Метрология, стандартизация и сертификация в информатике и радиоэлектронике

При круговой развертке напряжение образцовой частоты через фазовращатель - фазорасщепитель (рис.44.1) подают на оба входа осциллографа. Фазовращатель состоит из двух

Метрология, стандартизация и сертификация в информатике и радиоэлектронике

Контрольная работа

Разное

Другие контрольные работы по предмету

Разное

Сдать работу со 100% гаранией
p>

 

. Рассчитаем цену деления шкалы по току МЭИМ

 

 

Расчёт цепи вольтметра

1. Напряжение в цепи вольтметра равно пределу измерения

 

2. Сопротивление добавочного резистора

 

 

. Рассчитаем цену деления шкалы по напряжению МЭИМ

 

 

Задача 5

 

В процессе измерения напряжения в цепи (рисунок 2) получен результат UX. Определить методическую погрешность измерения и действительное значение падения напряжения на резисторе RН2.

 

 

U x = 5,3B

R0 = 0,5кОм

RН2 =27,0кОм

RV = 50кОм

Решение

1.Определим токи, протекающие по параллельным ветвям цепи (рис. 2)

измерение погрешность точность вольтметр

 

. Определим ток, протекающий по цепи (рис. 2)

 

 

3.Определим входное напряжение

 

 

4.Определим действительный ток, протекающий по цепи без вольтметра

 

 

.Определим действительное значение падения напряжения на резисторе RН2

 

 

.Определим методическую погрешность измерения

 

 

Задача 6

 

В задачах 29…31 необходимо определить амплитудное Um, среднеквадратическое Uск и средневыпрямленное Uсв значения напряжения, поданного на вход электронного вольтметра с пиковым детектором и закрытым входом со шкалой, отградуированной в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения. Показания вольтметра U1 (приведены в таблица 10). Оценить также пределы основной инструментальной погрешности измерения Um, Uск, Uсв, выбрав соответствующий предел измерения из ряда …3; 10; 30; 100;… В. Результаты представить по ГОСТ 8.207-76.

U1 = 515мВ

Сигнал синусоидальной формы после однополупериодного выпрямителя имеет КA = 2,0 и КФ = 1,76. Подан в положительной полярности на вход вольтметра с классом точности 2,5.

Решение

1. Поскольку вид измеряемого напряжения определяется типом детектора, то можно сделать вывод, что вольтметр измеряет пиковое значение. Однако шкала вольтметра проградуирована в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения. В этом случае пиковое значение определяется суммой постоянной и переменной составляющих

 

(30.1)

 

Переменная составляющая определяется 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 = n×fx = 3×0,25 = 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 tgδx

 

 

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 tgδx 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 измерения : Учебник . - Л.: Энергоатомиздат, 1987. -80 с.

3 Мирский, Г.Я. Электронные измерения. Г.Я. Мирский - М. : Радио и связь, 1986.

4 Метрология, стандартизация и измерения в технике связи : Учебное пособие для вузов ; под ред. Б.П. Хромого. - М.: Радио и связь, 1986.

5 Гончаров, А.А. Метрология, стандартизация и сертификация : учеб. посо-бие для студ. высш. учеб. заведений // А.А. Гончаров, В.Д. Копытов. - М. : Академия, 2005. - 240 с.

6 Метрология, стандартизация, сертификация и электроизмерительная тех-ника : учеб. пособие для вузов ; под ред. К. К. Кима. - СПб. : Питер, 2006. - 368 с.

7 Якушев, А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения : Учебник для втузов . М Машиностроение , 1989 . - 352 с .

8 Метрология и измерения : Учебно-метод. пособие для индивидуальной работы студентов ; под общей редакцией С.В. Лялькова. - Минск : БГУИР, 2001.

9 Ляльков, С.В. Национальная система подтверждения соответствия Республики Беларусь : учебно-метод. пособие для студ. спец.

Похожие работы

< 1 2 3 >