Правила пользования средствами измерений, вытекающие из требований закона. Формы государственного метрологического контроля. Структурные схемы реальных приборов. Варианты алгоритма преобразования величин

Вид материала

Правила пользования

Содержание XИЗМ с мощностью постоянного тока – X XД – преобразуется, X RТ – мощность подогрева термистора [Вт]; Н Лабораторная работа №2.

Подобный материал:

• Отдел метрологического обеспечения измерений физико-химических величин, 18.17kb.
• Программа вступительного экзамена по специальной дисциплине специальности 6N0732-стандартизация,, 36.1kb.
• Отдел метрологического обеспечения измерений геометрических величин, 19.01kb.
• Введение Курс "Методы и средства измерений, испытаний и контроля", 172.41kb.
• Отдел метрологического обеспечения измерений электрических величин, 42.58kb.
• Л. К. Исаев "24" октября 1997, 152.4kb.
• 05. 11. 01 Приборы и методы измерения по видам измерений Формула специальности, 14.1kb.
• Вопросы к вступительному экзамену в аспирантуру, 69.41kb.
• Порядок осуществления государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием, 233.66kb.
• Реферат на тему: «эксперимент как средство оценки качества теоретического знания», 248.33kb.

Перечень вопросов по курсу «Радиоизмерения».

1. Перечень вопросов экзаменационных билетов
   

1. Объект, цели, задачи радиоизмерений.
   
2. Измерительные задачи на различных стадиях научно-производственногопроцесса.
   
3. Понятие измерения. Классификация измерений. Результат измерения.
   
4. Погрешности измерений. Классификация погрешностей.
   
5. Систематические погрешности. Классификация.
   
6. Средства измерений. Классификация. Погрешности средств измерений.
   
7. Погрешности средств измерения. Классификация.
   
8. Методы измерений. Методика измерений. Условия измерений.
   
9. Классификация радиоизмерений, радиоизмерительных приборов. Особенности радиоизмерений.
   
10. Технические требования к РИП. Нормируемые характеристики и выбор РИП.
    
11. Случайные погрешности измерений. Свойства случайных погрешностей. Способы выражения и оценивания.
    
12. Правила пользования средствами измерений, вытекающие из требований закона. Формы государственного метрологического контроля.
    
13. Структурные схемы реальных приборов. Варианты алгоритма преобразования величин.
    
14. Иерархия средств измерений. Метрологические учреждения, их функции.
    
15. Физические величины (ФВ). Единица ФВ. Условия выполнения измерений.
    
16. Принцип, метод, методика измерений.
    
17. Фазовращатели - меры сдвига фаз.
    
18. Виды стандартных трактов. Меры коэффициента отражения.
    
19. Меры шума на ВЧ и СВЧ. Принцип действия. Характеристики.
    
20. Понятие коэффициента шума. Шумовая температура. Методы измерений.
    
21. Меры частоты.
    
22. Методы измерений фазового сдвига на ВЧ и СВЧ.
    
23. Виды преобразователей частоты. Структура сдвигателя частоты.
    
24. Осциллоскопы. Устройство. Основные характеристики.
    
25. Основные виды преобразователя величин. Масштабные преобразователи.
    
26. Преобразователи СВЧ мощности.
    
27. Методы измерения ослаблений. Погрешность рассогласования.
    
28. Рефлектометр. Погрешности рассогласования.
    
29. Детекторы. Коэффициенты преобразования. Преобразователи напряжения.
    
30. Меры ослабления на ВЧ и СВЧ.
    
31. Измерители радиопомех.
    
32. Термисторные и термоэлектрические преобразователи мощности СВЧ.
    
33. Термисторные ваттметры СВЧ.
    
34. Электронный частотомер.
    
35. Термоэлектрические ваттметры СВЧ.
    
36. Нулевой модуляционный метод измерения .
    
37. Измерительный приёмник.
    
38. Измеритель амплитудной модуляции на ВЧ и СВЧ.
    
39. Понятие спектра. Анализаторы спектра последовательного действия.
    
40. Измеритель девиации частоты на ВЧ и СВЧ.
    
41. Гетеродинный частотомер.
    
42. Автоматизированный панорамный измеритель коэффициента отражения и ослаблений.
    
43. Методы измерений интенсивности полей в свободном пространстве.
    
44. Электронно-счётный частотомер. Гетеродинный частотомер.
    
45. Цифровой измеритель фазового сдвига.
    
46. Генераторы измерительные.
    
47. Вольтметры синусоидального напряжения.
    
48. Импульсные вольтметры.
    
49. Меры фазового сдвига.
    

1. Вопросы контрольной работы №1.
   

1. Перечислит потребителей результатов радиоизмерений.
   
2. Равноточные и неравноточные измерения. Ряд измерений.
   
3. Определение случайной погрешности. Три случайные стороны определения.
   
4. Что такое точность результата измерения?
   
5. Дать определение и указать отличие измерительной установки от измерительной системы.
   
