- •1.Основные метрологические понятия и определения
- •2.Измерения и их классификация.
- •3.Единицы измерений: основные и дополнительные, кратные и дольные, производные.
- •Внесистемные (специальные) единицы измерений. Уровни передачи.
- •Средства измерений. Классификация средств измерений. Условные обозначения.
- •6. Методы и принципы измерений. Объекты и субъекты измерений.
- •7. Погрешности измерений и их классификация.
- •8. Вольтметры и амперметры для измерения постоянных напряжений и токов.
- •9. Расширение пределов измерения вольтметров и амперметров.
- •10. Вольтметры и амперметры для измерения переменных напряжений и токов.
- •11. Детекторы. Определение детектора, принципиальная схема детектора средневыпрямленных значений, принцип действия, временные диаграммы.
- •12. Общая структурная схема цифрового вольтметра. Методы преобразования напряжения в цифровой вид.
- •13. Измерение напряжения при помощи цифрового вольтметра с времяимпульсным преобразованием. Назначение блоков и принцип действия прибора.
- •14. Измерение уровней при помощи широкополосного измерителя уровня (шиу). Способы включения шиу.
- •15. Измерение уровней при помощи избирательного измерителя уровня (ииу).
- •16. Измерительные генераторы. Классификация измерительных генераторов. Общая структурная схема генератора низких частот.
- •Генераторы низких частот
- •17. Измерительные генераторы синусоидальных сигналов rc-типа.
- •18. Измерительные генераторы синусоидальных сигналов lc-типа.
- •19. Измерительные генераторы синусоидальных сигналов на биениях.
- •20. Измерительные генераторы импульсных сигналов. Структурная схема генератора импульсных сигналов, назначение блоков прибора.
- •21. Синтезаторы частоты. Структурная схема синтезатора частоты, назначение блоков, принцип его действия.
- •22. Схема формирования сетки частот синтезатором частот.
- •23. Генераторы широкого диапазона частот. Структурная схема генератора широкого диапазона частот. Определение прибора, назначение блоков прибора.
- •24. Принцип получения изображения на экране электронного осциллографа. Определение развертки.
- •25. Назначение канала «y» электронного осциллографа. Состав и назначение блоков канала «y».
- •26. Назначение канала «X» электронного осциллографа. Состав и назначение блоков канала «X».
- •27. Назначение канала «z» электронного осциллографа. Измерительные блоки (калибраторы) в электронном осциллографе.
- •28. Структурная схема генератора линейного напряжения в электронном осциллографе, определение, состав и назначение блоков генератора линейного напряжения.
- •29. Синхронизация генератора линейного напряжения. Определение синхронизации, виды синхронизации и ее применение в электронном осциллографе.
- •30. Режимы работы генератора развертки (непрерывный, ждущий, однократный), условия применения их в электронном осциллографе.
- •31. Виды разверток в электронном осциллографе (линейная, синусоидальная, круговая).
- •32. Получение и применение линейной развертки в электронном осциллографе.
- •33. Получение и применение синусоидальной развертки в электронном осциллографе. Фигуры Лиссажу.
- •34. Получение и применение круговой (эллиптической) развертки в электронном осциллографе. Схема получения круговой развертки при помощи фазосдвигающей цепи rc.
- •35. Измерение частоты при помощи цифрового частотомера, определение прибора, структурная схема, назначение блоков, принцип измерения частоты, временные диаграммы.
- •36. Измерение периода при помощи цифрового частотомера, определение прибора, структурная схема, назначение блоков, принцип измерения периода, временные диаграммы.
- •37. Измерение сопротивлений. Косвенный метод измерения сопротивлений (с помощью амперметра и вольтметра).
- •38. Схема омметра с последовательным включением измеряемого сопротивления. Определение омметра, устройство, принцип калибровки и измерения сопротивлений.
- •39. Схема омметра с параллельным включением измеряемого сопротивления. Определение омметра, устройство, принцип калибровки и измерения сопротивлений.
- •40. Принципиальная схема моста постоянного тока. Назначение, устройство и принцип его действия. Условие равновесия (вывод формул).
- •41.Принципиальная схема моста переменного тока. Назначение, устройство и принцип его действия. Условия равновесия (вывод формул).
