3 Этап. Проведение эксперимента.
Рис 3. Схема опыта
3.1 Соберите измерительную схему (рис. 3);
3.2 Подготовьте к работе вольтметр В7-35 и осциллограф АСК-1022;
3.3 Установите переключатель входа осциллографа в положение DC—открытый вход.
Опыт:
3.4 Установите на генераторе Г5-54 периодический импульсный сигнал требуемых параметров : Т =600 мкс и заданную амплитуду ;
3.5 Установите переключатель развертки «TIME/DIV» в положение 100 мкс/дел; регулировкой частоты следования импульсов на генераторе Г5-54 добейтесь, чтобы период следования импульсов занимал ровно 6 клеток масштабной сетки по горизонтали;
3.6 Установите переключатель развертки
в положение 50
,
плавной регулировкой длительности
импульса добейтесь, чтобы импульс
занимал ровно 6 клеток (300 мкс);
3.7 Установите переключатель осциллографа VOLTS/DIV в положение, при котором импульс будет занимать не менее 4-х клеток по вертикали; регулировкой амплитуды импульса на генераторе Г5-54 добейтесь, чтобы импульс занимал на экране осциллографа целое число клеток;
3.8 Снимите отсчет с дисплея вольтметра Uv = Ux ,
3.9 Выполните эти опыты многократно ( n=10 ) , каждый раз регулируя амплитуду импульса на генераторе Г5-54 от минимальной до уровня, соответствующего п. 3.7.
Опыт:
3.10 Плавной регулировкой длительности импульса на выходе генератора Г5-54 добейтесь, чтобы импульс занимал ровно 4 клетки по горизонтали (200 мкс);
3.11 Проведите эксперимент в соответствии с п.3.8 и 3.9.
Опыт:
.
3.12 Установите переключатель развертки
в положение
,
плавной регулировкой длительности
импульса
на выходе генератора Г5-54 добейтесь,
чтобы импульс занимал ровно 7.5 клеток
по горизонтали (150 мкс);
3.13 Проведите эксперимент в соответствии с п. 3.8 и 3.9.
Опыт:
3.14 Плавной регулировкой длительности импульса на выходе генератора Г5-54 добейтесь, чтобы импульс занимал ровно 6 клеток по горизонтали (120 мкс);
3.15 Проведите эксперимент в соответствии с п.3.8 и 3.9.
Опыт:
3.16 Установите переключатель развертки
в положение
,
плавной регулировкой длительности
импульса на выходе генератора Г5-54
добейтесь, чтобы импульс занимал ровно
10 клеток по горизонтали (100 мкс);
3.17 Проведите эксперимент в соответствии с п.3.8 и 3.9.
3.18 Результаты эксперимента занесите в таблицу 2 (Л.1)
Этап. Обработка результатов эксперимента.
4.1 При проведении многократных
измерений точность измерений повышается.
Определите погрешность среднеарифметического,
считая погрешность однократного
измерения равной классу точности
осциллографа (
).
Вычислите среднеарифметические значения
результатов измерения
и погрешность среднеарифметического
;
результаты занесите в таблицу 2(Л.1);
4.2 Результат измерения напряжения
сигнала вольтметром (среднеарифметическое
из показаний вольтметра
)
переведите в соответствующие значения
интегрального параметра исследуемого
сигнала
,
для заданных скважностей q
(пункт 2.3).
4.3 Рассчитайте погрешность измерения
каждого параметра:
;
,
где А – истинное значение параметра
(расчетное значение).
4.4 Результаты расчетов занесите в таблицу 3(Л.1).
5. ВЫВОДЫ
Сравните полученные в результате расчетов значения интегральных параметров сложного сигнала с полученными в результате эксперимента (c помощью вольтметра ) значениями этих параметров.
6. Контрольные вопросы:
6.1 Дайте определение сложного сигнала.
6.2 Дайте определения интегральным параметрам сигнала.
6.3 Почему большинство электронных вольтметров дают неверные показания при измерении сложных сигналов?
6.4 Как перевести показание вольтметра в правильный результат при измерении сложных сигналов вольтметрами с разными типами детекторов?
Учебно-исследовательская лабораторная работа №9 Исследование искажений прямоугольных импульсов в линиях передач
|
|
|
|
ЭТАП 1. Цель работы:
1.1 Понимать природу искажений сложных измерительных сигналов, прежде всего наиболее распространенных в экспериментальной физике и радиотехнике импульсных сигналов, в реальных электрофизических и электронных устройствах.
1.2 Научиться измерять параметры сложных сигналов и их искажения в линиях передач.
ЭТАП 2. Планирование эксперимента:
2.1 Прямоугольные импульсные сигналы.
Частным случаем дискретных сигналов
являются прямоугольные импульсы и их
периодическая последовательность.
Такие сигналы широко используются в
электрофизических и радиотехнических
установках и устройствах. Измерительная
информация может быть заложена как в
параметр такого сигнала (длительность
,
амплитуда U
,
фронт импульса
),
так и в наличие или в отсутствие импульса
(цифровой сигнал). Идеальный прямоугольный
импульс характеризуется всего двумя
параметрами: амплитудой U
и длительностью
. При формировании в генераторах импульсов
таких сигналов и при прохождении их
через линии передач эти сигналы
искажаются. Искажения характеризуются
следующими параметрами( рис.1): появление
переднего
(время нарастания импульса от уровня
до уровня
)
и заднего
(соответственно от 0.9
до 0.1
)
фронтов, выброса
,
спада импульса
.
Иногда передний фронт называют временем
нарастания t
импульса. Длительность реального
импульса определяется на уровне 0.5