- •Радіовимірювання
- •Вимоги до виконання лабораторних робiт
- •Список базових питань
- •Похибки вимiрювань, обробка та подання результатiв вимiрювань
- •Лабораторна робота №1 Дослiдження електронного осцилографа та його використання
- •1. Мета роботи
- •2. Короткi теоретичнi вiдомостi
- •2.1. Вимiрювання напруги й сили струму
- •2.2. Вимiрювання частоти
- •2.3. Вимiрювання зсуву фаз
- •2.4. Вимiрювання модуляцiї
- •2.5. Зняття вольт-амперних характеристик
- •3. Завдання та порядок виконання
- •4. Контрольнi запитання та завдання
- •Лабораторна робота №2 Вивчення принципу роботи та виконання вимiрювань за допомогою вимiрювача l,c,r
- •1. Мета роботи
- •2. Короткi теоретичнi вiдомостi
- •2.1.Трансформаторнi мости
- •2.2. Будова, принцип роботи приладу та схеми замiщення вимiрюваних об'єктiв
- •2.3. Основнi технiчнi характеристики приладу е7-8
- •3. Порядок виконання роботи
- •3.1. Таблицi вимiрювань
- •4. Контрольнi запитання та завдання
- •Лабораторна робота №3
- •3. Завданя та порядок його виконання
- •Лабораторна робота №4 Дослiдження генераторiв стандартних сигналiв
- •1. Мета роботи
- •2. Короткi теоретичнi вiдомостi
- •2.1. Призначення та пояснення блок-схеми приладу г4-1а
- •2.2.Основнi технiчнi характеристики приладу г4-1а
- •2.3. Призначення та принцип дiї приладу г4-78
- •2.4. Основнi технiчнi данi генератора г4-78
- •2.5. Основнi вимiрювання модульованих коливань
- •2.6.Вимiрювання при амплiтуднiй модуляцiї
- •2.7. Вимiрювання при частотнiй модуляцiї
- •3. Завдання та порядок його виконання
- •4. Контрольнi запитання та завдання
- •Лабораторна робота №5 Вивчення принципу роботи I вимiрювання за допомогою аналiзатора спектра
- •1. Мета роботи
- •2. Короткi теоретичнi вiдомостi
- •2.1. Основнi характеристики аналiзатора спектра
- •2.2. Призначення та основнi технiчнi данi приладу ск4-56
- •2.3. Деякi технiчнi данi аналiзатора ск4-56
- •3. Завдання та порядок його виконання
- •4. Контрольнi запитання та завдання
- •2.1. Схема установки
- •3. Порядок виконання роботи
- •4. Контрольнi запитання та завдання
- •2.1. Блок-схема та принцип дiї генератора iмпульсiв г5-63
- •2.2. Основнi технiчнi характеристики генератора г5-63
- •2.3. Вимiрювання основних параметрiв iмпульсних сигналiв: амплiтуди, тривалостi й частоти повторення
- •2.4. Вольтметр iмпульсний в4-17
- •2.5. Технiчнi данi в4-17
- •3. Завдання та порядок його виконання
- •4. Контрольнi запитання та завдання
- •Лабораторна робота №8 Дослiдження детекторiв середньовипрямленої напруги
- •1. Мета роботи
- •2. Короткi теоретичнi вiдомостi
- •3. Завдання та порядок його виконання
- •3.1. Перевiрка дiї схеми та вимiрювання параметрiв
- •3.2. Градуювання шкали iндикатора на змiнному струмi
- •4. Контрольнi запитання та завдання
- •Оновна лiтература
- •Додаткова лiтература
4. Контрольнi запитання та завдання
1) Чому однопiвперiодна схема має найменшу чутливiсть?
2) Чому мостова схема має найбiльшу чутливiсть?
3) Прослiдкуйте проходження струму в мостовiй паралельнiй схемi та пояснiть, чому вона за чутливiстю поступається мостовiй схемi.
4) Розрахуйте опiр змiшаного з'єднання резисторiв у мостовiй паралельнiй схемi при R6=R7=1,5 кОм та опорi iндикатора R=1,5 кОм. (Вiдповiдь: 1 кОм).
КОНТРОЛЬНI ЗАВДАННЯ
Задача 1
Результат вимiрювання сили струму має випадкову похибку, розподiлену за нормальним законом, при цьому вiдомi середнє квадратичне вiдхилення g(мА) i систематична похибка s. Визначити ймовiрнiсть w того, що похибка вимiрювання перевищує за абсолютним значенням величину d(мА).