6. Основная и дополнительная погрешности средства измерений.
   
7. Определение совокупных и совместных измерений.
   
8. Средство измерений – определение. Три главных особенности средств измерений.
   
9. Статистическая и динамическая погрешности средства измерений.
   
10. Почему без электронных приборов невозможны радиоизмерения ?
    
11. Цели радиоизмерений – перечислить.
    
12. Объяснить соотношение истинного и действительного значений физической величины.
    
13. Систематическая погрешность средства измерений.
    
14. Средство измерений. Определение. Главные особенности средства измерений.
    
15. Нулевой метод измерений – объяснить.
    
16. Что называют измерением? Свойства измерений.
    
17. Классифицировать измерения по процедуре получения результата.
    
18. Виды систематических погрешностей.
    
19. СКП среднего значения – формула.
    
20. Дать определение и указать отличие измерительной установки и измерительной системы.
    
21. Единица физической величины – определение. Примеры физических величин.
    
22. Что есть результат измерения, отсчёт? Две существенные стороны определения результата.
    
23. Определение случайной погрешности. Три существенные стороны определения.
    
24. Что такое точность результата измерения?
    
25. Систематическая погрешность средства измерений. Одинакова ли она для разных экземпляров средств измерений одного типа?
    
26. Условия измерений.
    
27. В чём специфика ФВ, охватываемых радиоизмерений?
    
28. Объяснить соотношение истинного и действительного значений ФВ.
    
29. Абсолютная и относительная погрешности.
    
30. Два свойства средней квадратической погрешности.
    
31. Рабочие и метрологические средства измерений.
    
32. Основная и дополнительная погрешности средства измерений.
    
33. В чём сущность и цель операций, выполняемых при измерении?
    
34. Признаки, по которым классифицируются погрешности.
    
35. Способы оценивания случайных погрешностей.
    
36. Средства измерений – определение. Три главных особенности средств измерений.
    
37. Абсолютная, относительная, приведённая погрешности средства измерений.
    
38. Систематическая погрешность результата измерения – определение.
    
39. Измерительный прибор – определение.
    
40. Дифференциальный метод измерения – объяснить.
    
41. Что называют измерением? Свойства измерений.
    
42. Технические и метрологические измерения. Объяснить разницу.
    
43. Систематическая погрешность – определение.
    
44. Измерительный преобразователь, определение, два вида преобразователей.
    
45. Дифференциальный метод измерения – объяснить.
    
46. Нарисовать обобщённую структуру радиотехнического объекта.
    
47. Определение совокупных и совместных измерений.
    
48. Классификация средств измерений по конструктивному исполнению.
    
49. Статические и динамические погрешности средства измерений. Определение.
    
50. Погрешность результата измерений.
    
51. Два свойства средней квадратической погрешности.
    
52. Мера физической величины – определение.
    
53. В чём специфика физических величин охватываемых радиоизмерениями?
    
54. Четыре условия выполнимости измерений (перечислить).
    
55. Виды систематических погрешностей (перечислить).
    
56. Методика измерений – её содержание.
    
57. Три группы систематических погрешностей по возможности их счёта. Поправка, поправочный множитель – определения.
    
58. Перечислить объекты измерений в радиотехнике и электронике.
    
59. СКП результата косвенных измерений – формула.
    
60. Методы измерений – перечислить.
    
61. Доверительный интервал – определение.
    
62. Индикатор, компаратор.
    
63. Методика измерений, её содержание.
    
64. Цели радиоизмерений – перечислить.
    
65. Объяснить соотношение истинного и действительного значений физической величины.
    
66. Средняя арифметическая погрешность.
    
67. Что есть погрешность средства измерений?
    
68. Методические, инструментальные и субъективные погрешности.
    
69. Формула погрешности определения СКП.
    
70. Точность, классы точности средств измерений и их назначение.
    
71. Метод и принцип измерений. Определения.
    
72. Формула СКП при нескольких рядах.
    
73. Чем отличаются статические и динамические измерения?
    
74. Метод замещения – объяснить.
    

1. Вопросы контрольной работы №2.
   

1. Параметры трактов – перечислить.
   
2. Перечислить параметры рабочего режима радиотехнического объекта, интересующие пользователя. Классифицировать радиоизмерения по группам.
   
3. Классифицировать РИП по месту в производственном процессе и по условиям измерений.
   
4. Величины, характеризующие информационные параметры сигналов. Перечислить.
   
5. Параметры измерительных антенн – перечислить.
   
6. Деление радиоизмерений по диапазону частот, условиям измерений.
   
7. Технико-экономические критерии выбора РИП.
   
8. Величины, характеризующие интенсивность. Перечислить.
   
9. Особенности радиоизмерений. Перечислить.
   
10. Алгоритмы сравнения и .
    
11. Виды составных частей РИП.
    
12. Структурная схема прямого преобразования. Нарисовать. Перечислить характерные особенности. Формула для мультипликативной погрешности.
    
