- •Лабораторная работа № 4 «Измерение уровня напряжений радиотехнических сигналов»
- •I. Цели работы
- •II. Объекты измерений, средства измерений и требуемая точность измерений
- •III. Программа работы
- •IV. Домашнее задание
- •V. Лабораторное задание
- •Часть 1. Ознакомление с вольтметрами и подготовка их к работе
- •Часть 2. Ознакомление с параметрами уровня периодических напряжений
- •Часть 3. Исследование подавления гармонической помехи в интегрирующих вольтметрах постоянного тока
- •3.3. Экспериментально исследовать подавление гармонической помехи в вольтметре в7-77 при различных частотах помехи.
- •Часть 4. Исследование влияния формы периодических напряжений на показания вольтметров в7-77, в7-40, в7-26 и в3-57
- •4.1. Рассмотреть алгоритмы формирования показаний вольтметров в7-77, в7-40, в7-26 и в3-57 при измерении переменных напряжений.
- •4.2. Экспериментально исследовать влияние формы периодических напряжений на показания вольтметров в7-77, в7-40, в7-26 и в3-57.
- •Часть 5. Ознакомление с погрешностью взаимовлияния при измерении напряжений
- •5.1. Ознакомиться с замыслом эксперимента.
- •5.2.Экспериментально исследовать погрешности взаимовлияния при измерении напряжений.
- •VI. Указания по обработке и анализу результатов выполнения лабораторного задания
- •VII. Контрольные вопросы
- •Краткие технические характеристики вольтметров Вольтметр в7-77 в режиме измерения постоянного напряжения
- •Вольтметр в7-77 в режиме измерения напряжения переменного тока синусоидальной формы
- •Вольтметры в7-38, в7-40 в режимах измерения постоянного напряжения
- •Вольтметр в3‑57
- •30; 100; 300 МкВ; 1; 3; 10; 30; 100; 300 мВ; 1; 3; 10; 30; 100; 300 в.
- •5 Гц – 5 мГц.
- •Краткие технические характеристики осциллографа универсального gos-620fg
- •Краткие технические характеристики генератора сигналов специальной формы sfg-2110
- •Замечания по выбору вольтметров и особенностям измерения амплитудных параметров напряжения
- •1. Необходимая априорная информация
- •2. Рекомендации по выбору вольтметра в зависимости от используемого в нем типа детектора
- •3. Рекомендации по подключению к объекту исследования.
Лабораторная работа № 4 «Измерение уровня напряжений радиотехнических сигналов»
I. Цели работы
1. Закрепление знаний о цифровых интегрирующих вольтметрах и об электронных вольтметрах с различными преобразователями переменного напряжения в постоянное.
2. Приобретение навыков измерения параметров уровня (амплитудных параметров) периодических напряжений с помощью вольтметров и осциллографов.
3. Исследование влияния периодических помех при измерении постоянного напряжения интегрирующим цифровым вольтметром.
4. Исследовать возможности измерения напряжений различной формы вольтметрами с разными типами преобразователей переменного напряжения в постоянное.
5. Исследование погрешностей взаимовлияния (как на результат измерения напряжения влияет соотношение "выходное сопротивление источника измеряемого напряжения / входное полное сопротивление измерительного прибора").
II. Объекты измерений, средства измерений и требуемая точность измерений
Объектами измерений являются:
- Напряжения на выходе функционального генератора SFG-2110 гармонической, треугольной и прямоугольной формы;
- Погрешности, обусловленные периодическими помехами при измерении постоянного напряжения интегрирующим цифровым вольтметром;
- Напряжения на выходе делителей напряжения при подключении реальных измерительных приборов.
Средства измерений:
- электронные вольтметры В7-77, В7-40, В7-26, В3-57;
- электронный осциллограф GOS-620FG;
- цифровой осциллограф TDS-2012B (либо TPS-2012 либо MSO-6104A).
Точность измерений: максимально возможная при использовании данных средств измерений.
III. Программа работы
Ознакомиться с расположением и назначением органов управления вольтметров В7‑77, В7-40, В7-26, В3-57, а также с их краткими характеристиками.
Рассчитать указанные параметры уровня для трех форм периодических напряжений.
Ознакомиться с работой модели АЦП двухтактного интегрирования.
Экспериментально исследовать (на программной модели вольтметра В7-77 и на реальных вольтметре В7-77) подавление гармонической помехи при различных ее частотах.
Изучить алгоритмы формирования показаний вольтметров В7-77, В7-40, В7-26 и В3-57 при измерении переменных напряжений.
Экспериментально исследовать влияние формы периодических напряжений на показания вольтметров В7-77, В7-40, В7-26 и В3-57.
Экспериментально исследовать погрешности взаимовлияния при измерении вольтметром В7-77 и цифровым осциллографом TDS-2012B (либо TPS-2012 либо MSO-6104A) напряжений на выходе делителей с разным выходным сопротивлением при разных частотах измеряемых напряжений.
IV. Домашнее задание
Перед работой в лаборатории необходимо выполнить следующее домашнее задание.
1. Повторить (изучить) принцип действия цифровых вольтметров с двухтактным интегрированием – по материалам лекций, учебников (например, [1, с.88-90], [2, с.88-89], [3, с.186-190] и др.) и данного файла (п. 3.1).
2. Повторить (изучить) принцип действия электронных вольтметров с разными типами преобразователей переменного напряжения в постоянное – по материалам лекций, учебников (например, [1, с.75-83], [2, с.81-84], [3, с.173-175] и др.) и данного файла (п. 4.1 и приложение D, п. 2).
3. Повторить материал на тему «Погрешности взаимовлияния», обратив особое внимание на подключение вольтметра к источнику исследуемого напряжения – по материалам лекций и [4].
4. Ознакомиться с программой работы. Для каждого исследования постараться ответить на вопрос: какой характер зависимостей ожидается в результате данного исследования?
5. Ознакомиться с внешним видом и назначением органов управления вольтметров, используемых в данной работе – по материалам данного файла (п. 1.1).
6. Ознакомиться с основными техническими данными вольтметров, используемых в данной работе – по материалам данного файла (приложение А).
Контроль выполнения домашнего задания будет проводиться в начале лабораторного занятия в виде контрольной работы или беседы с преподавателем.
Литература:
Кушнир Ф.В. Электрорадиоизмерения: Учебное пособие для вузов. – Л.: Энергоатомиздат ,1983. – 320 с.
Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учебник для вузов. – М.: Высшая щшкола, 2001. – 205 с.
Мирский Г.Я. Электронные измерения. – М.: Радио и связь, 1986. – 440 с.
4. Электронная версия документа «Погрешности взамовлияния.pdf» из раздела «Мои материалы» страницы Цветкова Ф.А. в Цифровом кампусе