АиУ (Минаев) / АИУ / Zadanie / лаб_рабN1
.doc
Лабораторная работа N 1
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ВОЛЬТМЕТРОВ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ
Цель работы: ознакомление со свойствами вольтметров на переменном токе.
Задание
1.Определить АЧХ электронного и электромеханического вольтметров в диапазоне частот 20 Гц÷10кГц.
2.Произвести измерения для опытного определения коэффициента формы, коэффициента амплитуды, коэффициента усреднения для нескольких форм сигнала по заданию преподавателя.
3.Определить тип входного преобразователя (амплитудный детектор, детектор средних значений или детектор действующих значений) цифрового вольтметра переменного тока.
Методические указания к работе
При ознакомлении с используемой в работе аппаратурой обратить внимание на рекомендации по включению электронных приборов, изучить градуировки шкал, переключатели вида и диапазона измерений, освоить приемы установки «нуля» и калибровки чувствительности.
Схема для выполнения лабораторной работы представлена на рисунке 1.
Г
┴
ЭВ
ЦВ
┴ ┴
Рис. 1
На рис.1 представлено: Г–генератор специальной формы сигнала; В1 – выпрямительный вольтметр Ц4331; В2 – электромеханический вольтметр; ЭВ – электронный вольтметр В7-26; ЦВ – цифровой вольтметр.
-
Определение АЧХ электронного и электромеханического вольтметров в диапазоне частот 20Гц÷10кГц. Для снятия АЧХ в качестве образцового прибора используется выпрямительный прибор Ц4331.
Зависимость показаний приборов от частоты следует определять при постоянном значении входного напряжения, которое измеряется испытуемым прибором. Результаты измерений заносят в таблицу 1.
Таблица 1
-
АЧХ электронного вольтметра
Частота ƒ
(Гц)
Показания приборов, (В)
испытуемого
образцового
20
10
10,2
10000
10
10,3
АЧХ электронного вольтметра
20
10
10,4
700
10
10,6
800
10
10,6
900
10
10,5
1000
10
10,4
1200
10
10,8
1300
10
11,0
1400
10
11,8
1500
10
12,6
-
Для выполнения второго пункта задания по результатам первого эксперимента выбирается частота на горизонтальном участке АЧХ электронного вольтметра и электромеханического прибора.
При использовании вольтметра, показания которого пропорциональны среднему значению измеряемого напряжения, среднее значения измеряемого напряжения Uср=Uп : Kфс, где Uп - показания вольтметра, Kфс=1,11 – коэффициент формы кривой сигнала синусоидального напряжения; действующее значение измеряемого напряжения U=Uср*Kф, где Kф=1 – коэффициент формы для сигналов прямоугольной формы кривой или Kф=2: для сигналов треугольной формы кривой, амплитудное значение измеряемого напряжения Um=U*Kа, где Kа=1 – коэффициент амплитуды для сигналов прямоугольной формы кривой или Kа= для сигналов треугольной формы кривой.
При использовании вольтметра, показания которого пропорциональны амплитудному значению измеряемого напряжения, амплитудное значение измеряемого напряжения Um= Uп* Kас, где Kас= коэффициент амплитуды сигналов синусоидальной формы кривой.
Действующее и среднее значение напряжения для сигналов прямоугольной или треугольной формы кривой могут быть получены из приведенных выше соотношений.
Показания выпрямительного прибора Ц4331 пропорциональны среднему значению напряжения, показания электронного вольтметра В7-26 пропорциональны амплитудному значению напряжения, показания электромеханического прибора пропорциональны действующему значению напряжения. Указанные приборы отградуированы в действующих значениях напряжения синусоидальной формы кривой.
Выбрав примерно одинаковые диапазоны измерения на всех приборах, установите напряжение как можно ближе к концу шкал приборов. Произвести измерения и записать их в таблицу 2.
Таблица 2.
-
Ц4331
расчет
В7-26
расчет
ЭМВ
расчет
ЦВ
Uп
Uср
Uп
Um
Uп
U
Uп
С
8,2
8,0
8,4
8,25
П
△
По результатам второго эксперимента рассчитать Kф, Kа, Kус. Данные занести в таблицу 3.
Таблица 3
-
Вид сигнала
опыт
теория
С
П
△
С
П
△
Kф
1,1
1
2:
Kа
1
Kус
Для периодического сигнала:
Uср=; U= ; Um=max u(t); t(0,T)
Kф= ; Kа= ; Kус=
-
По результатам второго эксперимента определить тип входного преобразователя цифрового прибора.
Требования к отчету
Отчет должен содержать:
-
Цель работы и краткое задание.
-
Схему эксперимента.
-
Таблицы с результатами измерений.
-
Расчетные формулы и примеры расчетов.
-
Графики АЧХ исследуемых приборов.
-
Выводы.
Литература
Бишард Е.Г. и др. Аналоговые электроизмерительные приборы, М, Высшая школа, 1991 г.