13. Виды масштабных преобразователей. Примеры для нескольких ФВ.
    
14. Функции устройства сравнения.
    
15. Виды преобразователей частоты.
    
16. Наиболее часто применяемые в РИП преобразователи физических величин. Перечислить пять – шесть.
    
17. Структурная схема прямого преобразования. Нарисовать. Перечислить особенности. Формула для аддитивной погрешности. Источники аддитивной погрешности.
    
18. Наиболее часто применяемые в РИП меры . Перечислить четыре – пять.
    
19. Обобщённые структурные схемы РИП с прямым и РИП с уравновешивающим преобразованием и .
    
20. Устройства сравнения сдвига фаз.
    
21. Виды преобразователей средних значений напряжения переменного тока.
    
22. Виды преобразователей мгновенных значений напряжения. Входные величины. Выходные величины.
    
23. Виды преобразователей частоты. Гетеродинный преобразователь как универсальный преобразователь частоты.
    
24. Структурная схема уравновешивающего преобразования. Нарисовать. Перечислить особенности. Формула для аддитивной погрешности.
    
25. Структурная схема РИП с прямым преобразованием. и разноименные.
    
26. Преобразователь частота – напряжение постоянного тока – частотный детектор.
    
27. Преобразователь разность фаз – напряжение постоянного тока – фазовый детектор.
    
28. Преобразователь разность фаз – цифра. Цифровой измеритель фазового сдвига.
    
29. Преобразователь частоты в цифру – электронный частотомер.
    
30. Мера фазового сдвига – фазовращатель. Виды. Конструкции.
    
31. Структурная схема РИП с прямым преобразованием. и величины одноименные.
    
32. Меры частоты – кварцевые резонаторы. Основные параметры.
    
33. Меры мощности шумового радиоизлучения.
    
34. Меры ослабления на ВЧ и СВЧ.
    
35. Меры коэффициента отражения на ВЧ и СВЧ.
    
36. Преобразователи мощности СВЧ.
    

2. Перечень вопросов лабораторного практикума.
   

а) Контрольные вопросы до работы.

Лабораторная работа №1.

1. Название и расположение органа управления частотой генератора;
   
2. Название и расположение органов управления значением выходной мощности генератора;
   
3. Название и расположение органов управления видами модуляции СВЧ напряжения;
   
4. Название и расположение органа управления включением в сеть:
   

• генератора сигналов Г4- ;
  
• блока измерительного Я2М-64;
  

5. Название и расположение органа управления значением рабочего сопротивления термистора;
   
6. Название и расположение органа управления диапазона измерений мощности;
   
7. Орган управления для установки нулевых показаний;
   
8. Орган управления коэффициентом передачи волноводного аттенюатора;
   
9. Какие виды модуляции предусмотрены в генераторе Г4- (перечислить все);
   
10. Перечислить составные части ваттметра проходящей мощности;
    
11. Перечислить составные части ваттметра поглощаемой мощности;
    
12. Какое численное значение принимается за отсчёт показаний мощности;
    
13. Название и расположение устройства для отсчёта показаний мощности;
    
14. Название и расположение устройства для отсчёта показаний частоты генератора;
    
15. Каким образом определяется результат измерения мощности при наличии дрейфа (формула);
    
16. Каким образом определяется результат измерения при наличии ряда равноточных измерений (формула);
    
17. Каким образом определяется среднее квадратическое отклонение результата единичного измерения в ряду равноточных измерений мощности.
    

Лабораторная работа №3.

1. Какой прибор применяется в качестве источника синусоидального напряжения низкой частоты?
   
2. Каким органом регулируется модулирующее напряжение низкой частоты (НЧ)?
   
3. Каким органом регулируется частота F_М – модулирующего напряжения НЧ?
   
4. Как измеряется частота F_М?
   
5. Какой прибор применяется в качестве источника синусоидального напряжения высокой частоты (ВЧ)?
   
6. Какими органами управления устанавливается частота ВЧ синусоидального напряжения? – Перечислить.
   
7. Какими органами управления устанавливается амплитуда синусоидального напряжения?
   
8. Каким органом управления включается измеряемое синусоидальное напряжение ВЧ?
   
9. Каким органом управления устанавливается амплитуда U_М – напряжения внешней синусоидальной амплитудной модуляции (АМ)?
   
10. Каким органом управления устанавливается частота внешней АМ?
    
11. Какой тип вольтметра ВЧ применяется в лабораторной установке для измерения напряжения?
    
12. Какой тип преобразователя (детектора) используется в вольтметре лабораторной установки?
    
13. В каких единицах измеряется синусоидальное напряжение ВЧ в лабораторной установке?
    
14. Чему равен диапазон измерений синусоидального напряжения при помощи вольтметра в лабораторной установке?
    
15. Чему равен коэффициент амплитуды синусоидального напряжения?
    
16. Чему равен коэффициент формы синусоидального напряжения – К_А?
    
