной схемой, трансформировав при необходимости схему моста. На окончательной схеме показать в виде переменных элементы (резисторы, конденсаторы и т.д.), которыми его следует уравновешивать, чтобы обеспечить прямой отсчет заданных в условии величин. Частота питающего напряжения 1 кГц.
Конденсатор с большими потерями. Параметры элементов моста - таблица 13. Прямой отсчет Сх и Rx.
Таблица 13
R2 , 830Ом; R3 , 2,2кОм; R4 , 12кОм; С3 , 15нФ.
Решение
По типу измеряемого элемента (конденсатор с большими потерями) выбираем схему моста рисунок 53.1, трансформировав его, получаем расчётную схему (рис.53.2).
Мост переменного тока для измерения параметров конденсатора с большими потерями представлен на рисунке 53.1.
Рисунок 53.1
Условие равновесия моста имеет вид
Преобразовав условие равновесия моста и отдельно приравняв его действительные и мнимые части, получим выражение для Rx, Cx и tg?x
Из приведённых соотношений следует, что уравновешивание моста проще всего осуществить изменением R3 и R4 при постоянной ёмкости С3 образцового конденсатора. При этом шкала R4 может быть проградуирована в значениях Сх, а шкала R3 - в значениях tg?x на данной частоте измерения. Ступенчатым изменением R2 удобно изменять пределы измерения Cx.
Рисунок 53.2
Литература
1 Елизаров, А.С. Электрорадиоизмерения : Учебник. - Мн. : Выш. школа , 1986 . - 320 с.
2 Авдеев, Б.Я. и др. / Под ред. Е.М. Душина . Основы метрологии и электрические изм