Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Дисциплины:
2022-10-04 | 40 |
5.00
из
|
Заказать работу |
В.Б. Папэ, В.И. Сметанин
Измерение напряжения электрических сигналов
методические указания к лабораторной работе № 3.4
по курсам
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ
МЕТРОЛОГИЯ И ЭЛЕКТРОРАДИОИЗМЕРЕНИЯ В телекоммуникаци ОННЫХ СИСТЕМАХ
МЕТРОЛОГИЯ И РАДИОИЗМЕРЕНИЯ
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ
И ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Новосибирск
2009 г.
УДК 621.317 (076.5)
Гребцова Л.В., Запасный И.Н., В.Б. Папэ В.Б.,Сметанин В.И. Измерение напряжения электрических сигналов. Методические указания к лабораторной работе по курсам «Метрология, стандартизация и сертификация», «Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах», «Метрология и радиоизмерения», «Метрология, стандартизация и технические измерения» // СибГУТИ. – Новосибирск 2009 г. – 31 с
В методических указаниях приведены задания на выполнение лабораторной работы по разделу «Измерение напряжения электрических сигналов» курса «Метрология, стандартизация и сертификация», «Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах»,«Метрология и радиоизмерения», «Метрология, стандартизация и технические измерения». Лабораторная работа поставлена с использованием компьютерных моделей лабораторного стенда и измерительных приборов, сформированных в среде LabVIEW. Это позволяет обучающимся выполнять лабораторные работы везде, где есть персональный компьютер, в том числе и дома, следовательно, лабораторная работа может быть применена при дистанционном обучении. Предложены экспериментальные задачи для решения в лаборатории и индивидуальные тестовые домашние задания для контроля теоретической подготовки студента к выполнению лабораторной работы. Приведены подробные методические рекомендации по проведению экспериментов и обработке их результатов. Предложены вопросы для самоконтроля самостоятельной работы и рекомендации по оформлению отчета. Выполнение работы способствует закреплению теоретических знаний, развитию навыков работы со средствами измерений, приобретению умений по обработке и оформлению результатов экспериментальных исследований.
Каф. ПДС и М
Ил., 14 табл.12
Рецензент: Н.И. Горлов
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Цель работы………………………………………………………………….. | 4 |
2. Программа лабораторной работы ………………………………………… | 4 |
3. Перечень лабораторного оборудования……………………………………. | 4 |
4. Подготовка к работе………………………………………………….. | 4 |
4.1. Контрольные вопросы……………………………………………………. | 5 |
4.2 Задачи для самопроверки…………………………………………………. | 5 |
5. Методические рекомендации по выполнению лабораторной работы…… | 8 |
5.1. П одготовка стенда к работе…………………………………………….. | 8 |
5.2.Описание лабораторного стенда………………………………………… | 8 |
5.3. Ознакомление с моделями лабораторного стенда.………………….. | 10 |
5.4. Проверка работоспособности органов управления моделями……. | 11 |
5.5. Исследование частотных характеристик вольтметров переменного тока…………………………………………………………………………… | 11 |
5.6 Измерение параметров напряжения сигнала произвольной формы | 13 |
5.7 Измерение значения коэффициентов амплитуды, формы и усреднения сигналов различной формы……………………………………………… | 15 |
6. Оформление отчета…………………………………………………………... | 16 |
7. Приложение…………………………………………………………………... | 16 |
7.1. Правила выполнения лабораторной работы…………………………... | 16 |
7.2. Оформление результатов измерения……………………………………. | 17 |
7.3. Основные метрологические характеристики вольтметров……… | 18 |
7.4. Теоретические основы измерения напряжения электрических сигналов…………………………………………………………………………….. | 24 |
8. Литература……………………………………………………………………. | 30 |
1. Цель работы
1.1. Изучить:
1.1.1 параметры переменных напряжений и токов;
1.1.2 методы измерения параметров переменных напряжений и токов;
1.1.3 принцип действия, устройство и метрологические характеристики электронных вольтметров;
1.1.4 особенности измерения напряжения электронными вольтметрами переменного тока;
1.1.5 источники погрешности при измерении электронными вольтметрами;
1.1.6 оценка погрешности измерений напряжений вольтметрами;
1.2 получить навыки работы с измерительными приборами;
1.3 приобрести умение обрабатывать и оформлять результаты измерений, выполненных с помощью вольтметров.
2. Программа лабораторной работы.
2.1. Определение основных метрологических характеристик электронных вольтметров в протоколе измерений.
2.2.Исследование частотных характеристик вольтметров переменного тока
2.3 Измерение параметров напряжения сигнала произвольной формы:
· среднеквадратическое значение;
· средневыпрямленное значение;
·пиковое значение.
2.4. Измерение значений коэффициентов амплитуды, формы и усреднения сигналов различной формы.
3. Перечень лабораторного оборудования.
3.1. Основное оборудование.
Аналоговые вольтметры переменного тока:
3.1.1 средневыпрямленного значения;
3.1.2 пикового значения;
3.1.3 среднеквадратического значения.
3.2. Вспомогательные приборы.
3.2.1 Генератор сигналов специальной формы (функциональный генератор).
3.2.2 Электронно-лучевой осциллограф.
Подготовка к работе.
Ознакомиться с теоретическими основами измерения напряжения электрических сигналов по литературе [1] (с.85-93,95-97,102-112), [2] (с.54-72,100-110), конспекту лекций, методическим указаниям к настоящей лабораторной работе.