- •42. Измерение входного сопротивления цепей. Режимы работы электрических цепей, методы измерения входного сопротивления
- •43. Схема измерения модуля входного сопротивления методом сравнения. Понятие коэффициента отражения и затухания несогласованности.
- •44. Заземление. Виды заземлений, их назначение, нормы сопротивлений заземлений.
- •45. Измерение сопротивлений заземлений методом амперметра-вольтметра.
- •46. Измерение сопротивлений заземлений методом трех измерений.
- •47. Измерение сопротивлений заземлений методом компенсации.
- •48. Параметры, характеризующие нелинейные искажения: коэффициент гармоник, коэффициент нелинейных искажений, затухание нелинейности.
- •49. Измерение нелинейных искажений четырехполюсников методом подавления основной гармоники.
- •50. Измерение нелинейных искажений четырехполюсников методом анализа напряжений.
- •51. Измерение амплитудно-частотной характеристики четырехполюсника (ачх) при помощи характериографа. Структурная схема, назначение, принцип действия прибора
- •52. Амплитудная характеристика. Определение коэффициента нелинейных искажений по амплитудной характеристике четырехполюсника
- •53. Схема для измерения амплитудной характеристики четырехполюсника, принцип измерения
- •54. Помехи и шумы в каналах связи. Измерение напряжения помех при помощи псофометра
- •55. Измерение параметров взаимного влияния. Измерение переходного затухания на ближнем и дальнем конце.
- •57. Порядок проведения обработки результатов измерений параметров линий связи: расчет параметров, сравнение их с нормой.
- •58. Пояснить методику измерения параметров кабельной линии связи прибором ирк-про
- •59.Виды повреждений на линиях связи.
- •60. Определение характера повреждения на линиях связи.
- •61. Импульсный метод измерений на линиях связи
- •62. Структурная схема импульсного прибора, состав и назначение блоков, принцип действия
52. Амплитудная характеристика. Определение коэффициента нелинейных искажений по амплитудной характеристике четырехполюсника
Нелинейные искажения возникают из-за наличия нелинейных элементов в цепях. Нелинейные искажения – гармоники высшего порядка, которые появляются в выходном напряжении сигнала, проходящего через нелинейные элементы, но которых нет во входном сигнале.
Нелинейные искажения можно измерить различными методами. Один из методов – это определение нелинейных искажений по амплитудной характеристике четырехполюсника. В качестве четырехполюсника возьмем усилитель и рассмотрим данный случай.
Амплитудная характеристика – это зависимость напряжения на выходе от напряжения на его входе. Эта зависимость представлена на рисунке 1.
1 – идеальная АХ
2 – реальная АХ
Амплитудная характеристика реального усилителя не проходит через начало координат и изгибается при малых значениях из-за собственного шума на выходе усилителя. На участке АВ амплитудная характеристика близка к прямой линии, что соответствует линейному участку характеристики усилительных элементов. При дальнейшем увеличении входного напряжения происходит уменьшение приращения выходного напряжения по сравнению с приращением входного сигнала из-за увеличения нелинейности усилительного элемента. Точка перегиба В определяет максимальный входной сигнал, превышение которого будет вызывать увеличение нелинейных искажений. Таким образом, максимальный входной сигнал ограничен величиной, при котором происходит значительное увеличение нелинейных искажений, минимальный входной сигнал – уровнем собственных шумов усилителя.
53. Схема для измерения амплитудной характеристики четырехполюсника, принцип измерения
Практически амплитудная характеристика измеряется по следующей схеме
|
|
На выходе генератора по измерителю уровня ИУ1 установим заданную частоту с уровнем L0. Затухание dB1 установим максимальное, значит уровень Lвх на входе усилителя – минимальный. На выходе усилителя уровень Lвых, затуханиеdB2 установим, равное 0. ИУ2 показывает уровень Lвых. Затем ступенчато уменьшаем затухание dB1, следовательно, уровень на входе усилителя Lвх будет ступенчато увеличиваться. Соответственно, будет увеличиваться уровень Lвых на выходе усилителя. Изменяя затухание магазина затухания dB2 добиваемся, чтобы ИУ2 показывал уровень L0. Если характеристика линейна, то уменьшениюdB1 будет соответствовать такое же увеличение dB2. Если такого нет, то амплитудная характеристика нелинейна и усилитель работает в режиме нелинейных искажений.
