1. Проверка подготовки учащихся к выполнению лабораторной работы.

2. Получить инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.

3. Изучить конструкцию, порядок пользования, структурные схемы приборов, применяемых в лабораторной работе.

4. Ответить на вопросы преподавателя по пункту 7.3.

5. Выполнить задание 1. Собрать схему для проведения измерений в соответствии с рисунком 1.

6. Произвести измерения различных по форме напряжений вольтметрами различных систем, для чего:

   1. Подать с выхода генератора Г6-46 сигнал синусоидальной формы.

   2. Снять показания различных вольтметров и полученные данные записать в таблицу 1.

   3. Подать с выхода генератора Г6-46 сигнал пилообразной формы.

   4. Снять показания различных вольтметров и полученные результаты измерений записать в таблицу 1.

   5. Подать с выхода генератора Г6-46 импульсный сигнал.

   6. Снять показания различных вольтметров и полученные результаты измерений записать в таблицу 1.

7. Проверить расчетным путём полученные результаты, учитывая тип детектора вольтметра и его градуировку.

Примечание: одинаковый уровень всех исследуемых напряжений (на выходе генератора сигналов гармонического, пилообразного, импульсного) контролировать с помощью осциллографа.

8. Оценить полученные результаты измерений и сделать выводы.

9. Оформить отчет по выполненной работе.

10. Ответить на контрольные вопросы.

8. Соддержание отчета

1. Наименование и цель лабораторной работы.

2. Перечень приборов и устройств, использовавшихся при выполнении лабораторной работы.

3. Структурная схема одного из исследуемых вольтметров.

4. Таблица с расчетными и экспериментальными данными.

5. Выводы по работе.

6. Ответы на контрольные вопросы (по заданию преподавателя).

9. Содержание зачета

1. Учащийся должен знать:

   1. Как влияет форма сигнала на показания вольтметров.

   2. Формулы (), формулы коэффициентов, обеспечивающих взаимосвязь параметров переменного напряжения.

2. Учащийся должен уметь:

   1. Работать с вольтметрами различного типа.

   2. Применять формулы перерасчета из одних значений переменного напряжения в другие при различных формах исследуемых сигналов.

10. Контрольные вопросы

1. Укажите какой из представленных вольтметров имеет:

1. закрытый вход и линейный двухполупериодный детектор?

2. открытый вход с однополупернодным линейным детектором ?

1. Объясните принципы действия электронного вольтметра:

1. средневыпрямленных значений напряжения;

2. среднеквадратичных значений напряжения.

3. Поясните принцип действия амплитудного преобразователя с открытым и закрытым входом.

4. Поясните работу электронного вольтметра среднеквадратических значений с термоэлектрическим преобразователем.

5. Почему отличаются показания вольтметров В8-38 и В7-16 при измерении одного и того же сигнала?

11. Методические указания

1. Параметры переменных сигналов

Переменное напряжение характеризуется следующими основными параметрами: средним, амплитудным, средневыпрямленным и среднеквадратическим (называемым также иногда действующим или эффективным) значениями.

Среднее значение напряжения за период называется постоянной составляющей:

Амплитудное (пиковое) значение - наибольшее мгновенное значение сигнала за период.

Средневыпрямленное значение - это среднее значение модуля сигнала после двухполупериодного выпрямления:

Амплитудное, средневыпрямленное и среднеквадратическое значение сигнала связаны между собой коэффициентами формы и амплитуды.

Коэффициентом амплитуды называют отношение:

Коэффициент формы кривой напряжения:

2. Влияние формы измеряемого напряжения на показания приборов

Вольтметры переменного напряжения, как правило, градуируются в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения независимо от схемы используемого в приборе детектора.

Рассмотрим случай измерения вольтметрами с различным типом детектора гармонического (синусоидального) напряжения.

Пример: Синусоидальное напряжение подается на вольтметры: средневыпрямленного значения с одно- и двух- полупериодным выпрямителем амплитудного, среднеквадратического значения напряжения. Все вольтметры должны показать среднеквадратическое значение синусоидального напряжения:

где - показания прибора.

Однако напряжение этого значения происходит по-разному.

Амплитудный вольтметр, имеющий пиковый детектор, реагирует на амплитуду измеряемого сигнала макс.

Для того, чтобы показания были равны среднеквадратическому значению, при градуировке вольтметра вводится коэффициент амплитуды:

Тогда показания вольтметра:

Вольтметр средневыпрямленных значений с двухполупериодным выпрямителем реагирует на средневыпрямленное значение:

Для того чтобы прибор показывал среднеквадратическое значение измеряемого синусоидального напряжения, при градуировке такого типа вольтметра вводится коэффициент формы, равный I, II. Тогда показания вольтметра будут:

Вольтметр, средневыпрямленных значений с однололупериодным линейным детектором:

т.е. вдвое меньше, но коэффициент формы вдвое больше, я потому показания прибора:

Вольтметр среднеквадратических значений реагирует на среднеквадратические значения сигнала, градуируется также в среднеквадратических значениях сигнала.

Eго показания А = 10 В

При измерении напряжений несинусоидальной формы алгоритм получения отсчета для каждого типа вольтметра остаётся тем же, т.е. вольтметры в зависимости от типа детектора реагируют на то или иное значение измеряемого сигнала, а отсчет на шкале получается с учетом заложенного в них коэффициента градуировки. Очевидно лишь показание квадратических вольтметров будут соответствовать среднеквадратическому значению измеряемого несинусоидального сигнала.

Рисунок 1. Схема включения измерительных приборов.

Таблица 1 - Результаты выполнения задания 1

Форма сигнала	По осциллографу		В3-38	В3-36	В7-16
	Теоретический расчет	1.41 1.11
	Экспериментальный расчет
	Теоретический расчет	1.73 1.15
	Экспериментальный расчет
	Теоретический расчет	1.0 1.0
	Экспериментальный расчет
	Теоретический расчет	1.73 1.15
	Экспериментальный расчет
Примечание – периоды сигналов между собой равны