17. Чему равен коэффициент формы напряжения в форме «меандр»?
    
18. Какой прибор применяется для измерения значений мгновенных напряжений в лабораторной установке?
    
19. В значениях какой величины градуируется экран по оси X?
    
20. В значениях какой величины градуируется экран по оси Y?
    
21. Каким органом управления устанавливается значение коэффициента отклонения К_Y?
    
22. Каким органом управления устанавливается значение коэффициента развёртки К_X?
    
23. Каким органом управления смещается изображение на экране С1-65А по горизонтали?
    
24. Каким органом управления смещается изображение на экране С1-65 по вертикали?
    
25. Каким органом управления осуществляется синхронизация и получение устойчивого изображения?
    

б) Контрольные вопросы домашнего задания.

Лабораторная работа №1.

1. Какой метод измерения реализован в термисторном измерителе мощности?
   
2. Что служит мерой мощности, материализующей действительные значения мощности с которой сравнивают измеряемую мощность СВЧ?
   
3. Ваш измеритель имеет размер волновода 23x10 мм (28,5x12,6 мм). Какими значениями частот ограничен диапазон: снизу ( f_МИН), сверху ( f_МАКС)?
   

Показать по какой причине.

4. Для какого типа волны предназначены измерители мощности в волноводных трактах?
   

5. Дать определение формулой для:
   

- коэффициента эффективности;

- калибровочного коэффициента;

- коэффициента отражения термисторного измерителя мощности.

6. Из каких составных частей состоит ваттметр проходящей мощности (ВПРМ) в лабораторной установке? Дать определение формулой для калибровочного коэффициента (К_К) ВПРМ. Каким образом можно изменить К_К в ВПРМ лабораторной установки?
   
7. Перечислить функции составных частей термисторного ваттметра поглощаемой мощности:
   

- первичного термисторного преобразователя;

- блока измерительного.

8. Отношением каких величин определяется коэффициент преобразования:
   

- первичного термисторного преобразователя;

- блока измерительного Я2М-64?

9. Что является устройством сравнения в термисторном ваттметре? Какие функции оно выполняет?
   
10. По какому из четырёх алгоритмов производится сравнение мощности СВЧ - X_ИЗМ с мощностью постоянного тока – X_Д:
    

- X_ИЗМ и X_Д – не преобразуются;

- X_ИЗМ – преобразуется, X_Д – не преобразуется;

- X_Д – преобразуется, X_ИЗМ – не преобразуется;

- преобразуются обе X_ИЗМ и X_Д.

Как называется погрешность из-за неравенства X_ИЗМ и X_Д.

11. По какой схеме преобразования измеряется мощность СВЧ X_ИЗМ. Нарисовать структуру, участки прямого и уравновешивающего преобразования.
    
12. Перечислить преобразования X_ИЗМ и X_Д в термисторном ВПМ.
    

Написать размерности последовательных коэффициентов преобразования

X_ВХ = P_{СВЧ(ПАД)}X_ВЫХ – угловое перемещение (угол поворота стрелки блока измерительного).

P_СВЧ – мощность, падающая на вход ВПМ с выхода ВПРМ. Сопротивление термистора в преобразователе ВПМ равно волновому.

13. Сопротивление термистора в преобразователе ВПМ равно волновому сопротивлению R_Т = Z_В
    

Чему равно полное входное сопротивление в плоскостях I, II, III.

14. Вы устанавливаете сопротивление термистора (на задней стенке блока) последовательно 240 Ом, 150 Ом, 400 Ом. Как изменяется (больше, меньше):
    

- мощность постоянного тока, выделяемая в термисторе;

- коэффициент отражения преобразователя;

- калибровочный коэффициент ваттметра.

15. Вы измерили дрейф ваттметра в определённые моменты времени после включения мощности подогрева термистора. Определите постоянную времени τ_В в целом, считая, что зависимость разности средней температуры ваттметра T_В и окружающей среды T₀ выражается формулой при ступенчатом изменении значения R_Т.
    

,

где R_Т – мощность подогрева термистора [Вт];

Н – коэффициент теплоотдачи преобразователя в окружающую среду [Вт / К];

К – градус Кельвина.

16. Какое время необходимо для уменьшения дрейфа:
    

а) в 3 раза;

б) в 10 раз;

в) в 30 раз?

Рассчитать на основе полученных результатов изменения дрейфа нуля.

17. Чему равен по результатам ваших измерений калибровочный коэффициент ВПРМ при установке лимба (шкалы) аттенюатора с отсчётом показаний по шкале равных: 10, 20, 30, 40, 50?
    

Выход ВПРМ в плоскости выхода аттенюатора. У ВПМ К_К = 1.

18. Температура окружающей среды изменяется во времени по зависимости рис. а).
    

Нарисовать (рис. б), как изменяются показания блока измерительного ваттметра.



T₀ – температура в начальный момент времени t₀;

T_К – температура в конечный момент наблюдений t_К;

N – показания блока.