Таблиця К.1
Варiант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
g, мА |
3 |
3.7 |
5 |
7 |
4 |
15 |
4 |
6 |
12 |
12 |
s |
0.5 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
2 |
1.5 |
0 |
1 |
d, мА |
6 |
9 |
7 |
8 |
12 |
15 |
12 |
18 |
4 |
4 |
Задача 2
Для пiдвищення точностi вимiрювань здiйснено ряд вимiрювань сили струму радiолампи й отримано значення I(n). Визначити найбiльш точне значення сили струму I(мкА), середню квадратичну похибку s, похибку середнього арифметичного значення та найбiльшу похибку вимiрювання. Чи можна вважати результат вимiрювання в 10-й позицiї таблицi грубою похибкою i виключити його з серiї отриманих даних.
Таблиця K.2
I(n) |
Варіант | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
1 |
242 |
237 |
591 |
345 |
105 |
187 |
74 |
455 |
156 |
278 |
2 |
239 |
242 |
595 |
339 |
111 |
191 |
67 |
450 |
155 |
276 |
3 |
241 |
210 |
594 |
311 |
107 |
185 |
70 |
449 |
154 |
286 |
4 |
245 |
238 |
591 |
343 |
112 |
171 |
71 |
451 |
156 |
261 |
5 |
241 |
237 |
598 |
347 |
106 |
181 |
75 |
456 |
150 |
279 |
6 |
230 |
239 |
593 |
345 |
109 |
186 |
73 |
461 |
153 |
277 |
7 |
242 |
243 |
589 |
330 |
102 |
177 |
69 |
453 |
156 |
278 |
8 |
237 |
241 |
580 |
351 |
113 |
183 |
73 |
451 |
152 |
275 |
9 |
241 |
245 |
590 |
343 |
103 |
185 |
72 |
457 |
157 |
281 |
10 |
233 |
261 |
602 |
321 |
121 |
198 |
65 |
471 |
149 |
271 |
Задача 3
При вимiрюваннi напруженостi поля радiостанцiї отримано ряд значень, що мають випадкову похибку з нормальним законом розподiлу. Визначити найбiльш iмовiрне значення напруженостi поля h(мкВ/м), середньоквадратичну похибку результату вимiрювань, похибку при визначеннi напруженостi поля як середнього арифметичного значення та найбiльшу можливу похибку. З урахуванням знайдених величин записати вираз для функцiї та побудувати криву розподiлу густини ймовiрностi для випадкової похибки, позначивши на осi абсцис точки s, 2s i 3s.
Таблиця К.3
I(n) |
Варіант | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
1 |
15.6 |
600 |
131 |
23 |
5.7 |
71 |
53 |
213 |
7.1 |
403 |
2 |
14 |
520 |
127 |
23.7 |
4.9 |
84 |
56 |
217 |
8.9 |
430 |
3 |
18.2 |
560 |
144 |
23.1 |
7.6 |
93 |
49 |
201 |
6.8 |
389 |
4 |
21.3 |
440 |
107 |
23.5 |
6.2 |
77 |
59 |
233 |
8.3 |
418 |
5 |
17.7 |
480 |
115 |
23.9 |
- |
91 |
63 |
224 |
7.7 |
409 |
6 |
16.8 |
570 |
121 |
- |
- |
87 |
55 |
216 |
- |
399 |
7 |
19.1 |
- |
130 |
- |
- |
- |
57 |
197 |
- |
423 |
Задача 4
Мiлiвольтметр магнiтоелектричної системи з внутрiшнiм опором R(Ом) має верхню межу вимiрювань V(мВ). Розрахувати опiр шунта, необхiдного для використання даного приладу як амперметра на максимальний струм I1(А). Визначити чутливiсть S i цiну подiлки С для приладу з шунтом i без шунта, якщо вiдомо, що його шкала має N подiлок. Нарисувати схему ввiмкнення приладу.
Таблиця К.4
Варiант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
R, Ом |
20 |
10 |
30 |
2 |
100 |
850 |
150 |
15 |
18 |
24 |
V, мВ |
50 |
75 |
45 |
500 |
7.5 |
125 |
75 |
100 |
75 |
100 |
I1, мА |
2.5 |
15 |
7.5 |
100 |
1.5 |
0.05 |
0.15 |
5 |
3 |
0.5 |
N, поділ. |
100 |
150 |
30 |
50 |
150 |
50 |
30 |
200 |
10 |
50 |
Задача 5
Для вимiрювання струму, який протiкає через опiр R, увiмкнено прилад (рис. К.1). Визначити похибку вимiрювання сили струму, яка зумовлена паразитною ємнiстю приладу, якщо вiдомi: значення R(кОм), ємнiсть затискачiв вiдносно загального дроту С1=С2(пФ) i частота вимiрюваного струму F(МГц).
