5. Исследование погрешности дискретности, возникающей при измерении длительности импульса цифровым измерителем интервалов времени с различными частотами следования счетных импульсов.
|
Результаты измерения длительности импульса t=850 мкс |
|||||
|
1 мкс |
10 мкс |
100 мкс |
|||
показания прибора, мс |
Наибольшая абсолютная погрешность |
показания прибора, мс |
Наибольшая абсолютная погрешность |
показания прибора, мс |
Наибольшая абсолютная погрешность |
|
1 |
0,854 |
0,005 |
0,85 |
0,01 |
0,8 |
0,05 |
2 |
0,854 |
0,85 |
0,9 |
|||
3 |
0,854 |
0,86 |
0,9 |
|||
4 |
0,855 |
0,86 |
0,8 |
|||
5 |
0,855 |
0,85 |
0,8 |
|||
6 |
0,854 |
0,85 |
0,9 |
|||
7 |
0,854 |
0,85 |
0,9 |
|||
8 |
0,854 |
0,85 |
0,9 |
|||
9 |
0,854 |
0,85 |
0,9 |
|||
10 |
0,854 |
0,85 |
0,8 |
|||
11 |
0,855 |
0,86 |
0,8 |
|||
12 |
0,854 |
0,85 |
0,9 |
|||
13 |
0,854 |
0,86 |
0,8 |
|||
14 |
0,854 |
0,85 |
0,8 |
|||
15 |
0,855 |
0,86 |
0,8 |
|||
16 |
0,854 |
0,86 |
0,8 |
|||
17 |
0,854 |
0,86 |
0,9 |
|||
18 |
0,854 |
0,86 |
0,9 |
|||
19 |
0,855 |
0,86 |
0,8 |
|||
20 |
0,855 |
0,85 |
0,9 |
|||
Сред знач. |
0,8543 |
|
0,8545 |
|
0,85 |
|
|
δдискр= 0,47% |
δдискр= 1,18% |
δдискр= 5,88% |
|||
Вывод: Анализируя результаты измерений, можно сказать следующее: абсолютная погрешность дискретности тем выше, чем больше длительность счетных импульсов и примерно равна этой длительности (теоретической максимальной погрешности); относительная погрешность тоже увеличивается с ростом длительности счетных импульсов, причем во сколько раз возрастает эта длительность, во столько, примерно, возрастает и погрешность (что тоже соответствует теории.). Поэтому чем меньше длительность счетных импульсов, тем меньше погрешность. А увеличение счетных импульсов на приборе необходимо для измерения сравнительно больших сигналов, значения, длительности которых при малых счетных импульсах не укладываются в разрядную сетку прибора.
Максимальная
величина абсолютной погрешности
составляет
1 период следования счетных импульсов
(округление может производиться как в
большую, так и в меньшую сторону).
6. Снятие фазочастотной характеристики четырехполюсника.
Коммутационный блок
Осциллограф
Фазометр
Г3-109
R1=R2=1 кОм
С1=С2=50 нФ
;
;
частота F, кГц |
1 |
3 |
5 |
7 |
10 |
15 |
20 |
50 |
период Т, мс |
0,98 |
0,33 |
0,2 |
0,144 |
0,098 |
0,065 |
0,049 |
0,0195 |
временной сдвиг dT, мс |
0,12 |
0,0025 |
0,0095 |
0,012 |
0,012 |
0,01 |
0,0085 |
0,0045 |
фазовый сдвиг, град |
44,08 |
2,73 |
17,05 |
29,8 |
44,08 |
55,4 |
62,45 |
83,08 |
Устанавливаем переключатель П1 в положение 6Б.
частота F, кГц |
1 |
3 |
5 |
7 |
10 |
15 |
20 |
50 |
Расчетный фазовый сдвиг, град |
43,59 |
2,68 |
-17,03 |
-30,157 |
-43,24 |
-56,29 |
-63,9 |
-79,46 |
Измеренный фазовый сдвиг, град |
43,27 |
2,65 |
-17,12 |
-30,08 |
-43,12 |
-56,01 |
-63,43 |
-78,69 |
Рассчитываем относительную погрешность измерения фазового сдвига четырехполюсника для фазометра и осциллографа по формуле.
частота F, кГц |
1 |
3 |
5 |
7 |
10 |
15 |
20 |
50 |
δ С1-83 |
1,12 |
1,87 |
0,12 |
1,18 |
1,9 |
1,6 |
2,27 |
4,55 |
δ Ф2-34 |
0,7 |
1,12 |
0,53 |
0,26 |
0,28 |
0,5 |
0,74 |
0,97 |
Вывод: Результаты, полученные при измерениях фазового сдвига с помощью лучевого осциллографа, в достаточной степени соответствуют значениям, рассчитанным теоретически, лишь за исключением того, что некоторые рассчитанные значения фазового сдвига получились отрицательными, а соответствующие им измеренные значения – положительными.
Это объясняется тем, что осциллографом мы измеряли абсолютное значение фазового сдвига без учета знака. Поэтому полученные на этом этапе результаты вполне можно считать верными.
Полученные погрешности не превышают допустимые.