Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ОТВЕТЫ_ЗАЧЕТ_МЕТРО

.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
28.01.2026
Размер:
893.5 Кб
Скачать

1. Порядок обработки результатов прямых измерений. Стр. 30 1. Проводят N наблюдений (единичных измерений) и фиксируют N результатов наблюдений одного и того же значения физической величины (N показаний прибора):

2. Исключают известные систематические погрешности: 3. Находят среднее арифметическое Аср и принимают за результат измерения:

4. Вычисляют оценку среднеквадратического отклонения результата наблюдения: 5. На практике широко пользуются понятием максимальной погрешности, под которым понимают закон трёх сигм. Погрешность ±3 считается максимально возможной случайной погрешностью. Погрешности более ±3 считаются грубыми и при обработке результатов измерений не учитываются.

Исключают грубые погрешности: |Ai – Acp| > 3. 6. Вычисляют отклонение: 7. Вычисляют оценку среднеквадратического отклонения результата измерения: 8. Проверяют гипотезу о Гауссовом распределении. 9. Определяют доверительный интервал и доверительную вероятность:

2. Структурная схема осциллографа. Стр.67

ЭЛТ – электроннолучевая трубка

Канал Х.

Предназначен для работы в двух режимах: формирования и передачи развёртывающего напряжения. Оба режима осуществляют горизонтальную развёртку луча (моделирующего время).

3. АЦП - время импульсный. Временные диаграммы Стр. 54-56 На рис. 52, 53 приведены структурная схема и временные диаграммы, поясняющие работу вольтметра с АЦП с время-импульсным преобразованием. Входное напряжение Uвх поступает на схему сравнения. Генератор пилообразного напряжения (ГЛИН) формирует линейно нарастающее напряжение с постоянной крутизной S = tg, а схемы сравнения фиксируют моменты (отсчёты) его равенства соответственно нулевому потенциалу U1 и измеряемому напряжению U2. Триггер формирует из этих отсчётов стробирующий импульс U3. Генератор счётных импульсов формирует последовательность кратковременных импульсов U4 строго стабильной частотой F0 – частота следования импульсов

Откуда:

Т.е. число импульсов пропорционально приложенному напряжению:

Точность преобразования определяется значением и стабильностью частоты счётных импульсов, линейностью и стабильностью пилообразного напряжения, длительностью переходных процессов во временном селекторе и точность работы схем сравнения. При измерениях возможны следующие погрешности (рис. 54): помеха от сети 50 Гц; вызванная нелинейностью пилообразного напряжения; погрешность дискретности – равная одному счётному импульсу, обусловлена случайностью взаимного расположения интервала Tx и последовательности счётных импульсов.

4. Цифровой частотомер. Временные диаграммы. Стр. 87-88 В основе измерения частоты fx лежит следующий принцип: считается число периодов N за известный временной интервал Δt0: fx = N/Δt0. При измерении неизвестного периода Δtx считают количество N периодов T0 известной частоты f0: Δtx =N/f0 = N·T0.

В основе цифрового (электронно-счётного) частотомера (рис. 101) лежит метод дискретного (прямого) счёта. Измеряемое колебание подаётся на вход, формирователь преобразует его в счётные импульсы, период которых равен периоду измеряемого колебания. Эти импульсы поступают на временной селектор и проходят через него на счётчик, если на второй вход временного селектора подан строб от времязадающего триггера (временной селектор выполняет функцию логического «И»). Длительность этого строба должна быть точно известна, поэтому строб формируется из сигнала, стабилизированного кварцем – с выхода кварцевого генератора импульсы с частотой определенной кварцем, поступают на регулируемый делитель частоты, с помощью которого устанавливается нужная длительность строба, кратная периодам кварцованных импульсов. Импульсы за время длительности строба подсчитываются счётчиком и на нём после окончания строба получается число, равное измеряемой частоте (в каких единицах определяется длительностью установленного строба) (рис. 102). Дешифратор преобразует двоичный код с выхода счётчика в десятичный, который отображается на цифровом индикаторе.

