Описание лабораторного стенда

В состав виртуального лабораторного стенда входят LabVIEW компьютерные модели резонансного и цифрового частотомеров, генератора сигналов и коммутационного устройства (КУ), с помощью которого к выходу генератора сигналов подключается вход одного из частотомеров (рисунок 6.8).

Рисунок 6.8 – Лабораторный стенд работы 3.6

Программа работы

1. Измерить частоту гармонического сигнала резонансным частотомером.

2. Измерить частоту гармонического сигнала электронным цифровым частотомером при различных значениях времени счета (для ряда частот).

3. Измерить период гармонического сигнала электронным цифровым частотомером в режиме умножения периода (для ряда частот).

Указания к выполнению работы

1. Запустите программу лабораторной работы № 3.6 «Измерение частоты и периода электрических сигналов». На экране компьютера появится изображение виртуального лабораторного стенда.

2. Измерение частоты гармонического сигнала резонансным частотомером.

Включите генератор, установите амплитуду его выходного сигнала равной 5 В, а частоту – примерно 50 кГц. Включите резонансный частотомер. Подключите вход резонансного частотомера к выходу генератора, установив переключатель КУ в положение 2. С помощью переключателя в левом нижнем углу панели частотомера выберите предел измерений. Далее, плавно вращая большую ручку частотомера, добейтесь такого ее положения, при котором отклонение стрелки индикатора будет максимальным. В этом положении значение частоты контура частотомера равно измеряемой частоте. Отсчитайте и запишите значение измеренной частоты.

Значение измеряемой частоты равно произведению значения, отсчитанного по круговой шкале ручки, и множителя (×1, ×10, ×100, ×1000), задаваемого переключателем пределов. Переключатель, расположенный справа от входных клемм частотомера, позволяет плавно изменять частоту настройки контура на одно деление шкалы в большую или меньшую сторону.

3. Измерение частоты гармонического сигнала электронным цифровым частотомером.

3.1. Включите цифровой частотомер. Не изменяйте предыдущую настройку генератора (амплитуда выходного сигнала 5 В, частота 50 кГц). Подключите вход цифрового частотомера к выходу генератора, переведя переключатель КУ в положение 1. Переключатель «Род работы» частотомера переведите в положение «Частота».

3.2. Кнопочным переключателем в верхнем ряду выберите время счета 10 мc. Запишите показания частотомера.

Оставляя неизменными амплитуду и частоту сигнала на выходе генератора, последовательно повторите измерения при времени счета 10², 10³ и 10⁴ мс. Внимание! При времени счета 10⁴ мс дождитесь окончания измерения (порядка 20 с) и только потом снимайте показания. Об окончании измерения можно судить по изменению показаний в последнем разряде цифрового табло.

3.3. Выполните измерения согласно п. 3.2 последовательно устанавливая частоту сигнала 5 кГц, 1 кГц, 500 Гц, 50 Гц и 10 Гц.

4. Измерение периода гармонического сигнала электронным цифровым частотомером.

4.1. Подключите вход цифрового частотомера к выходу генератора с помощью КУ. Установите амплитуду выходного сигнала генератора равной 5 В, а частоту – примерно 10 Гц.

4.2. Переведите переключатель «Род работы» частотомера в положение «Период». Выберите период меток времени Т₀ = 1 мс (нижний ряд кнопок) и множитель 10² (верхний ряд кнопок). В каждом случае необходимо следить, чтобы нажата была только одна кнопка в ряду! Дождитесь окончания измерения и запишите значение периода. Внимание! Индикация знака «П» перед цифровой информацией свидетельствует о некорректных настройках частотомера.

4.3. Оставьте неизменными амплитуду и частоту сигнала на выходе генератора, а также значение множителя 10². Измерьте период сигнала при периодах меток времени 0,1 мс и 10 мкс. Запишите показания частотомера.

4.4. Оставьте неизменными амплитуду и частоту сигнала на выходе генератора, выберите период меток времени Т₀ = 1 мс (нижний ряд кнопок). Измерьте период сигнала при значениях множителя 10², 10³, 10⁴. Запишите показания частотомера.

4.5. Выполните однократные измерения периода при частотах сигнала 50 Гц, 500 Гц, 5 кГц и 50 кГц. В каждом случае необходимо установить такие значения периода меток времени и множителя периода, при которых обеспечивается максимальное количество значащих цифр на цифровом табло.