19. На вход преобразователя поступает импульсно-модулированное излучение.
    

Постоянная времени термистора . Длительность импульсов t_И = 10^-3с. Скважность последовательности Q = 4. Нарисовать зависимость относительно изменения сопротивления сопротивления термистора от времени (качественную):

а) блок измерительный не включен;

б) блок измерительный включен.

20. Какими физическими явлениями и параметрами (свойствами) ваттметра ограничен верхний предел измерения мощности ВПМ?
    
21. Какими физическими явлениями и параметрами (свойствами) ваттметра ограничен нижний предел измерения мощности ВПМ?
    
22. У блока измерительного Я2М-64 шкала 10 мВт – неравномерная (нелинейная), а шкала 0,15 мВт линейная. Дать объяснение этой разнице на основе формулы измерения мощности СВЧ, поглощённой преобразователем ваттметра (письменно).
    
23. Температура окружающей среды в момент t₀ изменяется как на рис а). Нарисовать:
    

- как изменяются показания N блока измерительного Я2М-64 – б);

- как изменяется мощность подогрева, выделяемая в термисторе – в).

24. Рассчитать калибровочный коэффициент и максимальную измеряемую мощность ваттметра проходящей мощности P_МАКС, состоящего из направленного ответвителя с термисторным измерителем М3-10А в боком плече и аттенюатором на выходе, если: А – ослабление аттенюатора; К_К – клибровочный коэффициент ваттметра Я2М-64; С – переходное ослабление направленного ответвителя [дБ] равны приведённым в таблице:
    

	1	2	3
А	3	10	16
С, дБ	13	10	20
КК	0,9	0,95	0,8
КВПРМ

При расчёте потерями в первичном канале ответвителя считать равными нулю (S₂₁= 1).

25. Какими источниками мощности подогревается термистор, когда ваттметр измеряет поступающую на вход преобразователя мощность СВЧ?
    
26. Рассчитайте на основе изучения шкалы БИ Я2М-64 во сколько раз изменяется цена деления:
    

- на шкале 10 мВт при P_ЗАМ = 10 мВт и P_ЗАМ = 4 мВт, то есть при 100% и 40% шкалы;

- на шкале 0,15 мВт при P_ЗАМ = 0,15 мВт и P_ЗАМ = 0,06 мВт, то есть так же при 100% и 40% шкалы.

Объясните формулой причину разности результатов расчёта для двух шкал.


Лабораторная работа №2.

1. Входное и выходное волновое сопротивление коаксиального четырёхполюсника СВЧ 75 и 50 Ом соответственно. Мощность, падающая с =75 [Ом] на вход от идеально согласованного генератора 1 Вт. Мощность, падающая с выхода на согласованную нагрузку =50 [Ом] равна 2 мВт. Определить отношения напряжений в [дБ].

2. Цена деления шкалы ваттметра поглощаемой мощности (ВПМ) при измерении ослабления аттенюатора методом отношения мощностей (задание №1) на его выходе равна:

=50 мкВт

=1,5 мкВт

Показания ВПМ равны, соответственно:

P₁ = 60 делений; P₂ = 25 делений.

Рассчитать погрешность измерений в [дБ].

3. Цена деления шкалы аттенюатора меры x_Д равна 0,1 дБ.

Коэффициент преобразования аттенюатора А_X, градуируемого мерой замещения (лабораторное задание №3) равна 0,2 дБ/деление.

Рассчитать в [дБ] погрешность градуировки , при показаниях N_X1=0 (дел), N_X2=16 (дел), если P₁ = 1 мВт, а цена деления ВПМ 4 мкВт.


4. Средняя квадратическая погрешность ваттметра поглощаемой мощности (ВПМ) в лабораторном задании №1 равна 0,8 мкВт. Систематическая погрешность из-за нелинейности =0,02P [мВт]. Определить в [дБ] погрешность измерения ослабления 23 дБ, если мощность генератора 1[мВт].

5. На основе результатов по заданию 6.4 работы №1 и результатов по заданию №1 работы №2 рассчитать и построить график зависимости калибровочного коэффициента ВПРМ от показаний по шкале волноводного аттенюатора, если плоскость выхода ВПРМ - это выходная плоскость аттенюатора.

6. На основе результатов по заданию 6.4 работы №1 и результатов по заданию №1 работы №2 рассчитать в [дБ] относительную погрешность измерений мощности , падающей с выхода ВПРМ на вход ВПМ при показаниях по шкале аттенюатора N₂ = 25делений.

Погрешность включает систематические и случайные составляющие на основе уравнения (формулы) для P_{ВЫХ(ВПРМ)} при известных показаниях P_(ВПРМ).

7. Рассчитайте в [дБ] погрешность измерения ослабления аттенюатора волноводного для каждого из результатов в измерении при показаниях N_i по заданию №1, как результата косвенных измерений, если за погрешность измерений мощности принимается половина деления шкалы блока измерительного Я2М-64 в [мВт].

