21
Приложение
ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ СПЕЦИАЛЬНОЙ ФОРМЫ Г6-15
1. Назначение и основные технические характеристики
Генератор сигналов специальной формы Г6-15 предназначен для исследо-
вания, настройки и испытаний систем и приборов, используемых в различных отраслях науки и техники.
Генератор работает в режимах гармонических и релаксационных колебаний.
В первом случае генератор выдает:
а) регулируемый по амплитуде синусоидальный сигнал на основном выходе; б) два нерегулируемых сигнала на дополнительных выходах, фазовый сдвиг
между которыми равен 90о.
Во втором случае генератор выдает:
а) регулируемый по амплитуде сигнал прямоугольной, треугольной или пилообразной формы на основном выходе;
б) нерегулируемый сигнал той же формы на первом дополнительном -вы ходе и синхроимпульс на втором дополнительном выходе.
Диапазон частот генератора составляет от 0,001 до 1000 Гц с разделением на поддиапазоны.
Основная погрешность установки частоты для сигналов любой формысо ставляет 2%.
Дополнительная погрешность установки частоты: |
|
от нестабильности напряжения питания( ± 22В) |
не превосходит± 0,5%; |
от изменения температуры на каждые10 оС |
не превосходит ± 1%. |
Нестабильность частоты за час работы не превышает ± 1%.
Диапазон номинальных выходных напряжений(амплитуд) на основном выходе при внешней нагрузке 1 кОм ± 1% и емкости не более 150 пФ составляет от 1 мВ до 10 В с разделением на поддиапазоны.
Основная погрешность амплитуды сигналов всех форм на основном выходе:
для поддиапазонов10 мВ |
- 10 В |
составляет не более± 3%; |
|
для поддиапазона |
1 мВ |
- 10 мВ |
не нормируется. |
Дополнительная погрешность амплитуды сигналов всех форм на основном выходе не превышает ± 3% на каждые 10 оС изменения температуры в рабочем диапазоне температур.
2. Устройство генератора
На передней панели прибора смонтированы:
а) тумблер “Сеть” - для включения напряжения; б) тумблер “Работа-Подготовка” - для установки начальных условий инте-
граторов при работе генератора на частотах менее 1 Гц;
_______________________________
Грачев А.Н. Метрология, стандартизация и сертификация. Лабораторная работа № 3
22
в) переключатель “Множитель частоты” - для переключения поддиапазонов частоты;
г) кнопочный переключатель “Форма сигнала” - для установки требуемой формы выходного сигнала и включения согласующего выходного сопротивления в 600 Ом;
д) кнопочный переключатель “Ослабление dB” - для ослабления выходного сигнала в 10, 100 и 1000 раз;
е) ручка “Частота” - для плавной регулировки частоты выходного сигнала; ж) ручка “Амплитуда сигнала” - для плавной регулировки амплитуды вы-
ходного сигнала; з) гнездо “Основной выход” - для выдачи регулируемого по амплитуде и
частоте сигнала любой формы;
и) гнездо “Выход I ” - для выдачи сигнала той же формы, что и основной, с со сдвигом на 1800 относительно него и постоянной амплитудой 10 В;
к) гнездо “Выход II ” - для выдачи сигнала синусоидальной формы в режиме гармонических колебаний со сдвигом на270o относительно основного и постоянной амплитудой 10 В или синхроимпульса в режиме релаксационных колебаний.
3. Подготовка прибора к работе
После включения тумблера “Сеть” генератор должен быть прогрет в течение 30 мин. для установления всех его параметров в пределах норм, определенных техническими условиями.
4. Порядок работы
Регулировка амплитуды основного выхода осуществляется ручкой плавно в пределах 20 dB и ступенчато - переключателем в пределах 60 dB (при работе на нагрузку с сопротивлением 1 кОм и емкостью не более 150 пФ). Регулировка частоты также может быть осуществлена двумя способами: плавно и дискретно с помощью соответствующих ручек. При работе в режиме гармонических колебаний на частотах менее 1 Гц необходимо каждый раз восстанавливать начальные условия интеграторов, переключая тумблер “Работа-Подготовка” в правое положение и затем обратно. При работе в режиме релаксационных колебаний и на частотах выше 1 Гц тумблер “Работа-Подготовка” всегда должен находиться в положении
“Работа”.
