3. Обработка результатов.
3.1. Постройте графики для п.п. 2.3. и 2.4., графики должны быть совмещенным, т.е. построены в одних осях при измерении напряжения и частоты (пример рис. 7)
Рис. 7. Пример зависимости измеряемой величины от расстояния.
3.1. Рассчитайте и занесите в таблицу вероятную суммарную максимальную погрешность для анализатора спектра, для режима на котором проводились измерения.
3.2. Рассчитайте и занесите в таблицу абсолютную погрешность измерения расстояний для обоих методов измерения (измерения с помощью вольтметра и анализатора спектра).
3.3. Рассчитайте и занесите в таблицу относительную погрешность измерения расстояний для обоих методов измерения (измерения с помощью вольтметра и анализатора спектра).
3.4. Рассчитайте и занесите в таблицу приведенную погрешность измерения расстояний для обоих методов измерения (измерения с помощью вольтметра и анализатора спектра).
4. Выводы.
4.1. Сделайте выводы по каждому из пунктов измерений. В выводах покажите полученный результат, оцените его отклонение от нормы.
4.2. Отметьте в выводе полученные навыки при проведении работы и их связь с целью работы.
Контрольные вопросы.
Опишите принцип действия автодинного датчика.
Каким образом с помощью автодинного датчика измеряется расстояние?
Какие преимущества и недостатки при измерении параметров автодинного датчика с помощью вольтметра?
Какие преимущества и недостатки при измерении параметров автодинного датчика с помощью анализатора спектра?
Какие виды измерений применяются в работе?
Предложите вариант применения автодинного датчика.
Литература.
Беланов Б.Е Проектирование радиотехнических приборных устройств. Автодин. Основные характеристики, методика расчета: Учеб. пособие / Новосиб. электротехн. ин-т. - Новосибирск, 1988. - 52 с.
Усанов Д.А., Скрипаль А.В. Измерение параметров полупроводников и диэлектриков на СВЧ - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2010. - 91 с.: ил.
Борода Д.М., Волхонский В.В., Легкий В.Н. Комплексные системы сигнализации: Учеб. пособие / НГТУ - Новосибирск, 1997. - 28 с.
Беланов Б.Е., Галун Б.В., Евсюков С.Г. и др. Физические основы специальных измерений / под ред. В.Н. Легкого. - Новосибирск: НГТУ, 1997. - 36 с.
Приложение 1.
Выдержка из инструкции по эксплуатации анализатора спектра С4-27.
Измерение частотных интервалов между отдельными спектральными составляющими или ширины отдельных участков спектра производится по масштабной сетке, калибруемой в единицах частоты с помощью меток. Калибровка масштабной сетки производится с помощью встроенного частотного калибратора. Включение калибратора производится ручкой МЕТКИ MHz, которая в зависимости от рабочей полосы обзора устанавливается в такое положение, чтобы на экране было видно не менее 2 – 3 и не более 10 меток. Амплитуда меток регулируется ручкой АМПЛИТУДА. Частотный интервал в мегагерцах между метками определяется оцифровкой ручки МЕТКИ MHz. Частотные метки можно получить с помощью внешнего генератора, для чего ручке МЕТКИ MHz. Следует перевести в положение ВНЕШНИЕ и сигнал амплитудой не более 0,5 В эфф. Частотой 0.1 – 3 МГц подать на клеммы ВНЕШНИЕ. Частотный интервал между метками при этом равен частоте сигнала внешнего генератора.
Суммарная погрешность измерения частотных интервалов включает в себя следующие погрешности:
а) погрешность
отсчета положения метки по масштабной
сетке, абсолютное значение которой не
превышает
мм, и составляет
(П.1)
l (мм) – расстояние между спектральными составляющими (граница измеряемого участка спектра).
Погрешность входит в суммарную погрешность дважды.
б) погрешность
интерполяции частотного масштаба,
обусловленная нелинейностью частотного
масштаба, которая сказывается сильнее
при полосе обзора, близкой к максимальной.
Эта погрешность имеет значение порядка
%;
в) погрешность
,
обусловленная нестабильностью частоты
настройки прибора (
).
За время измерения 10 с она не превышает
по абсолютной величине 3 – 7,5 кГц для
полос обзора до 5 МГц и до 50 кГц – для
полос обзора 5 - 80 МГц , что составляет
в процентах
(П.2)
F – установленная на экране полоса обзора. При этом подразумевается, что измеряемый участок спектра занимает почти всю ширину развертки (полосу обзора);
г) погрешность
,
обусловленная конечным значением полосы
пропускания.
В режиме близком к статическому
(П. 3)
где П – полоса пропускания, кГц.
Обычно устанавливается режим работы, когда
Суммарная максимальная вероятная погрешность
(П.
4)
Пример.
Определим погрешность для интервала 50 кГц при полосе обзора 100 кГц и полосе пропускания 1 кГц. (Расстояние между спектральными составляющими по экрану ЭЛТ составляет 40 мм).
; 
(масштаб линеен при малых полосах
обзора);
; 
Отсюда