Таблиця K.5
Варiант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
R, КОм |
25 |
7.5 |
10 |
6.8 |
50 |
18 |
33 |
43 |
21 |
12 |
C1, C2, пФ |
2.7 |
12 |
8.2 |
3.3 |
3.2 |
33 |
1.8 |
4.5 |
2.3 |
6.8 |
F, МГц |
1 |
0.55 |
0.75 |
0.3 |
0.5 |
0.1 |
0.25 |
0.65 |
0.8 |
1.45 |
Рис. К.1.
Задача 6
Визначити величину додаткової ємностi Cg=С1+С2 (пФ), яка вноситься приладом при вимiрюваннi сили струму в резонансному контурi з ємнiстю С0(пФ), якщо вiдомо, що до ввiмкнення приладу (рис. К.2) власна резонансна частота коливань контуру дорiвнювала F1(кГц), а пiсля ввiмкнення його в коло F2(кГц) (рис. К.3). Обчислити вiдносну змiну добротностi контуру при ввiмкненнi приладу, враховуючи, що активна складова iмпедансу iндуктивностi дорiвнює R1(Ом), а внутрiшнiй опiр приладу дорівнює R2(Ом). Втратами в ємностi С0 знехтувати.
Таблиця К.6
Варiант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
C0, пФ |
100 |
300 |
500 |
50 |
75 |
150 |
200 |
130 |
170 |
220 |
F1, КГц |
713 |
512 |
115 |
995 |
817 |
450 |
710 |
680 |
820 |
608 |
F2, КГц |
699 |
498 |
114 |
977 |
806 |
444 |
695 |
671 |
811 |
597 |
R1, Ом |
10 |
15 |
23 |
7 |
12 |
8 |
6.8 |
11 |
9 |
7.1 |
R2, Ом |
5 |
5 |
5 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
5 |
5 |
Рис. К.2. Рис. К.3.
Задача 7
Мiкроамперметр із межею вимiрювання I(мкА) i внутрiшнiм опором R(Ом) має максимальну кількість подiлок N. Визначити опiр шунта R1(Oм) для розширення межi вимiрювання до I1(А) та вiдносну похибку вимiрювання, коли стрiлка приладу знаходиться на позначцi N1 подiлок, якщо клас точностi приладу Q.
Таблиця K.7
Варiант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
I, мкА |
200 |
300 |
10 |
100 |
200 |
200 |
300 |
1000 |
250 |
500 |
R, Ом |
330 |
460 |
150 |
150 |
100 |
100 |
150 |
75 |
360 |
180 |
N, поділ. |
100 |
30 |
100 |
100 |
100 |
100 |
150 |
100 |
50 |
100 |
I1, А |
20 |
30 |
10 |
50 |
30 |
50 |
30 |
20 |
25 |
10 |
N, поділ. |
75 |
26 |
90 |
45 |
85 |
65 |
125 |
85 |
20 |
80 |
Q, % |
1 |
1.5 |
0.5 |
1 |
1 |
1.5 |
1 |
1.5 |
1.5 |
0.5 |
Задача 8
Вимiрювальний мiст зiбраний за схемою для визначення параметрiв iндуктивностi (рис. К.4). Обчислити iндуктивнiсть котушки LX, її активний опiр RX i добротнiсть Q, коли вiдомо, що при балансi моста його елементи мають значення R2, R3, R4 (кОм) i С0 (пФ). Частота напруги живлення моста дорiвнює F (кГц).
Таблиця K.8
Варiант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
R2, КОм |
20 |
24 |
4 |
4 |
6 |
15 |
24 |
30 |
16 |
7 |
R3, КОм |
20 |
24 |
30 |
6 |
18 |
23 |
30 |
40 |
28 |
12 |
R4, КОм |
6000 |
5000 |
6000 |
4000 |
5500 |
7000 |
1000 |
1700 |
2200 |
1700 |
C0, пФ |
200 |
150 |
350 |
360 |
180 |
330 |
750 |
860 |
640 |
480 |
F, КГц |
5 |
6 |
6 |
4 |
6.5 |
7 |
2 |
2.1 |
3 |
4.3 |
Задача 9
Вимiрювальний мiст зiбраний за схемою для визначення параметрiв ємностi (рис. К.5). Знайти значення ємностi СX i тангенса кута дiелектричних втрат tg(s), якщо при частотi напруги живлення F(кГц) баланс моста виконується, коли його параметри дорiвнюють R2, R3, R4 (кОм) i С0 (пФ).