54. Помехи и шумы в каналах связи. Измерение напряжения помех при помощи псофометра
Помехами называются напряжения или токи постороннего происхождения, появляющиеся в каналах связи и ограничивающие дальность передачи полезных сигналов. Помехи, частоты которых лежат в полосе звуковых частот, создают слышимый в телефоне или громкоговорителе шум, снижающий качество связи или вещания. Высокочастотные помехи, проходя через аппаратуру канала связи, также могут проявляться в виде шумов. Помехи в полосе видеочастот ухудшают изображение на экране кинескопа телевизора.
В зависимости от источника возникновения и от характера их воздействия помехи делятся на собственные помехи канала связи, взаимные, создаваемые влиянием каналов связи друг на друга, и внешние от посторонних электромагнитных полей.
Собственные помехи или шумы возникают от источников, находящихся в данном канале связи. Они существуют независимо от передачи информации по другим каналам связи и в основном определяются следующими причинами: пульсация выпрямленного напряжения источников питания, недоброкачественными контактами в аппаратуре и на линиях, кратковременными короткими замыканиями, тресками, создаваемыми токами разряда конденсатора, микрофонными шумами, нелинейными искажениями в аппаратуре тракта передачи и т.д.
Взаимные помехи, возникающие при передачи информации по соседним каналам, появляются в результате недостаточного переходного затухания между данным каналом и влияющими каналами, различные повреждения в аппаратуре влияющих каналов.
Внешние помехи делятся на промышленные, радиопомехи, атмосферные и космические. Промышленные помехи создаются в результате влияния электромагнитных полей различных электронных устройств: линии электропередачи, электрооборудование промышленных предприятий, контактных сетей электрифицированного транспорта (трамвая, троллейбуса). Радиопомехи возникают от излучения радиостанций различного назначения.
К атмосферным относятся помехи, вызванные различными атмосферными явлениями: магнитными бурями, грозовыми разрядами и т.д. К космическим - электромагнитные помехи, создаваемые излучением Солнца.
Мешающее действие шумов в проводных каналах определяется отношением напряжения шумов к напряжению полезного сигнала. Это отношение оценивается разностью уровней полезного сигнала и шумов, называемой защищенностью канала от шума. Исследования показали, что при воспроизведении речи и музыки необходимо иметь определенное соотношение сигнал-шум. Нормальный прием речевого сигнала обеспечивается при 20дБ в телефонном канале. Хорошее воспроизведение радиовещания возможно при 40дБ. В телефонных и вещательных каналов мешающее действие шумов определяется наличием в их частотном спектре составляющих, которые наиболее сильно действуют на слух человека. Известно, что не все частоты одинаково воспроизводятся телефоном и громкоговорителем и воспринимаются ухом. Доказано, что наибольшая чувствительность системы телефон-ухо лежит в области 800 Гц, а громкоговоритель-ухо в области 1000 Гц.
Помехи измеряются с учетом избирательности органов восприятия и неравномерности АЧХ. Для этого при измерении помех в телефонных и вещательных каналах определяют не общее напряжение помех, а так называемое псофометрическое.
Псофометрическим напряжением называется напряжение помех, существующее на нагрузочном резисторе сопротивлением 600 Ом, согласованным с выходным сопротивлением питающей цепи
Псофометр
Псофометром называется электронный измерительный прибор для измерения помех в каналах связи и вещания. Он представляет собой электронный вольтметр с избирательностью, определяемой псофометрическими характеристиками. На рисунке 1 приведена структурная схема псофометра.
Входное устройство обеспечивает значительное входное сопротивление 200 кОм на средних частотах и не менее 6 кОм на краях диапазона. Предусмотрено низкоомное входное сопротивление 600 Ом для согласования входа псофометра с измеряемой цепью.
Основными узлами псофометра являются полосовые фильтры: один с телефонной псофометрической характеристикой и второй с вещательной. Чтобы псофометр можно было использовать как обычный квадратичный вольтметр, предусмотрен эквивалент затухания.