Лабораторная работа №5

Тема работы: «Измерение интервалов времени и фазовых сдвигов»


Цели работы:

1. 
   Получить навыки работы с приборами для измерения интервалов времени и фазовых сдвигов.
   
2. 
   Овладеть методикой измерений интервалов времени и фазовых сдвигов цифровыми измерителями и электронно-лучевым осциллографом.
   
3. 
   Научится оценивать погрешности результатов измерений.
   

Используемая аппаратура

Цифровой измеритель интервалов времени_ частотомер электронно-счетный Ч3-63.

Предназначен для измерения периода (частоты) следования синусоидального и импульсного сигналов, длительности импульсов, отношения частот двух сигналов, счета числа сигналов.

Осциллограф двухлучевой С1-96

Осциллограф предназначен для одновременного исследования и сопоставления формы двух электрических сигналов путем визуального наблюдения периодических и однократных сигналов, а также измерения временных интервалов от 0,8 мкс до 1 с (с растяжкой от 0,16 мкс) и амплитудой от 4мВ до 400 В.

Фазометр Ф2-34

Измеритель разности фаз Ф2-34 предназначен для измерения сдвига фаз между двумя синусоидальными сигналами в полосе частот 0,5-5 МГц. Прибор представляет собой триггерный фазометр с время-импульсным преобразованием и постоянным измерительным временем.

Генератор сигналов низкочастотный ГЗ-109

Генератор сигналов низкочастотный ГЗ-109 предназначен для регулирования, испытания и ремонта различных радиотехнических устройств в лабораторных и производственных условиях, в телевидении, радиовещании, акустике, технике связи.

Измерительный генератор периодической последовательности прямоугольных импульсов Г5-54

Генератор является источником простых видов выходных последовательностей импульсов. Применяется для исследования и обслуживания различных радиотехнических устройств.

Коммутационный блок
Порядок выполнения работы

1. Ознакомление с составом экспериментального стенда, а также с описанием и порядком работы с приборами.

2. Измерение интервала

---

времени между опорным и интервальным импульсами, поступающими с различных входов устройства, с помощью электронно-лучевого осциллографа.

3. Измерение цифровым измерителем интервалов времени различных длительностей при определенной частоте следования счетных импульсов.

4. Измерение цифровым измерителем длительности импульса с выбором периода следования счетных импульсов при заданной погрешности дискретности.

5. Исследование погрешности дискретности, возникающей при измерении длительности импульса цифровым измерителем интервалов времени с различными частотами следования счетных импульсов.

6. Снятие фазочастотной характеристик четырехполюсника.

Выполнение работы

1. Ознакомились с описанием и порядком работы с приборами.

2. Измерим интервал времени между опорным и интервальным импульсами, поступающими с различных входов устройства, с помощью электронно-лучевого осциллографа.

Коммутатор устанавливается в положение 2А

Параметры выходного сигнала генератора:

• 
  Полярность – положительная;
  
• 
  Длительность t_и = 850мкс;
  
• 
  Частота повторения F = 300 Гц;
  
• 
  Амплитуда Um = 20В;
  
• 
  Временной сдвиг выходных импульсов t_с = 50 мкс.
  

Показания частотомера, как образцового прибора: 871,3

Показания осциллографа приведено на рисунке 1.



Рисунок 1 Показания осциллографа при развертке Время/Дел = 0,1 мс
3. Коммутатор устанавливается в положение 2Б

Параметры выходного сигнала генератора:

• 
  Полярность – положительная;
  
• 
  Длительность t_и = 650мкс;
  
• 
  Частота повторения F = 300 Гц;
  
• 
  Амплитуда Um = 20В;
  
• 
  Временной сдвиг выходных импульсов t_с = 100 мкс.
  

Установки на осциллографе:

Время/Дел: 100мкс

Полученная осциллограмма на Рисунке 3:


Рисунок 3 Осциллограмма интервального и опорного импульсов.
4. Параметры выходного сигнала генератора:

• 
  Полярность – положительная;
  
• 
  Длительность t_и = 1000мкс;
  
• 
  Частота повторения F = 100 Гц;
  
• 
  Амплитуда Um = 20В.
  