8. Рассчитайте в [дБ] относительную погрешность измерения мощности для каждого из значений, приведённых в таблице показаний, полученных Вами.

Абсолютная погрешность измерения мощности принимается равной половине деления шкалы, по которой производится отсчёт показаний.


Лабораторная работа №3.

1. Перечислить основные нормируемые метрологические характеристики каналов X и Y осциллографа. Указать их значения.
   
2. Какие величины можно измерить при помощи осциллографа:
   

- прямыми измерениями;

- косвенными измерениями;

- совместными измерениями.

3. Для осциллографа занормирована "полоса частот" от f_МИН =10 Гц до f_МАКС =10⁶ Гц. Чему равна погрешность измерения амплитуды синусоидального напряжения с частотой: 5 Гц, 10 Гц, 30 Гц, 200 кГц, 500 кГц, 1 МГц, 2 МГц.

4. Для осциллографа нормированная "полоса частот" от f_МИН =10 Гц до f_МАКС =10⁶ Гц.

Оцените составляющую погрешности измерения амплитуды прямоугольного импульса длительностью 10^-1 с, 2∙10^-4 с, 5∙10^-7 с из-за "неравномерности АЧХ".

5. Меры каких физических величин содержатся в осциллографе, какими устройствами они реализованы.

6. Перечислить преобразования величин с указанием размерностей в осциллографе используя схему в описании работы или пособии.

7. Изобразите осциллограмму, которая должна получиться на экране, если ко входу Y подведено напряжение треугольное как на рис. а, а ко входу X пилообразное напряжение как на рис. б.



8. Нарисуйте осциллограмму, которая должна получиться на экране, если напряжение синусоидальное имеет частоту 5,5 раза больше, чем частота идеального пилообразного напряжения (рис. б). Допускается ответ путём получения картинки "вживую" на установке.



9. В каком минимальном частотном диапазоне будет использован генератор непрерывной линейной развёртки осциллографа для исследования напряжения НЧ генератора с диапазоном от 20 Гц до 20 кГц при необходимости получить на экране изображения имеющего 2 периода, 5 периодов.

10. Исследуемое sin напряжение имеет период T_X = 100 мкс.

Какой должна быть частота непрерывной линейной развёртки для получения изображения пяти периодов синусоиды?.

11. Исследуемое переменное напряжение прямоугольной формы имеет частоту повторения f = 2 кГц. Частота пилообразного напряжения развёртки f_P = 800 Гц. Нарисовать каким будет изображение на экране, если время нарастания напряжения развёртки в 4 раза больше времени спада.

12. Докажите, что формула:



используемая при измерении коэффициента амплитудной модуляции при помощи осциллографа соответствует формуле:

, где

- максимальное приращение амплитуды несущей частоты при модуляции, а U_m0 - амплитуда несущей частоты.

13. Объясните письменно каким образом измеряется коэффициент модуляции с помощью осциллографа.

14. Перечислите какие параметры, электрических синусоидальных колебаний измеряются в вольтах.

15. Рассчитайте коэффициент формы для периодических прямоугольных импульсов со скважностью Q, амплитудой U, когда Q = 3, 5.

16. Для решения каких измерительных задач определяют отношение напряжений на входе и выходе четырёхполюсника?

17. Входное сопротивление вольтметра R_ВХ = 5∙10⁵ Ом.

Вольтметр применим для измерения напряжения на выходе генератора, который имеет R_ВЫХ = 600 [Ом] и выдаёт на согласованную нагрузку 1В. Рассчитайте показания вольтметра.

18. Усилитель мощности имеет коэффициент усиления +17 дБ, R_ВХ = R_ВЫХ. Во сколько раз изменится отношение напряжений на выходе и входе, если коэффициент усиления увеличится на 6 дБ.

19. Рассчитайте в разах отношение коэффициентов преобразования вольтметра В3-38 при переключении пределов измерения между 30 мВ100 мВ, 100 мВ300 мВ, 300мВ1В.

20. Рассчитайте отношение коэффициентов формы К_Ф1 и К_Ф2 для периодических однополярных треугольных импульсов по рисункам а) и б).



21. Размер экрана осциллографа 64 мм x 80 мм (Y*X),

минимальная цена деления шкалы по X и Y 1мм, толщина (ширина) луча 0,8 мм. Рассчитайте минимальную достижимую абсолютную погрешность измерения амплитуды и частоты синусоидального напряжения , если К_Y = 10 мВ/дел, К_X = 10^-3 c/дел.

22. Наклон амплитудно частотной характеристики между частотой f₁ и 10f₁ составляет 20 децибел / декаду. Рассчитайте на сколько процентов изменится погрешность из-за неравномерности АЧХ при измерении синусоидального напряжения на частотах f₁ и 2f₁.

