2. Выполнение работы

Ознакомились с имеющейся на рабочем месте аппаратурой и настроили ее для дальнейших измерений согласно методике выполнения работы.

1. Поверка амплитуды и длительности импульсов генератора ni elvis.

Произвели поверку амплитуды по методу замещения, где амплитуда импульса NI ELVIS – измеряемая величина, а источник сигнала с регулируемой величиной NI PXI – мера.

Параметр	Значение
Калибровочная частота, Гц	880
Напряжение калибровочного сигнала , В	4, 000
Напряжение сигнала меры , В	3,999
Относительная погрешность , %
Длительность калибровочного сигнала , мс	1357
Длительность сигнала меры , мс	1200
Относительная погрешность , %

Рассчитали относительную погрешность для амплитудных сигналов и для временных интервалов:

2. Определение полосы пропускания апериодического звена с помощью осциллографа.

Определили АЧХ, ее неравномерность, записав в Таблицу.

Неравномерность АЧХ рассчитали по формуле:

Номер отсчёта	Частота в PXI-5402, кГц	Амплитуда на выходе RC-цепи, мВ	Неравномерность АЧХ, дБ
1	0,1	1917,5	-0,37
2	1	637,0	-9,94
3	2	332,3	-15,6
4	5	135,0	-23,4
5	10	68,3	-29,3322
6	15	45,5	-32,86
7	25	27,3	-37,297
8	50	13,7	-43,286
9	100	7,8	-48,1787

Итак, получили график амплитудно-частотной характеристики (рис.1).

Рис.1. График АЧХ

Из таблицы получили график неравномерности АЧХ (рис.2).

Рис.2. График неравномерности АЧХ

Полоса пропускания определяется неравномерностью до -3дб. Приблизив значения, можно заметить, что полоса пропускания от 0 до 300 Гц. При -3дб частота среза равна около 300 Гц.

3. Определение частоты среза апериодического звена методом фигур Лиссажу.

Подготовили аппаратуру для работы с фигурами Лиссажу и произвели несколько измерений, записав их в Таблицу.

Номер отсчёта	Частота в PXI-5402, Гц	Проекция на ось X, делений	Проекция на ось Y, делений
1	484	47	27
2	884	48	18
3	1284	47	13
4	1684	48	10
5	284	48	36
6	184	49	42
7	2000	48	9
8	2384	48	8
9	10 000	48	2

Количество делений проекции на ось X примерно равно 48. Значит, по формуле (1) для нахождения частоты среза можем найти примерное количество делений проекции на ось Y:

Экспериментально выявлено, что .

Определим разность фаз между сигналами апериодического звена на частоте среза методом фигур Лиссажу по формуле (2):

где b – количество делений внутри фигуры на проекции оси Y.

Определим погрешность определения частоты среза. Идеальное отношение разности фаз . Значит,

Рассчитаем значение емкости по формуле (3) при :

При том, что действительное значение конденсатора 60 нФ расчёты верны.

2. Вывод

Исследовали метрологические характеристики и применение электронного осциллографа для наблюдения и измерения параметров периодических гармонических и импульсных сигналов.

Провели поверку характеристик генератора, рассчитав относительную погрешность амплитудных сигналов и временных интервалов из чего сделали вывод, что устройство работает исправно.

С помощью графиков определили полосу пропускания и частоту среза, уточнив полученное значение со значением экспериментальным. Частота среза равна 284 Гц.

Рассчитав разность, фаз определили значение еще одной погрешности – погрешности определения частоты среза, равной 8%. Такое значение обусловлено внешними помехами при работе генератора.

Также через известные значения рассчитали ёмкость конденсатора ( ), которая соответствует значению действительному .