6. ДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра ИИСТ
отчет
по лабораторной работе №6
по дисциплине «Метрология»
Тема: ДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Студенты гр. |
|
|
Преподаватель |
|
Пыко С.М. |
Санкт-Петербург
2022
Цель работы: изучение динамического режима средств измерений.
Спецификация средств измерений, применяемых в эксперименте
Таблица 1 – Спецификация средств измерений
Наименование средства измерений |
Диапазоны измерений, постоянные СИ |
Характеристики точности СИ, классы точности |
Рабочий диапазон частот |
Параметры входа (выхода) |
Осциллограф универсальный GOS-620 |
Коэф. откл. 5 мВ/дел ... 5 В/дел, всего 10 значений |
3 % |
0...20 МГц |
Rвх = 1 МОм Свх = 25 пФ |
Коэф. разв. 0,2 мкс/дел… 0,5 с/дел, всего 20 значений |
3 % |
|||
Вольтметр |
0,2 В, 2 В |
0,5/0,2 |
- |
Вх. сопр: RV: 1 МОм Вых. сопр: RV: 1 МОм |
20 В, 200В |
1,5/0,2 |
Режим работы генератора НЧ:
• форма сигналов – прямоугольная, треугольная, синусоидальная;
• диапазон частот – 0,01-100 кгц;
• выходное напряжение – 0-10 в;
Частотомер:
• измерение частоты и параметров временных интервалов;
• диапазон измеряемых частот – 0,001-100 кГц;
• относительная погрешность измерения (кроме скважности) δ = ±100 (d/Х)%,
где Х – показание прибора, d – вес единицы младшего разряда; при измерении скважности погрешность вдвое больше;
• входное напряжение, не менее – 2,4 В;
Режим работы источника постоянного напряжения:
• Диапазон регулировки выходного напряжения – 0-10 В;
• Максимальный выходной ток – 1 А;
Схемы установок
Рисунок 1 – Структурная схема лабораторной установки
Обработка результатов измерений
1. Исследовать динамический режим заданных средств измерений при ступенчатом изменении входного сигнала.
Исследуем динамическую погрешность при заданных параметрах:
– частота собственных колебаний f0 = 0,4 кГц,
– коэффициент демпфирования β = 0,3.
Результаты измерений и вычислений представим в таблице:
Таблица 1 - Динамическая погрешность
t, мс |
0,4 |
0,9 |
1,7 |
2,3 |
3 |
3,6 |
4,6 |
Uвх, В |
6,34 |
6,34 |
6,34 |
6,34 |
6,34 |
6,34 |
6,34 |
Uвых, В |
6,62 |
11,2 |
6,17 |
4,69 |
6,3 |
7,08 |
6,32 |
ΔU, B |
0,28 |
4,86 |
-0,17 |
-1,65 |
-0,04 |
0,74 |
-0,02 |
Графики на основе полученных результатов:
Рисунок 1 – График входного и выходного сигналов
Рисунок 2 – График динамической погрешности
2. Время установления выходного сигнала для различных частот собственных колебаний при заданном коэффициенте демпфирования.
Результаты измерений представим в табличном виде. Значения в ячейках – время установления выходного сигнала в мс.
Таблица 2 - Время tу установления выходного сигнала для различных частот собственных колебаний при заданном коэффициенте демпфирования.
-
β \ f, кГц
0,4
0,8
1,2
1,6
1
1,4
0,7
0,4
0,3
Таблица 3 - Время tу установления выходного сигнала для различных коэффициентов демпфирования при заданной частоте собственных колебаний.
-
f, кГц \ β
0,3
0,7
1
2
0,4
2,8
1,9
1,4
3,7
Графики на основе измерений:
Рисунок 3 – Время установления выходного сигнала для различных частот собственных колебаний при заданном коэффициенте демпфирования
Рисунок 4 – Время установления выходного сигнала для различных коэффициентов демпфирования при заданной частоте собственных колебаний