23. Вольтметром с входным сопротивлением R_ВХ = (10⁴ ± 300)Ом измеряют напряжение на нагрузке (1000 ± 60)Ом, выдаваемого генератором с выходным сопротивлением (600 ± 10)Ом. Оценить численное значение максимальной погрешности результата, если предел допускаемой погрешности измерения вольтметра равен ± 0,5%.



24. Какие величины, характеризующие периодическую последовательность прямоугольных импульсов одинаковой амплитуды следует изменить для формирования сигнала?


Лабораторная работа №4.

1. Что является мерой ослаблений в ПИКО на сверх высоких частотах.
   
2. Что является мерой коэффициента отражения (КО) (КСВН)? Чему равно номинальное значение меры КО?
   
3. Что является мерой частоты в ПИКО?
   
4. При каких условиях меру КО в виде открытого выхода коаксиальной линии (холостой ход) нельзя применять?
   

При какой частоте нельзя применять линию с размерами 7x3,04 мм? С размерами 16x7 мм, 16x4,56 мм (75 Ом)?

5. Перечислить линейные преобразования напряжения СВЧ в ПИКО.
   
6. Перечислить нелинейные преобразования СВЧ напряжения в коаксиальном ПИКО.
   
7. Перечислить масштабные преобразователи напряжения (мощности) СВЧ в ПИКО.
   
8. Нарисовать форму напряжения в зависимости от времени на входе диодного преобразователя (детектора).
   
9. Какие величины сравниваются между собой, когда:
   

а) устанавливается уровень 2 милливольта;

б) устанавливается линия «калибровка»;

в) устанавливают в определённое положение ручку «отсчёт»?

10. Значение какой величины изменяется в схеме прибора при вращении ручек:
    
11. С какой целью в ПИКО применяется режим АРМ?
    
12. Нарисовать форму спектра сигнала на выходе ГКЧ при его работе:
    

- на фиксированной частоте;

- в диапазоне частот от F₁ до F₂.

13. Нарисовать зависимость напряжения от времени на выходе детектора.
    

14. Каким способом поддерживается уровень напряжения СВЧ падающей волны постоянным в полосе частот?
    

Перечислить причины отклонения напряжения от постоянного значения.

15. Значения какой величины используются в качестве меры действительных значений коэффициента отражения и ослабления после того как ПИКО откалиброван по мерам на сверхвысоких частотах?
    
16. Измерить КСВН аттенюатора, когда его выход не нагружен (холостой ход) и нагружен на согласованную нагрузку?
    

Ослабление аттенюатора 10 дБ, 20дБ, 30 дБ.

Рассчитать значения КСВН на основе формул.

17. Шкала ослаблений 20 дБ и КСВН = 1,2 одна и та же, они соответствуют друг другу. Объяснить при помощи формул для расчёта амплитуд волн СВЧ напряжения.
    
18. С какой целью в ПИКО применяется амплитудная модуляция напряжения СВЧ? Объяснить преимущества. За счёт чего уменьшается погрешность измерения?
    
19. Дать определения ослабления как измеряемой величины в разах, в децибелах. Какие составные части в ПИКО являются измерителями проходящей мощности, падающей мощности?
    
20. Зависимости переходного ослабления С[дБ] направленных ответвителей падающей и отраженной волн (в ПИКО в полосе частот на рисунках а/б). Чему равна максимальная относительная погрешность измерения КСВН в %, ослабления в дБ.
    

21. Нарисовать на клетчатой бумаге и описать формулой зависимость коэффициента преобразования диодного преобразователя от напряжения СВЧ.
    
22. При калибровке ПИКО по коэффициенту отражения на экране линия как на рисунке:
    

а) не прямая;

б) имеет наклон.



Вопрос:

а) почему есть периодичность;

б) почему есть наклон?

23. В режиме «пад» линия:

а) не идеально горизонтальна;

б) волнообразна.



Объяснить причину.

24. Нарисовать и описать формулой вольтамперную характеристику детектора (на клетчатой бумаге).
    

4. Перечень вопросов тестов №1.
   

Блок №1

Физическая величина. Измерение ФВ. Свойства ФВ.

1. Физическая величина (ФВ) – это характеристика одного из свойств физического объекта (явления, процесса) …

Выбрать физические величины:

2. Значение физической величины – это:

3. Выбрать однородные величины :

4. Физическая величина – это:

5. Однородные физические величины отличаются друг от друга:

6. Значение физической величины – это:

7. Значения электрических токов отличаются между собой:


Блок №2

Измерения.

1. Необходимые условия выполнения измерения:

Выбрать из перечисленных:

2. Необходимые условия выполнения измерения ФВ:

Выбрать из перечисленных:


3. Метод измерений это:

Выбрать один ответ:

4. Измерения классифицируются по процедуре получения результата:

Выбрать несколько.

5. Единицы измерений физической величины.

Выбрать единицы физических величин:

6. Измерения классифицируются по способу выражения результата:

Выбрать правильное.

7. Измерения классифицируют по цели получения результата:

Выбрать несколько.


Блок №3

Погрешности измерений.

