Федеральное агентство связи

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский Технический Университет Связи и Информатики

Кафедра метрологии, стандартизации и измерений в инфокоммуникациях

Лабораторная работа №5

«Измерение интервалов времени и фазовых сдвигов»

Выполнили

Москва 2021

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Получить навыки работы с приборами для измерения интервалов времени и фазовых сдвигов.

2. Овладеть методикой измерения интервалов времени и фазовых сдвигов цифровыми измерителями и электронно-лучевым осциллографом.

3. Научится оценивать погрешности результатов измерений.

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ

1. Проверка градуировочной характеристики оси времени электронно-лучевого осциллографа.

2. Измерение интервала времени между опорным и интервальным импульсами, поступающими с различных входов устройства, с помощью электронно-лучевого осциллографа.

3. Измерение цифровым измерителем интервалов времени различных длительностей при определенной частоте следования счетных импульсов.

4. Измерение цифровым измерителем длительности импульса с выбором периода следования счетных импульсов при заданной погрешности дискретности.

5. Исследование погрешности дискретности, возникающей при измерении длительности импульса цифровым измерителем интервалов времени с различными частотами следования счетных импульсов.

6. Снятие фазочастотной характеристики четырехполюсника.

Состав лабораторной установки

Цифровой измеритель интервалов времени Ч3-57(Ф-599);

Цифровой фазометр Ф2-34(Ф2-16);

Двухканальный осциллограф С1-83;

Измерительный генератор прямоугольных импульсов Г5-54;

Измерительный генератор НЧ сигналов Г3-109;

Коммутационный блок.

Выполнение работы

1. Проверка градуировочной характеристики оси времени электронно-лучевого осциллографа.

2. Измерение интервала времени между опорным и интервальным импульсами, поступающими с различных входов устройства, с помощью электронно-лучевого осциллографа.

Коммутационный

блок

Осциллограф

Измеритель

длительности

Г5-54

Полагая, что цифровой измеритель времени является образцовым прибором, вычислить относительную погрешность измерения длительности импульса электронным осциллографом.

Вывод: Настройка генератора не точная, поэтому возникает погрешность измерений.

3. Измерение цифровым измерителем интервалов времени различных длительностей при определенной частоте следования счетных импульсов.

Коммутационный

блок

Осциллограф

Измеритель

длительности

Г5-54

№ п.п.	Результаты измерений при различных значениях длительности импульса t
	1мс		0,3мс			0,02мс
	показания прибора, мс	наибольшая абсолютная погрешность		показания прибора, мс	наибольшая абсолютная погрешность		показания прибора, мс	наибольшая абсолютная погрешность
1	1,04	0,04		0,3	0,01		0,0235	0,0039
2	1,03			0,3			0,0237
3	1,03			0,29			0,0237
4	1,04			0,3			0,0237
5	1,03			0,3			0,0238
6	1,04			0,3			0,0238
7	1,04			0,29			0,0238
8	1,03			0,31			0,0237
9	1,04			0,29			0,0239
10	1,04			0,3			0,0239
Среднее значение	1,036			0,298			0,02375

Вывод: теоретически максимальная абсолютная погрешность дискретности определя­ется длительностью счетных импульсов, поэтому при изменении длительности измеряе­мого импульса эта погрешность не должна меняться. Как видно из результатов измерений при значительном изменении длительности измеряемого импульса абсолютная погреш­ность дискретности меняется незначительно, что, в общем, подтверждает теорию.

4. Измерение цифровым измерителем длительности импульса с выбором периода следования счетных импульсов при заданной погрешности дискретности.

№ п.п.	Результаты измерений при выбранном значении периода следования импульсов
	показания прибора при tи=800 мкс	наибольшая абсолютная погрешность дискретности	наибольшая относительная погрешность дискретности, %
1	0,8	0,01	1,25
2	0,8
3	0,8
4	0,81
5	0,8
6	0,81
7	0,81
8	0,8
9	0,8
10	0,81
среднее значение	0,804

Т.к. погрешность должна находиться в пределах от 0,5% до 2%, то Тсч должно принадлежать интервалу (4-16), поэтому выбираем Тсч = 10.

0.005 < < 0.02

4 мкс <Тсч <16 мкс

Т_сч ­= 10 мкс.

Абсолютная погрешность дискретности составляет 10 мкс, а относительная:

Вывод: Погрешность дискретности, полученная в результате измерений, лежит в преде­лах (0,5 ÷ 2) %, что соответствуют приведенным условиям. Но эта погрешность ниже теоретической, что объясняется результатом усреднения показаний прибора и приближе­ния усредненного значения к действительному, в то время как теоретическая погрешность оценивается достаточно грубо, исходя из наихудших условий. Делаем вывод о том, что длительность счетных импульсов была выбрана, верно.