Измерение частоты гармонических колебаний методом синусоидальной развертки
Соберите схему измерения в соответствии с рисунком 6.2.
X
Y
Рисунок 6.2 - Измерение частоты методом синусоидальной развертки
Gи – генератор гармонических колебаний неизвестной частоты;
Go – генератор гармонических колебаний с известной (образцовой) частотой.
Установите на осциллографе режим внешней развертки и получите на экране изображение размером около двух третей размера экрана по вертикали и горизонтали (этого можно достичь, изменяя коэффициенты отклонения каналов осциллографа и напряжение на выходе генераторов), в заданной точке исследования.
Изменяя частоту генератора колебаний образцовой частоты, получите на экране изображение эллипса (частный случай – прямая линия), при этом допустимо медленное изменение формы фигуры (см. таблицу 6.9). Зарисуйте фигуру и зафиксируйте значение частоты образцового генератора в таблице 6.10.
Таблица 6.9
Примеры фигур Лиссажу на экране осциллографа при синусоидальной
развертке
Соотношение частот |
Фазовый сдвиг между сигналами на входах X и Y осциллографа |
|||
0о |
90о |
180о |
270о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.10
Результаты наблюдений и вычислений при синусоидальной развертке
Номер иссле-дуемой точки |
Фигура Лиссажу |
nX |
nY |
Образцовая частота, fo, кГц |
Абсолютная неопределенность Δfo, кГц |
Относительная неопределенность δfo, % |
Измеренная частота, fu, кГц |
Абсолютная неопределенность измерения частоты Δfx, кГц |
Относительная неопределенность измрения частоты δfx, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Увеличив частоту образцового генератора, добейтесь появления новой фигуры (не обязательно из таблицы 6.9) и зафиксируйте новые результаты наблюдений в заготовке отчета. То же самое повторите, установив частоту образцового генератора ниже частоты, полученной в п.6.5.3.
Таблица 6.11
Результаты измерения частоты и периода методом синусоидальной развертки
Номер исследуе- мой точки |
Результат измерения частоты |
Расчетное значение периода, ТX, мс |
Абсолютная неопределенность измерения ΔТX, мс |
Относительная неопределенность измерения δТX, % |
Результат измерения периода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычислите измеренные значения частоты и периода сигнала, оцените неопределенности измерений, оформите результаты измерений в соответствии с нормативными документами.
Проанализируйте полученные результаты и сделайте выводы в письменной форме в отчете.