Частота сигналов на дополнительных выходах всегда равна частоте на -ос новном и следовательно регулируется. Амплитуда же сигналов на дополнительных выходах фиксирована: 10 В - в режиме гармонических колебаний; 10 В и 5 В (синхроимпульс) соответственно на первом и втором дополнительных выходах- в режиме релаксационных колебаний. В режиме гармонических колебаний сигналы на первом и втором дополнительных выходах сдвинуты по фазе относительно основного сигнала на 180o и 270o соответственно.
_______________________________
Грачев А.Н. Метрология, стандартизация и сертификация. Лабораторная работа № 3
23
ОСЦИЛЛОГРАФ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ С1-67
1. Назначение и основные технические характеристики
Осциллограф универсальный С1-67 предназначен для исследования формы электрических сигналов путем визуального наблюдения и измерения их временных и амплитудных значений.
Осциллограф С1-67 обеспечивает:
а) наблюдение формы импульсов обеих полярностей с длительностью от 0,1мкс до 0,2 с и размахом от 5 мВ до 300 В;
б) наблюдение периодических сигналов в диапазоне частот от5 Гц до 10 МГц; в) измерение амплитуд исследуемых сигналов от28 мВ до 140 В; г) измерение временных интервалов от0,4 мкс до 0,2 с.
Основная погрешность измерения напряжения не более:
при размере изображения от 2 до 4 делений |
± 10%; |
при размере изображения от 4 до 7 делений |
± 5%. |
Основная погрешность измерения временных интервалов при измеряемом размере по горизонтали в пределах от 4 до 10 делений не более:
без растяжки |
± 5%; |
с растяжкой |
± 10%. |
Время установления переходной характеристики не более 100 нс. Параметры входа канала вертикального отклонения:
входное активное сопротивление 1 ± 0,02 МОм;
входная емкость не более |
|
44 пФ. |
Сигнал внешней синхронизации: |
0,5 В; |
|
минимальный уровень |
||
максимальный уровень |
10 |
В; |
диапазон частот |
5 Гц - 10 МГц. |
|
Размеры рабочей части экрана: |
42 |
мм (7 делений); |
по вертикали |
||
по горизонтали |
60 |
мм (10 делений). |
Ширина линии луча не более 0,6 мм.
2. Устройство осциллографа
На передней панели прибора смонтированы:
а) тумблер “Сеть” - для включения и выключения прибора; б) ручка “Яркость” - для установки необходимой яркости ЭЛТ; в) ручка “Фокус” - для фокусировки луча ЭЛТ;
_______________________________
Грачев А.Н. Метрология, стандартизация и сертификация. Лабораторная работа № 3
|
24 |
г) |
ручка “Шкала” - для регулировки освещения шкалы; |
д) |
ручки “ « ” “Грубо – Плавно” - для перемещения луча по горизонтали; |
е) |
ручка переключателя “~” (закрытого), “ @ ” (открытого) или “^” зазем- |
ленного состояния входа усилителя; |
|
ж) |
гнездо “1MΩ 40pF” - для подачи исследуемого сигнала на усилитель; |
з) |
большая ручка переключателя“Вольт/Дел.” - для переключения входно- |
го аттенюатора; |
|
и) |
малая ручка переключателя“Усиление” - для плавной регулировки чув- |
ствительности усилителя; |
|
к) |
ручка “b ” - для перемещения луча по вертикали; |
л) |
тумблер множителя развертки“ x 1 / x 0,2 ” - для пятикратного растяже- |
ния развертки; |
|
м) |
большая ручка переключателя“Время/Дел.” - для переключения дли- |
тельности развертки; |
|
н) |
малая ручка переключателя“Длительность” - для плавной регулировки |
длительности развертки; |
|
о) |
ручка “Стаб.” - для выбора режима работы генератора развертки(жду- |
щий, автоколебательный); |
|
п) |
ручка переключателя вида синхронизации“Внутр./Внеш./X” - для уста- |
новки внутренней или внешней синхронизации с делителем или без делителя напряжения, а также подключения гнезда“ ® X” к усилителю горизонтального отклонения;
р) ручка переключателя полярности синхронизации“~/ @ /+/–“ - для установки открытого или закрытого входа синхронизации и выбора ее полярности;
с) ручка “Уровень” - для выбора уровня запуска развертки;
т) тумблер “2 kHz” - для выбора вида калибровочного напряжения.