При измерениях возможны следующие погрешности: а) Погрешность δ0 ≈ 10-9 формирования стробирующего импульса Δt0. б) Погрешность дискретности: δд = 1/N = 1/(fx ∙ Δt0). С ростом fx погрешность дискретности уменьшается и становится соизмеримой с погрешностью δ0

До частоты 50 МГц – частотомеры считают непосредственно. Для частот 50МГц – 250 МГц используется деление частоты. Ещё выше – метод переноса спектра в нижнюю область с помощью гетеродина. С уменьшением fx – погрешность δд – растет, поэтому на низких частотах, измеряется период Tx, а частоту вычисляют: fx = 1/Tx.

5.Осциллографический анализатор спектра. Стр. 102-104

Входной высокочастотный сигнал после фильтрации в преселекторе поступает на первый смеситель, представляющий собой нелинейный элемент, где под действием напряжения первого гетеродина (генератора вспомогательных колебаний) с частотой fг1 происходит процесс преобразования входного сигнала (рис. 126). Частота, в которую преобразуется несущая частота принимаемого сигнала, называется промежуточной. Частота колебаний fг1 гетеродинного напряжения определяется настройкой контура гетеродина, который перестраивается под действием генератора пилообразного напряжения (ГПН). На выходе смесителя получается напряжение, состоящее из гармоник входных сигналов nfс и mfг1, а также комбинационные частоты вида |nfс ± mfг1|, где n, m = 1, 2, 3.... При этом в анализаторе спектра, основанного на принципе супергетеродинного приёмника с двойным преобразованием частоты, выделяют первую гармонику комбинационных составляющих: n = m = 1, т.е. fпч1 = fг1 – fс. Преобразование частоты обуславливает особенности супергетеродинного приёмника, которые проявляются, прежде всего, в образовании побочных каналов приёма. Наибольшую опасность нормальному приёму представляет зеркальный канал. Зеркальный канал – это такой канал приёма сигналов, который отличается по частоте от частоты полезного сигнала на удвоенное значение промежуточной частоты fзк1 = fс + 2fпч1. При наличии на входе полезного сигнала fс и зеркального канала fзк1 и, попадая на вход смесителя, сигнал с частотой fзк1 преобразуется в сигнал с промежуточной частотой, также, как и полезный сигнал: fпч1 = fг1 – fс и fпч1 = fзк1 – fг1. В этом случае устройство будет одновременно принимать оба сигнала: fс – полезный сигнал и fзк1 – помеха, расположенных симметрично (зеркально) относительно частоты гетеродина.

Для решения этой проблемы делают следующее. Первую промежуточную частоту выбирают значительно выше второй: fпч1 >> fпч2. При этом частота зеркального канала fзк1 имеет высокое значение и эффективно подавляется в преселекторе с помощью ФНЧ (рис. 127).

Таким образом, в супергетеродинном приёмнике с двойным преобразованием частоты избирательность по первому зеркальному каналу обеспечивается преселектором, избирательность по соседним каналам обеспечивает кварцевый фильтр и УПЧ2. Генератор развёртки управляет движением луча по оси Х на ЭЛТ и под влиянием ГПН луч движется слева направо. Генератор развёртки управляет ГКЧ (генератор качающейся частоты) – устройство, частота на выходе которого зависит от напряжения, приложенного к его входу. Частота на выходе ГКЧ меняется от fmin до fmax (рис. 128): ∆fгкч = fmax – fmin. Выходное напряжение с ГКЧ поступает на смеситель, на другой вход которого подается частота исследуемого сигнала. На выходе смесителя из комбинации частот через УПЧ проходит сигнал fпч = fвх – fгкч – на которую настроен УПЧ фильтр. Усиленное напряжение Uупч подается на детектор, который выделяет её огибающую. В результате всех преобразований на экране получается изображение спектра исследуемого сигнала.