Заготовить в отчете по лабораторной работе таблицы для записи результатов наблюдений и результатов их обработки по каждому пункту программы лабораторной работы. Привести в отчете необходимые формулы по обработке результатов измерений и оценке погрешности измерений.
4.1. Для самопроверки готовности к выполнению работы сформулировать ответы на следующие вопросы:
· параметры напряжения сигналов переменного тока: среднее, средневыпрямленное, среднеквадратическое и пиковое значения напряжения;
· устройство, принцип действия и основные характеристики электромеханических вольтметров переменного тока;
· устройство, принцип действия и основные характеристики электронных (аналоговых и цифровых) вольтметров переменного тока;
· структурные схемы аналоговых электронных вольтметров переменного тока;
· основные типы преобразователей, применяемых в электронных аналоговых вольтметрах, их назначение;
· градуировка электронных вольтметров, определение параметров напряжения сигнала по показаниям вольтметра;
· особенности измерения импульсных сигналов;
· источники погрешностей в аналоговых электронных вольтметрах, оценка погрешности измерения напряжения вольтметрами;
· основные достоинства цифровых вольтметров;
· основные метрологические характеристики вольтметров переменного тока;
· как измерить среднеквадратическое значение напряжения электрических сигналов?
· как измерить средневыпрямленное значение напряжения электрических сигналов?
· как измерить среднее значение напряжения сигнала, какое средство измерений Вы выберите?
· в каком диапазоне частот могут измерять напряжение гармонических сигналов электронные вольтметры?
· как зависит погрешность показаний вольтметров различного типа от частоты измеряемого сигнала?
4.2. Задачи для самоконтроля.
Вариант задания совпадает с двумя последними цифрами номера студенческого билета (пороля).
Задача 1. Определить пиковое, средневыпрямленное, среднеквадратическое значения напряжений, если известно показание вольтметра Uv, который проградуирован в среднеквадратических значениях для гармонического сигнала. Исходные данные приведены в табл. 4.1 и 4.2.
Таблица 4.1
Тип преобразователя и показание вольтметра к задаче 1
Вид параметра |
Последняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
Показание U v,В | 10 | 15 | 12 | 20 | 18 | 25 | 40 | 30 | 50 | 80 |
Тип преобразователя вольтметра | Средне- квадратический | Средневыпрямлен-ных значений |
Пиковый |
Таблица 4.2
Значения коэффициентов амплитуды Ка и формы Кф
исследуемого сигнала к задаче 1
Вид параметра | Предпоследняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
К а | 4 | 1.8 | 2 | 1.73 | 3 | 5 | 1.8 | 2.5 | 4 | 3.4 |
К ф | 1,8 | 1.3 | 1.2 | 1.16 | 2 | 3 | 1.2 | 1.5 | 2.1 | 2.3 |
Задача 2. Определить ЭДС источника (Еист), методическую абсолютную и относительную погрешности измерения ЭДС источника напряжения, выполненного согласно схеме рис.4.1. Внести поправку в результат измерения напряжений вольтметрами. Исходные данные к решению задачи 2 приведены в табл. 4.3 и 4.4.
Рис. 4.1. Схема измерения к задаче 2.
Таблица 4.3
Входное сопротивление вольтметра Rv к задаче 2
Вид параметра | Последняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
Rv, МОм | 1.5 | 2.0 | 3.0 | 2.5 | 1.0 | 0.5 | 5.0 | 4.0 | 10.0 | 6.0 |
Таблица 4.4
Значение выходного сопротивления источника R ист и показание
вольтметра Uv к задаче 2.
Вид параметра | Предпоследняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
R ист, кОм | 10 | 25 | 100 | 250 | 200 | 500 | 400 | 50 | 800 | 75 |
U v, В | 16 | 20 | 40 | 70 | 50 | 30 | 90 | 100 | 60 | 10 |
Таблица 4.5
Форма сигнала, пиковое значение сигнала Um,
конечное значение шкалы вольтметра Uk к задаче 3
Вид параметра | Последняя цифра номера студенческого билета | |||||||||||||||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |||||||||||||
U m, В | 5 | 8 | 15 | 10 | 25 | 20 | 40 | 30 | 50 | 70 | ||||||||||||
сигнал |
Гармонический |
|
|
|
| |||||||||||||||||
Uk,В | 10 | 15 | 20 | 15 | 30 | 25 | 100 | 50 | 100 | 150 | ||||||||||||
Задача 3. Определить показания вольтметра Uv и оценить погрешность измерения напряжения для сигнала, указанного в табл. 4.5. Записать результат в соответствии с нормативными документами в двух вариантах с указанием границы: а) абсолютной погрешности; б) относительной погрешности. Метрологические характеристики вольтметра и параметры сигнала приведены в табл. 4.5 и 4.6.
Таблица 4.6
Метрологические характеристики вольтметра к задаче 3
Вид параметра | Предпоследняя цифра номера студенческого билета | |||||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |||
Класс точности | 1.5 | 1.0 | 2.0 | 2.5 | 4.0 | 6.0 | 0.5 | 0.25 | 0.2 | 0.4 | ||
Вид входа вольтметра | Открытый | Открытый | Закрытый | Открытый | Открытый |
Закрытый | Открытый |
Открытый | Закрытый | Открытый | ||
Тип преобра-зователя вольтметра | среднеквадратический | Средневыпрямленных значений | Пиковый | Средневыпрямленных значений | Пиковый | Пиковый | Средневыпрямленных значений | среднеквадратический | Пиковый | Пиковый | ||
Вольт метр про градуиро-ван |
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!