Ряд не основных органов управления и настройки таких, как, например, гнездо “Вход Z” и т.п., расположены сбоку и на задней стенке прибора.
3. Подготовка прибора к работе
Включить осциллограф и дать ему прогреться в течение2 - 3 мин. После этого установить малые ручки“Усиление” и “Длительность”, а также ручку “Стаб.” в крайнее правое положение, переключатель вида синхронизации в положение “Внутр.”, переключатель входа в положение “^”. После этого отрегулировать яркость и фокусировку луча соответствующими ручками, установив его предварительно в центре рабочей части экрана при помощи ручек“ « ” и “b ”. При этом луч должен быть как можно более тонким, а его яркость минимальной, но такой, чтобы он был хорошо виден на экране.
_______________________________
Грачев А.Н. Метрология, стандартизация и сертификация. Лабораторная работа № 3
25
4. Порядок работы в режиме внутренней синхронизации
Переключатель входа переключить в положение“ @ ” (открытый вход) и подать на коаксиальное гнездо “1MΩ 40pF” исследуемый входной сигнал.
Установить коэффициент отклонения вертикального канала р “Вольт/Дел.” таким образом, чтобы изображение входного сигнала по вертикали было как можно больше, но не выходило за пределы экрана. Значения коэффициентов отклонения, нанесенные на передней панели прибора, будут верны и могут быть использованы для измерения амплитуды только в том случае, когда малая ручка “Усиление” находится в крайнем правом положении и зафиксирована механическим фиксатором.
Необходимая длительность развертки, которая позволяет наблюдать исследуемый сигнал, например, один полный период периодического сигнала, может быть установлена при помощи ручки переключателя“Время/Дел.” и тумблера множителя “ x 1 / x 0,2 ”. Значения длительности развертки, нанесенные на передней панели прибора, будут верны и могут быть использованы для измерения временных характеристик сигнала только в том случае, когда малая ручка “Длительность” находится в крайнем правом положении и зафиксирована механическим фиксатором.
Изображение входного сигнала на экране может получиться движущимся. Добиться его остановки возможно двумя способами: в режиме непрерывной или ждущей развертки. В первом случае этого добиваются одновременным вращением ручек “Стаб.” и “Уровень” таким образом, чтобы сигнал на экране не исчезал. Во втором случае ручку“Уровень” ставят в одно из крайних положений ,ивращая влево ручку “Стаб.”, добиваются исчезновения изображения на экране, которое происходит из-за срыва развертки и перехода в ждущий режим. Затем, поворачивая ручку “Уровень”, добиваются появления неподвижного сигнала на экране.
При измерениях амплитуды и временных характеристик сигналов следует иметь в виду, что под делением в масштабных коэффициентах понимается изображение клетки на экране осциллографа.
_______________________________
Грачев А.Н. Метрология, стандартизация и сертификация. Лабораторная работа № 3
26
ЧАСТОТОМЕР-ХРОНОМЕТР Ф5080
1. Назначение и основные технические характеристики
Частотомер-хронометр предназначен для измерения частоты и период электрических колебаний, длительности импульсов, интервалов времени, количества импульсов и отношения частот, а также для использования его в качестве делителя частоты и генератора образцовых частот.