1. По способу выражения погрешности бывают:

Выбрать правильное.

2. По условиям измерений погрешности разделяются на:

Выбрать один.

3. По характеру проявления погрешности разделяются на:

Выбрать один.

4. По причине возникновения погрешности разделяются на:

Выбрать несколько.

5. Систематические погрешности бывают:

Выбрать правильные

6. Способы уменьшения систематической погрешности:

Выбрать правильные.

7. Случайные погрешности.

Выбрать правильные утверждения.

8. Экспериментальное оценивание случайных погрешностей в радиоизмерениях производится путём:

9. Для средней квадратической погрешности S результата единичного измерения в ряду равноточных измерений применяют расчётную формулу:

10. Для определения cредней квадратической погрешности среднего арифметического значения n результатов единичных измерений в ряду равноточных измерений применяют формулу:


Блок №4

Средства, методы, условия измерений.

1. Необходимые свойства технических средств, применяемых в качестве средств измерений:

Выбрать несколько.

2. Средства измерений классифицируются:

Выбрать несколько.

3. Средства измерений классифицируются:

Выбрать несколько.

4. Составные части измерительных приборов:

5. Алгоритмы сравнения x_изм с x_действ, то есть образование величины x_изм - x_действ, реализуемые в радиоизмерительном приборе:

Исключить не применяемые в приборах с уравновешивающим преобразованием.

6. Методы измерений, реализуемые в радиоизмерительных приборах:

Выбрать правильные.

7. Необходимые сведения, включаемые в методики измерений:

Выбрать правильное.

8. Условия измерений:

Выбрать правильное.


Блок №5

Погрешности средств измерений.

1. Индивидуальные, метрологические характеристики одного экземпляра средства измерения определённого типа:

Выбрать несколько.

2. Типовые нормируемые метрологические характеристики средств измерений определённого типа:

Выбрать правильные

3. К метрологическим характеристикам СИ относят:

Выбрать правильные.

4. Основную погрешность СИ нормируют для:

5. Физические явления, приводящие к изменению погрешности измерений радиоизмерительного прибора:

Выбрать правильные.

6. Дополнительная погрешность зависит от:

Выбрать одно.

7. По отношению к условиям измерений погрешности СИ классифицируются:

Выбрать правильное.


Блок №6

Измерения частоты.

1. Выбрать правильное определение

Единица частоты – это количество колебаний, происходящих…

2. Отношение длительности периода в периодической импульсной последовательности к длительности импульса – это:

Выбрать правильное

3. В кварцевом резонаторе реализуется:

Выбрать правильный ответ

4. Имеются две периодические последовательности П₁ и П₂ импульсов, точно равной длительности. В момент времени фронты импульсов совпали идеально. Определить разницу частот, если нарастание напряжения импульсов с номером n с интервалом времени .




5. Для измерения частоты напряжения методом «нулевых биений» измеряемое напряжение и напряжение, выдаваемое генератором с частотой, принимаемой за x_действ :

Выбрать правильную операцию (преобразование)

6. В электронно-счётном частотомере погрешность измерений уменьшается способом:

Выбрать правильные способы.

7. Два электрических синусоидальных напряжения описываются во времени законами:





;

;

;

.

Определить через какой интервал (длительность интервала [секунд]) после запуска фазы напряжений будут равны.

8. Преобразователи частоты.

Выбрать один правильный ответ.

9. Частотомеры бывают:

Выбрать правильные


Блок №7

Измерения разности фаз, фазового сдвига.

1. Разность фаз волны, распространяющейся в однородной полосковой линии, в плоскостях, перпендикулярных направлению распространения, на расстоянии l [м] друг от друга рассчитывают по формуле:

, где -длина волны в линии в метрах

Выбрать правильный размер единицы .

2. Необходимое условие для выполнения измерения разности фаз волн, распространяющихся между входом и выходом четырёхполюсника, например фазовращателя волноводного или коаксиального, являются:

Выбрать одно.

3. В качестве мер фазового сдвига применяют:

4. В качестве устройства сравнения аналогового измерителя разности фаз применяют:

Выбрать правильное.

5. Погрешность дискретности измерения фазового сдвига цифровым фазометром:

Выбрать правильное утверждение.

6. В фазовом детекторе постоянное выходное напряжение пропорционально:

7. В фазометре результаты измерения разности фаз сравниваемых напряжений в конечном счёте преобразуются в числа и выражаются значениями кратными следующим:

Выберите среди них размер единицы разности фаз.

8. Разность фаз измеряют между двумя периодическими электрическими напряжениями у которых:

9. Фазовращатели для АФАР.

Измеренные фазовые сдвиги:

Подобрать одинаковые.

1) 45 ⁰ ; 2) –90 ⁰ ; 3) 405 ⁰ ; 4) 810 ⁰ ; 5) 135 ⁰ ; 6) –270 ⁰ ; 7) 270 ⁰ ; 8) 180 ⁰ ; 9) 90 ⁰