Опыт 3. Экспериментальное определение составляющих погрешности макета цв

1. Составляющие погрешности ЦВ, причина и источники возникновения которых приведены в разделе 2, экспериментально определяются различными способами.

Ряд из них определяют по их нестабильности во времени. Для этого производят первое измерение (при калибровке) соответствующих параметров, а через время – другое и по разности определяют пог­решность. Таким образом определяют погрешности, обусловленные неста­бильностью: начального уровня пилообразного напряжения, времени задержки СЗ, крутизны пилообразного напряжения, частоты ГКИ.

Погрешность, обусловленную нестабильностью порога срабатывания СУ определяют путем многократного измерения временного интервала t_х на выходе триггера Т при неизменном значении U_х. Погрешность определяется по возникающему при этом разбросу значений t_х.

Погрешность нелинейности пилообразного напряжения определяется путем сравнения экспериментально полученной характеристики преоб­разования преобразователя U_х/t_x с идеальной.

2. Снять статическую характеристику преобразования АП U_х/t_x, что позволит определить две последние составляющие погрешности, указанные в п. 1 этого опыта. Для этого макет, образцовый вольтметр и частотомер подключить и перевести в режимы указанные в п. 1 опыта 2.

На вход макета ЦВ подавать заданные преподавателем значения U_x, устанавливая их по образцовому вольтметру. Наблюдая по частотомеру меняющиеся значения t_x при каждом значении U_x, выделить из них минимальное и максимальное значения и занести в таблицу 3.

3. По экспериментальным данным таблицы 3 вычислить для всех значений U_x абсолютную погрешность , обусловленную нестабиль­ностью порога срабатывания СУ: =t_{х max}-t_{x min}.

4. Для определения погрешности нелинейности произвести вычисления:

1) значений экспериментальной характеристики преобразования t_{x ср}=f(U_х):

t_{x ср}=

Таблица 3

Ux, B
txmin, мкс
txmax, мкс
tп, мкс
txср, мкс
txp, мкс
tн, мкс
н, %

2) значений идеальной или расчетной характеристики преобразования t_хр=f(U_х), используя при этом установленное при калибровки значение К_tk:

t_хр=К_tkU_x+t_xср.о,

где t_xср.о - среднее значение интервала t_х при U_х=0. Введение в выражение для t_хр слагаемого t_xср.о, которого нет в (1), необходимо для совмещения на­чальных точек (при U_х=0) экспериментальной и расчетной характеристик. Этим исключается погрешность, обусловленная смещением нуля «пилы», и различия между идеальной и реальной характеристиками будут определяться только нелинейностью реальной характеристики.

3) абсолютного и относительного значений погрешности нелинейности для всех значений U_х:

и

5. Для определения составляющих погрешности, обусловленных нестабильностью параметров узлов макета во времени (см. п.1 опыта), произвести измерение t_о, t_к, f_о, t₃, установленных при калибровке (см. таблицу 2). Методика измерения изложена в опыте 2. При этом никаких регулировок параметров узлов макета не производить. Выполнить лишь измерения, занести их в таблицу 2, вычислить новое значение К_tк.

6. По результатам вычисления погрешности нелинейности (таблицу 3) построить зависимость =f(U_х). Эту зависимость аппроксимировать двумя прямыми, как указано в разделе 2. Найти относительную пог­решность, определяемую апроксимирующими прямыми, и сопоставить ее с максимальным значением таблицы 3.