Частотомер измеряет:
а) частоту электрических колебаний в диапазоне0,1 Гц - 1,5 МГц; б) периоды электрических колебаний в диапазоне частот0,1 Гц - 1 МГц; в) количество электрических импульсов от1 до 9999999;
г) длительность положительных и отрицательных импульсов в диапазоне от
10 до 10 7 мкс;
д) интервалы времени в диапазоне10 мкс - 10 5 с; е) отношения частот в диапазоне от1 : 1 до 1,5 · 10 5 : 1 .
Относительная погрешность частотомера при измерении частоты не превышает значения, определяемого по формуле:
δf |
æ |
+ |
1 ö |
, |
|
£ ±çδ |
÷ ×100% |
||||
|
ç |
|
|
÷ |
|
|
è |
г |
τизм ×fизм ø |
|
|
где δг |
- относительная погрешность частоты опорного генератора; |
τизм |
- время измерения частоты в с; |
fизм |
- значение измеряемой частоты в Гц. |
Нестабильность частоты внутреннего кварцевого генератора δг не превышает
± 5 · 10 –5.
Рабочий диапазон входных напряжений частотомера составляет: а) при измерении частоты синусоидальных сигналов:
0,1 - 100 В для частот 10 - 1,5 · 10 6 Гц с использованием усилителя переменного тока (УВЧ). Рекомендуемые положения переключателя аттенюатора:
1 : 1 |
в диапазоне0,1 - 1 В; |
|
1 |
: 10 |
в диапазоне1 - 10 В; |
1 |
: 100 |
в диапазоне 10 - 100 В. |
1 - 100 В для частот 0,1 - 10 4 Гц с использованием усилителя постоянного тока (УПТ). Рекомендуемые положения переключателя аттенюатора:
1 : 1 в диапазоне1 - 10 В;
1 : 10 в диапазоне10 - 100 В.
б) при измерении частоты импульсных сигналов:
1 - 100 В для частот 10 - 1,5 · 10 6 Гц с использованием УВЧ. Рекомендуемые положения переключателя аттенюатора:
_______________________________
Грачев А.Н. Метрология, стандартизация и сертификация. Лабораторная работа № 3
27
1 : 1 в диапазоне 1 - 10 В;
1 : 10 в диапазоне10 - 100 В.
1 - 100 В для частот 0,1 - 10 4 Гц с использованием УПТ. Рекомендуемые положения переключателя аттенюатора:
1 : 1 в диапазоне1 - 10 В;
1 : 10 в диапазоне10 - 100 В.
Частотомер имеет 6 коаксиальных входов: “Вход I” - основной вход для измерения частоты, периодов, длительности и количества импульсов, отношения частот (подключение высшей частоты); “Вход II” - для измерения отношения частот (подключение низшей частоты); входы “Старт”, “Стоп”, “Сброс” - первые два при измерениях промежутков времени, все три - при дистанционном управлении частотомером; вход “Опорный генератор” - для подключения внешнего опорного генератора.
В частотомере предусмотрены три режима управления работой: автоматический, ручной и дистанционный. В автоматическом режиме время индикации плавно регулируется потенциометром от 0,5 до 5 с.
2. Подготовка прибора к работе
После включения частотомера в сеть необходимо выждать 5 мин. для прогрева его схемы и затем производить измерения. При переключениях входного аттенюатора с УПТ на УВЧ и наоборот первые измерения необходимо производить не ранее, чем через 3 мин., также дожидаясь прогрева схемы. Выход кварцевого генератора на минимальную погрешность по частоте происходит не ранее, чем через 1 час работы частотомера, когда температура в термостате достигнет номинального значения.
3. Порядок работы при измерении частоты
1.Переключатель “Род работы” установить в положение “f”.
2.Переключатель “Время измерения” установить в одно из возможных положений в зависимости от требуемых точности и скорости измерений.
3.Тумблер сброса установить в положение “Автомат” или “Ручн. внешн.” в зависимости от выбранного режима управления частотомером.
