Министерство цифрового развития связи и массовых коммуникаций РФФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего образованияСибирский государственный Университет Телекоммуникаций и Информатики(СибГУТИ)Кафедра ИКССОтчетЛабораторная работа № 3.6Измерение частоты и периода электрических сигналовВариант - 48Выполнил: студент 2 курсаГруппы РТ-11Шестаков С.АПроверил преподаватель: Гребцова Л.ВНовосибирск 20221. Цель работы:1.1 Освоить методы измерения частоты и периода электрических сигналов специализированными средствами измерений.1.2 Приобрести практические навыки работы с цифровыми и резонансными частотомерами, измерительными генераторами.1.3 Получить практические навыки обработки результатов измерения частоты и периода сигналов, оценки погрешности (неопределенности) результатов измерений и их оформление. 2. Программа лабораторной работы2.1 Измерение частоты и периода источника гармонических колебаний с помощью цифрового частотомера.2.2 Измерение периода и частоты гармонических колебаний с помощью цифрового периодомера. 2.3 Измерение частоты и периода гармонических сигналов резонансным частотомером. 3. Описания средств измерения лабораторного стенда. Электронный цифровой частотомер. Модель электронного цифрового частотомера служит для измерения частоты и периода периодических электрических сигналов.Тумблер (1) «сеть» для включения питания; Световые индикаторы включения питания кварцевого генератора «Кв. ген.» (2) и работы блока автоматики «Счет» (3);Восьмиразрядный индикатор (4) цифрового отсчетного устройства; Переключатель (5) выбора рода работы;Многопозиционный кнопочный переключатель (6) выбора времени измерения (усреднения) – («Время счета, ms») в режиме измерения «частота» либо для выбора множителя периода «множитель» для режима измерения «период»; Многопозиционный кнопочный переключатель (7) выбора периода следования счетных импульсов «Метки времени», используется в режиме измерения «период»;

---

Регулятор (8) «уровень» - в работе не используется.Ниже приведены некоторые метрологические характеристики модели: Таблица.1

Параметр	Величина
диапазон рабочих частот	от 10 Гц до 10 МГц
входное напряжение	не менее 3 В не более 10 В
входное сопротивление	не менее 1 МОм
относительная нестабильность частоты внутреннего опорного генератора	±1,510-6
относительная погрешности (неопределенности) уровня запуска (формирования)	310-3

Рисунок.1 Модель электронно-счетного цифрового частотомера –периодомера. Генератор сигналов синусоидальной формы. Модель генератора сигналов синусоидальной формы служит для формирования гармонического электрическо­го сигнала с регулируемыми параметрами.На лицевой панели модели генератора сигналов расположены:• Тумблер (1) «вкл» для включения питания;• декадный переключатель (2) частоты выходного сигнала «Множитель»;• ручка (3) плавной регулировки частоты выходного сигнала «Частота»;• ручка (4) плавной регулировки уровня выходного сигнала «Амплитуда»; • стрелочный индикатор (5) амплитуды выходного сигнала• электрический разъем (6) «Выход» - для подключения приемника гармонического сигнала; • цифровой индикатор частоты выходного сигнала (7).Ниже приведены некоторые метрологические характеристики модели:Таблица.2

Параметр	Величина
диапазон рабочих частот	от 1 Гц до 100 кГц
выходное напряжение	от 0 В до 5 В
погрешность установки частоты выходного сигнала	не более 1 %

---

Рисунок.2 Модель генератора гармонических сигналовЭлектронный аналоговый резонансный частотомер. Модель электронного аналогового резонансного частотомера служит для измерения частоты гармонических электрических сигналов.На лицевой панели модели резонансного частотомера расположены:Тумблер (1) «СЕТЬ» для включения питания (со световым индикатором); Ручка (2) ступенчатого переключателя частотных диапазонов входного сигнала; Ручка (3) плавной регулировки настройки резонанса колебательного контура; Индикатор (4) уровня напряжения в колебательном контуре (индикатор резонанса); Электрические разъемы (5) для подключения входного сигнала; Цифровой индикатор частоты измеряемого сигнала (6).Ниже приведены некоторые характеристики модели: Таблица.3

Параметр	Величина
диапазон рабочих частот	от 1 Гц до 100 кГц
класс точности	1%
входное сопротивление	не менее 1 МОм
входное напряжение	не менее 20 мВ и не более 10 В

---

Рисунок.3 Модель резонансного частотомера4. Расчетные формулы4.1 Связь оценок погрешности (неопределенности) измерений частоты и периода.Так как частота и период связаны соотношением: , то, зная оценку погрешности (неопределенности) одного параметра, легко оценить погрешности (неопределенности) другого, воспользовавшись методикой оценки погрешности (неопределенности) косвенных измерений: , или , где - граница абсолютной погрешности (неопределенности) измерения периода; - граница абсолютной погрешности (неопределенности) измерения частоты.Перейдя к относительным неопределенностям периода и частоты , получим: . 4.2 Оценка погрешности (неопределенности) измерения частоты цифровым частотомером.Относительная погрешности (неопределенности) измерения частоты частотомером складывается из двух компонентов: относительной погрешности (неопределенности) частоты образцового (обычно кварцевого) генератора частотомера и относительной погрешности (неопределенности) дискретизации (квантования) , вызванной тем, что аналоговую величину представляют целым числом импульсов .

---

.
Значение задано в метрологических характеристиках частотомера, вычисляют, пользуясь выражением

где - измеренное значение частоты;

- время счета, установленное на частотомере.

Исходя из (7.5): .

4.3. Оценка погрешности (неопределенности) измерения периода

цифровым периодомером.

Относительная погрешности (неопределенности) измерения периода периодомером складывается из трех компонентов: относительной погрешности (неопределенности) частоты образцового (обычно кварцевого) генератора прибора , относительной погрешности (неопределенности) уровня запуска (формирования), вызванной наличием шумов в исследуемом сигнале и нестабильностью порога срабатывания формирующего устройства и относительной погрешности (неопределенности) дискретизации (квантования) , вызванной тем, что аналоговую величину представляют целым числом импульсов .

Предел допускаемой относительной погрешности измерения периода оценивают по формуле


где - относительная погрешность (неопределенность) частоты образцового (обычно кварцевого) генератора частотомера, она указана в метрологических характеристиках прибора;

- относительная погрешность (неопределенность) уровня запуска (формирования), вызванная наличием шумов в исследуемом сигнале и нестабильностью порога срабатывания формирующего устройства в периодомере, она указана в метрологических характеристиках прибора;

---

Смотрите также файлы

• Реклама со времен своего появления прошла долгий путь становления как основное и самостоятельное звено маркетинговых коммуникаций, но не утратила первоначальных свойств.docx

• Программа по предмету структура и содержание. На лекции.docx

• органы кроветворения.pdf

• Жизнедеятельность клетки.docx

• Автономная некоммерческая организация высшего образования волгоградский институт бизнеса центр по работе со студентами.docx