Если введем обозначения

(5.10)

и выразим их в процентах, то получим уравнение относительной погрешности

(5.11)

где с – аддитивная погрешность,

d – мультипликативная погрешность.

Если с и d установить в соответствии с нормой

1; 1,5; (1,6); 2; 2,5; (3); 4; 5 и 6·10ⁿ, (5.12)

где n = 1; 0; -1; -2 и т. д.,

то можно записать класс точности в виде дроби с косой чертой

где и- значение установленных погрешностей.

Все вычисления оформить в виде таблиц.

Таблица 5.3 – Выходное напряжения ТП, в мВ

Параметры		Вариант, последняя цифра шифра
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Точки шкалы ТП	1	0,99	2,09	1,013	1,985	3,11	1,99	1,513	2,493	2,99	3,05
	2	1,945	4,115	2,015	3,993	6,13	3,995	3,017	4,998	5,985	6,08
	3	3,002	6,127	3,017	6,002	9,17	5,997	4,521	7,546	8,87	9,11
	4	4,015	8,134	4,019	8,012	12,21	8,006	6,032	10,051	11,825	12,14
	5	5,017	10,137	5,021	10,015	15,29	10,01	7,541	12,507	14,141	15,17
UК, мВ		5	10	5	10	15	10	7,5	12,5	15	15
РК, мВт		2,5	5	5	10	2,5	2,5	5	10	5	2,5

5.3 Точные измерения постоянных токов

Задача 5.3

Произведена поверка щитового магнитоэлектрического миллиамперметра с целью установки его в комбинированный прибор. Измерения выполнялись путем измерения напряжения потенциометром на образцовом сопротивлении за счет протекания через него измеряемого тока.

Поверяемый миллиамперметр на номинальный ток I_н имеет класс точности 2,5, шкала 25 делений; каждое пятое деление оцифровано.

Найдите:

а) пределы абсолютной и относительной погрешности измерения;

б) фактический класс точности прибора;

в) соответствие установленному классу точности.

Постройте:

а) зависимость абсолютной погрешности от измеряемого тока;

б) зависимость относительной погрешности от измеряемого тока.

Выполните:

а) анализ полученных погрешностей (с указанием возможных причин элементарных составляющих погрешности);

б) нарисуйте схему измерения.

Руководство к выполнению

Уравнение измерения имеет вид

(5.13)

где R_о – значение образцового сопротивления, имеющего класс точности 0,1;

U_п – показания потенциометра.

Погрешность потенциометра определяется уравнением (5.2).

Пределы абсолютной погрешности следует определить по аналогии с (3.2).

Таблица 5.4

Точки шкалы и параметры милли-амперметра	Показания потенциометра, Uп в В
	Вариант, последняя цифра шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	0,0995	0,306	0,285	0,2526	0,1972	0,0958	0,1062	0,35	0,158	0,278
2	0,1987	0,792	0,592	0,5017	0,3978	0,1962	0,2053	0,64	0,315	0,582
3	0,2964	1,224	0,908	0,7513	0,5987	0,2971	0,3037	0,93	0,458	0,888
4	0,3952	1,635	1,211	1,007	0,8011	0,3986	0,4021	1,22	0,607	1,195
5	0,494	2,01	1,496	1,253	1,007	0,4993	0,5017	1,51	0,758	1,509
Iн, мА	5	10	15	25	1	1	10	7,5	7,5	30
Rо, Ом	100	200	100	50	1000	500	50	200	100	50

6 ИЗМЕРЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ПРИ ПОМОЩИ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА

6.1 Непрерывная временная развертка

Задача 6.1

На основной вход электронного осциллографа (ЭО) подано напряжение вида . Работает генератор развертки ЭО, который обеспечивает пилообразный сигнал развертки.

Постройте:

осциллограмму изображения сигнала на экране ЭО в 2-3 периода.

Определите:

а) будет ли это изображение устойчивым?

б) в какую сторону будет смещаться изображение?

Руководство к выполнению

Изображение сигнала на экране ЭО будет устойчивым, если

, (6.1)

где Т_р, Т_y – период напряжения развертки и входного сигнала.

Любой ЭО имеет устройство, которое запирает электронно-лучевую трубку при обратном ходе электронного луча.