---

Результаты измерений в Таблице 1:

Таблица 1. Измерения при различных значениях длительности импульса

№ П.П	Рез-ты измерения при различных уст-х значениях длительности импульса
	1 мс		0.3 мс		0.02 мс
	Показание прибора, мс	Наибольшая абсолютная погрешность дискретности, мс	Показание прибора, мс	Наибольшая абсолютная погрешность дискретности, мс	Показание прибора, мс	Наибольшая абсолютная погрешность дискретности, мс
1	1,054	0,001	0,323	0,001	0,0197	0,0001
2	1,055		0,322		0,0197
3	1,054		0,323		0,0197
4	1,055		0,322		0,0197
5	1,055		0,323		0,0197
6	1,057		0,323		0,0196
7	1,054		0,322		0,0197
8	1,054		0,323		0,0197
9	1,054		0,322		0,0197
10	1,056		0,323		0,0196
			0,003		0,005

---

5. Не изменяя амплитуду и частоту повторения выходных сигналов измерительного генератора устанавливается длительность t_и = 800 мкс.

Результаты измерений отражены в Таблице 2.

Таблица 2Результаты измерения при выбранной метке времени

№ П.П	Рез-ты измерения при различных уст-х значениях длительности импульса
	Показания прибора при tи=800мкс	Наибольшая абсолютная погрешность дискрености	Наибольшая относительная погрешность дискрености, %
1	0,8	0,1	0,0125
2	0,9
3	0,8
4	0,8
5	0,8
6	0,8
7	0,8
8	0,9
9	0,8
10	0,8

6.Устанавливается длительность импульса t_и = 850 мкс.

Измеряется длительность импульса при трех значениях периода следования счетных импульсов (метки времени): 1 мкс, 10 мкс, 100 мкс в ручном режиме измерений.

Полученные показания занесем в таблицу 3.

Таблица 3. Результаты измерения длительности импульса t_и = 850 мкс

№ П.П	Результаты измерения длительности импульса t = 850 мкс
	1 мс		10 мс			100 мс
	Показание прибора, мс	Наибольшая абсолютная погрешность дискретности, мс		Показание прибора, мс	Наибольшая абсолютная погрешность дискретности, мс		Показание прибора, мс	Наибольшая абсолютная погрешность дискретности, мс
1	0,873	0,001		0,87	0,01		0,9	0,1
2	0,873			0,87			0,8
3	0,873			0,88			0,9
4	0,872			0,87			0,9
5	0,872			0,87			0,9
6	0,872			0,87			0,9
7	0,873			0,87			0,8
8	0,872			0,87			0,9
9	0,872			0,88			0,9
10	0,872			0,88			0,9
11	0,873			0,88			0,8
12	0,873			0,87			0,9
13	0,872			0,87			0,8
14	0,873			0,87			0,9
15	0,872			0,87			0,9
16	0,873			0,87			0,9
17	0,873			0,87			0,8
18	0,872			0,88			0,9
19	0,872			0,87			0,9
20	0,872			0,88			0,9

---

7. Снятие ФЧХ четырехполюсника



Рисунок 2



Переключатель коммутатора устанавливается в положение 6А

Напряжение генератора ГЗ-109 = 10В.

Частоты: 3, 5, 7, 10, 15, 20, 50 кГц.

Результаты измерений заносим в таблицу 4.

Таблица 4. Измерение временного и фазового сдвигов

Частота F, кГц	1	3	5	7	10	15	20	50
Период Т, мс	1	0,33	0,2	0,14	0,1	0,067	0,05	0,02
Временной сдвиг ΔT, мс	0,14	0	0,02	0,011	0,012	0,01	0,009	0,0045
Измененный азовый сдвиг φизм, град.	50,4	0	18	28,8	43,2	53,7	64,8	81

Измерения фазового сдвига с помощью фазометра.

Измерения заносим в таблицу 5:
Таблица 5. Расчетный и измеренный фазовый сдвиг

Частота F, кГц	1	3	5	7	10	15	20	50
Расчетный фазовый сдвиг φрасч, град.	43,721	2,263	-17,296	-30,176	-43,262	-56,311	-63,901	-79,145
Измеренный фазовый сдвиг φизм, град.	43,9	2,4	-16,96	-29,74	-42,51	-55,44	-63,27	-78,44

---

Смотрите также файлы

• Табель учета посещаемости детей.docx

• 9 Задание 2.docx

• Набрать текст по образцу в любом текстовом редакторе и оформить его по образцу.doc

• Ю. Л. Александров (подпись) (инициалы, фамилия) 2019 г. Бакалаврская рабotа 38. 03. 01 Экономика.docx

• Бюджетное учреждение высшего образования финансовый университет при правительстве российской федерации орловский филиал.docx