4.Тумблер “Скважность имп.” установить в положение, соответствующее скважности входных импульсов.
5.Переключатель полярности установить в положение, соответствующее полярности входных импульсов, или в положение “~”, если измеряется частота синусоидального сигнала.
6.Переключатель аттенюатора установить в одно из возможных положений, в зависимости от амплитуды подаваемого на вход напряжения.
7.На “Вход I” подать сигнал измеряемой частоты.
_______________________________
Грачев А.Н. Метрология, стандартизация и сертификация. Лабораторная работа № 3
28
ВОЛЬТМЕТР УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЦИФРОВОЙ В7-16
1. Назначение и основные технические характеристики
Вольтметр универсальный цифровой 7В-16 предназначен для измерения постоянного, переменного синусоидального напряжения и сопротивления постоянному току в лабораторных и цеховых условиях.
Пределы измеряемых прибором напряжений постоянного и переменного то-
ка: 1, 10, 100, 1000 В.
Пределы измеряемых прибором сопротивлений 1, 10, 100, 1000 кОм, 10 МОм. Основная погрешность прибора не должна превышать:
при измерении напряжения постоянного тока, % : |
δ = ±(0,5 + 0,1× |
Uк |
) ; |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Uх |
|||
при измерении напряжения переменного тока, % : |
δ = ±(1 + 0,2× |
Uк |
) ; |
||||
|
|
||||||
|
|
|
Uх |
||||
при измерении сопротивления постоянному току, % : |
δ = ±(1 + 0,1× |
Rк |
) , |
||||
|
|||||||
|
|
|
Rх |
||||
где UК и RK – конечные значения пределов измерений, UX и RX – показания вольтметра.
Дополнительная погрешность за счет нестабильности характеристик прибора, а также от изменения напряжения питания на ± 10% при всех видах измерений не более ± 1 единицы младшего разряда.
Активное входное сопротивление прибора не менее:
50 МОм - при измерении постоянного напряжения;
10 МОм - при измерении переменного напряжения.
Входная емкость не превышает 30 пФ.
2. Устройство вольтметра
На передней панели прибора смонтированы:
а) панель индикации на газоразрядных элементах; б) ручка переключения рода работы; в) ручка переключения пределов измерения;
г) входные клеммы для измерения постоянного и переменного напряжения, а также клемма общего провода;
д) коаксиальный разъем для измерений напряжения постоянного и переменного тока, а также активного сопротивления;
е) ручки потенциометров установки нуля и контрольного значения“►0◄” и “Ñ”;
_______________________________
Грачев А.Н. Метрология, стандартизация и сертификация. Лабораторная работа № 3
29
ж) тумблер переключения режимов ручного и циклического измерений; з) ручка потенциометра установки времени индикации“Вр. инд.” при цик-
лическом режиме работы; и) кнопка запуска цикла измерений в ручном режиме;
к) две клеммы калибровочных резисторов; л) тумблер включения сети.
3. Подготовка прибора к работе
Включить прибор в сеть и дать ему прогреться в течении15 мин. Переключатель “Род работы” установить в положение“►0◄” и потенциометром выставить “0” на устройстве индикации. Переключатель “Род работы” установить в положение “ Ñ” и потенциометром выставить контрольное значение на устройстве индикации, совпадающее со значением, записанным на передней панели прибора.
4. Порядок работы
1.Переключатель “Род работы” при измерении постоянного напряжения установить в положение “–U” (1s, 0,1s или 0s); при измерении переменного напряжения - в положение “~U” (ВЧ или НЧ); при измерении сопротивления постоянному току - в положение “R”.
2.Переключателем пределов установить ожидаемый диапазон измеряемого напряжения или сопротивления.
3.Подключить измеряемое напряжение или сопротивление к коаксиальному разъему.
4.Нажать на кнопку запуска цикла измерений при ручном режиме.
5.Произвести отсчет измерения по цифровому индикатору прибора.
_______________________________
Грачев А.Н. Метрология, стандартизация и сертификация. Лабораторная работа № 3