Построение выполняется в удобном масштабе аналогично построению, показанному на рисунке 6.1

Рисунок 6.1 – Построение осциллограммы сигнала

Таблица 6.1

Входной сигнал	Вариант, последняя цифра шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Umy, В	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
fy, Гц	25	50	100	150	200	250	300	350	400	450

Таблица 6.2

Напряжение развертки	Вариант, предпоследняя цифра шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Ump, B	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1
Tp	Тy	Тy	Ty	Тy	Тy	Тy	Тy	Тy	Ty	Тy

6.2 Ждущая развертка в электронных осциллографах

Задача 6.2

Заданы параметры импульсного сигнала (форма, длительность, период) (рисунок 6.2, таблица 6.3).

Выполните:

а) выберите оптимальную длительность и амплитуду пилообразного импульса ждущей развертки;

б) изобразите исследуемые импульсы и импульсы ждущей развертки на осциллограмме. Должно быть не менее двух импульсов.

Руководство к выполнению

Форма исследуемых импульсов представлена на рисунке 6.2

Рисунок 6.2 – Последовательность измеряемых импульсов

К ждущей развертке, используемой для исследования импульсов малой длительности (по сравнению с периодом его следования), предъявляются следующие требования:

1. Ждущая развертка, как и непрерывная, должна быть линейной, так как в противном случае изображение импульса будет искажено вследствие неодинакового масштаба времени по длине линии развертки, т.е. неодинаковой скорости развертки во время прямого хода луча. Например, при исследовании трапециидального импульса с одинаковыми фронтами и использовании экспоненциальной ждущей развертки передний фронт полученного на экране импульса будет растянут, а задний – сжат.

2. Время ждущей развертки должно быть соизмеримо с длительностью исследуемого импульса (несколько больше) для получения изображения в крупном масштабе.

В электронном осциллографе можно реализовать ждущую развертку 1; 2; 5; 10; 30; 50; 100; 200 и 300 мкс; 1; 2; 3 и 5 мс. Импульс напряжения развертки необходимо подать на горизонтальные пластины несколько раньше, чем напряжение исследуемого импульса поступит на вертикальные пластины, т.е. произвести временной сдвиг.

Таблица 6.3

Временные параметры импульса	Вариант, предпоследняя цифра шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
, мкс	0,8	1,6	4	8,2	25	43	82	190	20	3
Тс, мкс	80	100	120	130	140	180	260	320	160	110

Таблица 6.4

Электрические параметры импульса	Вариант, последняя цифра шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
U1, В	1	1,2	1,5	0,8	2,2	2,5	3,2	3,5	3,8	4,2
U2, В	0,8	0,7	1,3	0,6	1,8	1,6	0,8	0,5	2	3,0

Примечание: Т₁=τ_с; Т₂=τ_с, (для всех вариантов).

6.3 Осциллографирование несинусоидальных сигналов

Задача 6.3

Произведите графическое построения осциллограммы сигнала заданной формы (таблица 6.5).

Необходимо:

а) выбрать необходимый коэффициент деления К_U по напряжению;

б) выбрать необходимый период линейной развертки (или длительности ждущей развертки);

в) построить на одном рисунке исследуемый сигнал, напряжение развертки и изображение на экране электронного осциллографа.

Руководство для выполнения

Рекомендуемые входные сигналы представлены в таблице 6.5

Таблица 6.5

Вариант, последняя цифра цифра	Форма входного сигнала
0
1
2
3
4
5
6,7
8,9

Необходимо максимально использовать возможности экрана осциллографа: вдоль оси Y – 8 делений (8 см); вдоль оси Х – 10 делений (10 см). Для этого надо оптимальным образом выбрать коэффициент деления по напряжению K_u= 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 5; 10; 20 и 50 В/дел и коэффициент развертки К_р= 1; 2; 5; 10; 20; 50; 100; 200…. мс. Амплитуду напряжения развертки принять во всех случаях U_mp=10 В.

ЛИТЕРАТУРА

1. Нефедов В.И., Хахин В.И., Федоров Е.В. и др. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах: Учебник для ВУЗов; - М.; Высш. шк. 2001.

2. Шумилин Н.В. Измерения в технике связи. – М.; Связь, 1985

3. Кушнир Ф.В., Савенко В.Г., Верник С.М. Измерения в технике связи. – М.; Связь, 1986г

4. Кушнир Ф.В. Электрорадиоизмерения. - Л.: Энергоатом. Издат, 1983

5. Фирменный стандарт. Работы учебные ФС РК 10352-1910-У-е-001-2002.-АИЭС, 2002 г. (библиотека).

25