Таблиця K.9
Варiант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
R2, КОм |
16.5 |
13 |
25 |
17 |
18 |
20 |
15 |
2.4 |
24 |
15 |
R3, КОм |
5 |
1.5 |
5 |
2 |
3 |
1 |
8 |
2.4 |
2.4 |
1.8 |
R4, КОм |
10 |
3.25 |
6.25 |
8.5 |
6 |
10 |
3 |
20 |
21 |
12 |
C0, пФ |
130 |
80 |
120 |
100 |
150 |
300 |
265 |
120 |
300 |
350 |
F, КГц |
1.5 |
7.5 |
1.8 |
5 |
2 |
10 |
1 |
1.2 |
1 |
1 |
Рис. К.4. Рис. К.5.
Задача 10
На вхiд електронного вольтметра надходить сигнал перiодичної послiдовностi iмпульсiв (рис. К.6 i К.7). Визначити найбiльше миттєве значення сигналу UM, якщо прилад показує напругу U(В). Форма сигналу для варiантiв 1-5 зображена на рис. К.6 ("пила"), а для варiантiв 6-10 – на рис. К.7 (прямокутнi iмпульси щiльнiстю Q). Тип входу, вид детектора вольтметра, а також градуювання шкали за синусоїдною напругою наведенi в таблицi К.10.
Рис. К.6. Рис. К.7.
Таблиця K.10
Технічна характеристика вольтметра |
Варіант | ||||
1 і 6 |
2 і 7 |
3 і 8 |
4 і 9 |
5 і 10 | |
Тип входу |
закритий |
закритий |
закритий |
відкритий |
відкритий |
Тип детектора |
піковий |
квадра-тичний |
піковий |
середньо-випрямле-ний |
піковий |
Вид градуювання |
середньо-квадра-тичний |
середньо-квадра-тичний |
пікові значення |
середньо-квадра-тичний |
пікові значення |
Покази приладу U(В) |
а – 17.23 |
а – 21.67 |
а – 20 |
а – 22.3 |
а – 35 |
б – 35.46 |
б – 75 |
б – 35 |
б – 27.78 |
б – 35 |
Задача 11
Графiчним способом побудувати осцилограму фiгури Лiссажу для коливань i. Значення кутових частотw1, w2 i початковi зсуви фаз q1, q2 взяти з таблицi. Рисунок виконати на мiлiметровому паперi з розмiрами поля зображення не менше 150х150 мм .
Таблиця K.11
Варiант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
w1, рад/с |
1 |
1 |
3 |
1 |
2 |
3 |
2 |
1 |
3 |
1 |
w2, рад/с |
2 |
1 |
2 |
3 |
1 |
1.5 |
3 |
3 |
1 |
2 |
q1, рад |
0 |
0.12 |
0 |
0 |
0.75 |
0 |
0 |
0.25 |
0 |
0 |
q2, рад |
0.25 |
0 |
0.25 |
1 |
0 |
0.25 |
0 |
0 |
0.12 |
0.125 |
Задача 12
Графiчним способом побудувати осцилограму результату додавання коливань i. Значення кутових частотw1, w2 i початковi зсуви фаз q1, q2, а також коефiцiєнти а i b взяти з таблицi.
Графiк виконати на мiлiметровому паперi з розмiрами зображення не менше 150х150 мм , при цьому взяти iнтервал часу (t) вiд 0 до 5 с з масштабом 30 мм/с.
Таблиця К.12
Варiант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
a |
15 |
54 |
4 |
56 |
40 |
30 |
30 |
30 |
54 |
18 |
b |
45 |
6 |
56 |
4 |
20 |
30 |
30 |
30 |
6 |
42 |
w1, рад/с |
3 |
2 |
14 |
2 |
3 |
7 |
5 |
4.6 |
2 |
4 |
w2, рад/с |
1.5 |
10 |
2 |
6 |
9 |
7.5 |
5.6 |
6 |
6 |
2 |
q1, рад |
0 |
0 |
3.15 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3.15 |
0 |
1.57 |
q2, рад |
0 |
3.15 |
0 |
1.57 |
0 |
3.15 |
0 |
0 |
0 |
0 |
СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛIТЕРАТУРИ