6. Методичні вказівки щодо виконання практичної роботи

6.1. Виконуючи п.2.1, занесіть основні метрологічні характеристики приладів, які будете застосовувати при вимірах, в таблицю 1.

Таблиця 1 Основні метрологічні характеристики використовуваних приладів.

Найменування характеристик	Вимірювальний генератор	Широкополосний вимірювач рівня	Панорамний вимірювач АЧХ	Магазин послаблень	Магазин опорів

У таблиці 1 необхідно відобразити такі характеристики:

• умовне позначення (тип) приладу і його заводський номер;

• робочий діапазон частот;

• діапазони вимірювань;

• параметри, що характеризують похибку вимірювання (клас точності, межі допустимих основних і додаткових похибок);

• вхідні параметри;

• вихідні параметри.

6.2. Вимірювання робочого послаблення методом відомого генератора (пункт 2.2 а) виконувати в наступному порядку.

6.2.1. Встановити вихідний опір генератора рівним заданому значенню опору навантаження чотириполюсника з боку вхідних затискачів.

6.2.2. Встановити необхідний абсолютний рівень ЕРС генератора (Р_Е) з допомогою широкосмугового вимірювача рівня (вольтметра) (схему вимірів розробити заздалегідь самостійно). Значення рівня (напруги) не повинно бути занадто великим, щоб не перевантажити досліджуваний об'єкт (не більше +20 дБ), і занадто малим, адже в цьому випадку напруга на виході об'єкта може виявитися порівнянною з перешкодами.

6.2.3. Зібрати схему вимірювання абсолютного рівня напруги (Р_U2) на навантаженні чотириполюсника (рис. 1). Встановити значення опору навантаження чотириполюсника (Z_н) рівним заданому значенню опору навантаження чотириполюсника з боку вихідних затискачів. Вибрати межу вимірювання вимірювача рівня, що забезпечує мінімальну похибку вимірювання, і записати його свідчення в таблицю 2.

6.2.4. Обробити результати спостережень, розрахувати робоче послаблення, оцінити похибку прямих вимірювань ( ΔР_U2, ΔΠ_Е, ΔZν, ΔZγ) (інструментальну похибку) за метрологічними характеристиками приладів (/3/,с. 8 – 14), оцінити похибку вимірювання робочого послаблення. Так як вимірювання робочого послаблення є непрямим, то для оцінки його похибки потрібно застосувати відповідну методику (/3/, с.23 – 28).

Таблиця 2 Результати вимірювання робочого послаблення методом відомого генератора.

f, кГц	PE, дБ	PU2, дБ	Zг, Ом	Zн, Ом	ΔPE, дБ	ΔPU2, дБ	ΔZγ, Ом	ΔZν, Ом	аР, дБ	ΔΰР, дБ

Вимірювання робочого послаблення методом Z проводити в наступному порядку.

6.3.1. Зібрати схему вимірювання робочого послаблення методом Z. (рис.3) при тих же умовах навантаження чотириполюсника, що і в п. 6.2.

6.3.2. Встановити значення опору Z'_г за допомогою магазину опорів рівним заданому значенню опору навантаження чотириполюсника з боку вхідних затискачів.

6.3.3. Встановити за допомогою вимірювача рівня необхідне значення рівня Р_U1 (звернути увагу на правильне підключення вимірювача рівня і вірний вибір його вхідного опору і межі вимірювань).

6.3.4. Переключити, вимірювач рівня на вихід чотириполюсника і виміряти рівень P_U2.

6.3.5. Обробити результати спостережень (розрахувати робоче послаблення і оцінити похибку результату вимірювань), результати спостережень і розрахунків занести в таблицю, аналогічну таблиці 2 (замість P_E треба вписати Р_U1, замість ΔP_E – ΔΠ_U1).

6.3.6. Порівняти результат вимірювання робочого послаблення методом Z з результатами вимірювання методом відомого генератора. При правильних вимірах розбіжність між ними не повинно перевищувати суми їх похибок.

6.4. Вимірювання власного послаблення чотириполюсника (п. 2.3) може бути реалізований декількома методами:тими ж методами, що і робоче послаблення, методом вимірювання рівнів.

6.4.1. Вибрати один з методів вимірювання робочого послаблення, враховуючи, що чотириполюсник повинен бути навантажений узгоджено. Виконати вимірювання згідно з п.6.2 або 6.3 у відповідності з Вашим вибором, забезпечивши узгоджене включення чотириполюсника.

6.4.2. Для вимірювання власного послаблення (а_с) методом вимірювання рівнів необхідно:

• зібрати схему (рис. 1), встановити опір навантаження Z_н, який дорівнює характеристичному опору чотириполюсника з боку вхідних затискачів (Z_C2);

• виміряти рівень на вихідних затискачах чотириполюсника (Р_U2);

• переключити вимірювач рівня до вхідних затискачів чотириполюсника і виміряти рівень на вході (Р_U1);

• результати спостережень (P_U1, P_U2, Z_C1, Z_C2) занести в таблицю (розробити самостійно за аналогією з табл.2);

• обробити результати спостережень (обчислити а_с і оцінити похибку вимірювання, враховуючи, що вимірювання непряме).

6.5. Вимірювання внесеного послаблення чотириполюсника (2.4) виконати методом вимірювання рівнів на навантаженні в такій послідовності:

6.5.1. Встановити вихідний опір вимірювального генератора рівним заданому значенню опору навантаження з боку вхідних клем –– чотириполюсника.

6.5.2. Підключити до виходу генератора опір навантаження чотириполюсника і паралельно йому вимірювач рівня (рис. 6) з високим вхідним опором. Встановити за допомогою регулятора на генераторі необхідне значення абсолютного рівня напруги на навантаженні (Р_U'2), керуючись п. 6.2.2.

6.5.3. Відключити навантаження чотириполюсника і вимірювач рівня від виходу генератора і включити між генератором і навантаженням чотириполюсник (вхідні клеми до генератора, вихідні до навантаження) відповідно до схеми на рис. 1. Виміряти абсолютний рівень напруги на навантаженні (P_U2). Результати спостережень Р_U'2 і P_U2 занести в таблицю (розробити самостійно за аналогією з табл. 2).

6.5.4. Розрахувати внесене послаблення згідно з розділом 5.2, оцінити інструментальну похибку (ΔР_U'2 і ΔP_U2) і похибку вимірювання внесеного послаблення. Результати розрахунків занести в таблицю, згадану в п.6.5.3.

6.5.5. За результатами вимірювань робочого послаблення, отриманими при виконанні розділів 6.2 та 6.3, розрахувати внесене послаблення і порівняти його з результатом п.6.5.4. За результатами порівняння зробити висновки.

6.6. Для вимірювання робочого послаблення методом порівняння (2.5) слід спочатку вибрати, керуючись рекомендаціями п. 5.1, одну із схем виміру: методу відомого генератора із застосуванням схеми порівняння (рис. 4) або методу Z із застосуванням схеми порівняння (рис. 5).

6.6.1. Встановити на виході вимірювального генератора напругу, при якій відсутні перевантаження досліджуваного об'єкта.

6.6.2. Зібрати обрану схему вимірювання, використовуючи комутаційну панель. Якщо досліджуваний об'єкт, вимірювальних генераторів вольтметр, є неврівноваженими щодо корпусу, то і магазин послаблення також повинен бути неврівноваженим, в іншому випадку неврівноважені об'єкти слід підключати через симетрувальні трансформатори на комутаційній панелі. При складанні схеми звертати увагу на те, щоб корпусні клеми завжди були підключені до загального проводу.

6.6.3. Підключаючи по черзі вимірювач рівня до виходу чотириполюсника та магазину послаблення (МП) шляхом перемикання ключа домогтися регулюванням МП однакових свідчень вимірювача рівня в обох положеннях ключа. Зафіксувати послаблення магазину (а_мо) в таблиці 3.

6.6.4. Обробити результати спостережень (розрахувати робоче послаблення і оцінити похибку результату вимірювання). Результати спостережень і розрахунків занести в таблицю 3.

Таблиця 3 Результати виміру робочого послаблення з застосуванням схеми порівняння

f, кГц	aмо, дБ	Zг(Z'г), Ом	Zн, Ом	Δaмо, дБ	ΔZν, Ом	ΔZγ, Ом	аР, дБ	ΔΰР, дБ

6.7. В основу вимірювання послаблення панорамним методом (п. 2.6) покладено метод відомого генератора. Вимірювання проводять в такій послідовності.

6.7.1. Зібрати схему вимірювань згідно з рис. 7, використовуючи об'єкт, заданий викладачем.

6.7.2. Встановити необхідний вихідний опір генератора панорамного вимірювача амплітудо – частотних характеристик (ПІАЧХ).

6.7.3. Отримати зображення АЧХ об'єкта в лінійному і логарифмічному масштабах, керуючись інструкцією по експлуатації ПІАЧХ.

6.7.4. Зафіксувати результати спостережень, завдавши на графіках масштаб по частоті, амплітуді і послабленню.

6.7.5. Оцінити похибку намірів за метрологічними характеристиками ПІАЧХ, зробити висновки.

Рисунок. 7 Вимірювання частотної характеристики робочого послаблення АЧХ панорамним вимірником

6.8. Дослідження похибки вимірювання послаблення, викликаної не лінійністю гармонійних коливань вимірювального генератора (2.7), слід почати з розробки методики виключення цієї похибки.

6.8.1. Провести вимір частотної характеристики робочого послаблення фільтра верхніх частот звичайним способом.

6.8.2. Провести вимір частотної характеристики послаблення фільтра верхніх частот за методикою, яка виключає похибку, викликану не лінійністю коливань вимірювального генератора.

6.8.3. Порівнюючи результати поз. 6.8.1 і 6.8.2, оцінити зазначену вище похибку і зробити висновки.

7. Зміст звіту.

7.1. Звіт повинен бути оформлений кожним членом бригади.

7.2. У звіті необхідно відобразити: метрологічні характеристики використовуваних вимірювальних приладів; електричні схеми з'єднань засобів вимірювань і об'єктів вимірювань (схеми вимірювань) по кожному пункту програми практичної роботи, виконані відповідно до вимог ГОСТів; формули для обробки результатів спостережень і вимірювань по кожному пункту програми практичної роботи; результати спостережень, розрахунків і вимірювань, які, як правило, повинні бути зведені в таблиці, які повинні бути пронумеровані і мати назву; графіки і схеми повинні бути забезпечені пояснюючими підписами; по кожному пункту і по роботі в цілому повинні бути зроблені висновки, в яких повинні бути відображені в першу чергу переваги і недоліки методів і засобів вимірювання, порівняння їх по зручності, продуктивності, економічності вимірювань.