Часть 2. Ознакомление с параметрами уровня периодических напряжений

2.1. Под руководством преподавателя уяснить сущность и определение различных параметров уровня периодических напряжений .(Наименования, обозначения и выражения для этих параметров даны в таблице 2.1, где символом обозначен период переменных напряжений.)

Таблица 2.1 – Параметры уровня периодических напряжений

–максимальное значение (пиковое значение "вверх")
–минимальное значение (пиковое значение "вниз")
–среднее значение (постоянная составляющая)
–пиковое отклонение "вверх"
–пиковое отклонение "вниз"
–размах
–средневыпрямленное значение
–средневыпрямленное отклонение
–среднеквадратическое значение
–среднеквадратическое отклонение

2.2. Для трех форм периодических напряжений, представленных в таблице 2.2, рассчитать указанные в этой таблице параметры уровня и записать вычисленные значения в таблицу 2.2. Сделать вывод о значениях отношений одноименных параметров уровня для разных форм напряжений.

Таблица 2.2 – Расчётные значения параметров уровня периодических напряжений

Напряжение	Параметр
	, В	, В	, В	, В	, В

Часть 3. Исследование подавления гармонической помехи в интегрирующих вольтметрах постоянного тока

1. Рассмотреть принцип и основные соотношения двухтактного интегрирования.

Принцип двухтактного интегрирования заключается в подаче на интегратор поочередно двух напряжений. В первом такте, имеющем всегда одну и ту же длительность (обычно – 100 мс), на интегратор подаётся измеряемое постоянное напряжение (вместе с помехой); во втором - образцовое постоянное напряжение, имеющее знак, противоположный измеряемому.

Чем больше измеряемое напряжение, тем круче наклон прямой напряженияна выходе интегратора, и тем большее значение напряжениябудет достигнуто на момент окончания первого такта. Во втором такте происходит линейное уменьшение (всегда – с одной и той же крутизной) напряжениядо нулевого значения. Чем большее значение было достигнуто на момент окончания первого такта, тем дольше будет длиться второй такт.

Из временных диаграмм и формул, приведенных ниже, видно, что длительность второго такта и число импульсовN пропорциональны измеряемому напряжению ; при этом коэффициент пропорциональности не зависит от постоянной времени интегратораτ_и, а зависит только от значений и(числа импульсовМ и периода ), которые могут поддерживаться постоянными с высокой точностью.

Примечание. Если временной интервал измеряется путем заполнения его теми же импульсами с периодом, что использовались при формировании интервала времени, то высокая кратковременная стабильность периодатакже не требуется (должно быть одним и тем же только в пределах интервала времениt₁ … t₃).

Вольтметры с двухтактным интегрированием имеют очень важное положительное свойство – "подавление" периодических помех, период которых в целое число раз меньше времени интегрирования измеряемого напряжения.

2. Ознакомиться с работой модели АЦП двухтактного интегрирования.

Для этого:

3.2.1. Запустить и включить программу «АЦП двойного интегрирования_7-1.vi».

3.2.2. Изменяя постоянное (измеряемое) напряжение в диапазоне от –10 В до +10 В (при амплитуде гармонической помехи 0 В) понаблюдать за временными диаграммами и изменением результата преобразования.

3.2.3. Установить постоянное напряжение равным +5 В, амплитуду гармонической помехи 5 В и включить режим автоматического изменения начальной фазы.

3.2.4. Устанавливая последовательно частоту помехи равной 49,5 Гц, 50 Гц (в этом случае помеху можно считать наводкой от сети питания «220 В 50 Гц») и 50,5 Гц, понаблюдать за временными диаграммами и результатом преобразования.

3.2.5. Дать ответ на вопрос: Почему при частоте помехи 50 Гц помеха не сказывается на результате аналого-цифрового преобразования?

3.2.6. Для более полного уяснения сути эффекта «подавления помехи» выполнить эти же наблюдения при частотах помехи 60; 45; 40; 35; 30; 25; 20; 15; 10 и 5 Гц.

3.2.7. Ответить на вопрос: На каких частотах помехи влияние помехи на показание вольтметра минимально, а на каких – максимально и почему?

3.2.8. Выключить и выгрузить из памяти компьютера программу «АЦП двойного интегрирования_7-1.vi».