- •Лабораторная работа № 4 «Измерение уровня напряжений радиотехнических сигналов»
- •I. Цели работы
- •II. Объекты измерений, средства измерений и требуемая точность измерений
- •III. Программа работы
- •IV. Домашнее задание
- •V. Лабораторное задание
- •Часть 1. Ознакомление с вольтметрами и подготовка их к работе
- •Часть 2. Ознакомление с параметрами уровня периодических напряжений
- •Часть 3. Исследование подавления гармонической помехи в интегрирующих вольтметрах постоянного тока
- •3.3. Экспериментально исследовать подавление гармонической помехи в вольтметре в7-77 при различных частотах помехи.
- •Часть 4. Исследование влияния формы периодических напряжений на показания вольтметров в7-77, в7-40, в7-26 и в3-57
- •4.1. Рассмотреть алгоритмы формирования показаний вольтметров в7-77, в7-40, в7-26 и в3-57 при измерении переменных напряжений.
- •4.2. Экспериментально исследовать влияние формы периодических напряжений на показания вольтметров в7-77, в7-40, в7-26 и в3-57.
- •Часть 5. Ознакомление с погрешностью взаимовлияния при измерении напряжений
- •5.1. Ознакомиться с замыслом эксперимента.
- •5.2.Экспериментально исследовать погрешности взаимовлияния при измерении напряжений.
- •VI. Указания по обработке и анализу результатов выполнения лабораторного задания
- •VII. Контрольные вопросы
- •Краткие технические характеристики вольтметров Вольтметр в7-77 в режиме измерения постоянного напряжения
- •Вольтметр в7-77 в режиме измерения напряжения переменного тока синусоидальной формы
- •Вольтметры в7-38, в7-40 в режимах измерения постоянного напряжения
- •Вольтметр в3‑57
- •30; 100; 300 МкВ; 1; 3; 10; 30; 100; 300 мВ; 1; 3; 10; 30; 100; 300 в.
- •5 Гц – 5 мГц.
- •Краткие технические характеристики осциллографа универсального gos-620fg
- •Краткие технические характеристики генератора сигналов специальной формы sfg-2110
- •Замечания по выбору вольтметров и особенностям измерения амплитудных параметров напряжения
- •1. Необходимая априорная информация
- •2. Рекомендации по выбору вольтметра в зависимости от используемого в нем типа детектора
- •3. Рекомендации по подключению к объекту исследования.
VI. Указания по обработке и анализу результатов выполнения лабораторного задания
Записать в отчёт вывод о значениях отношений одноименных параметров уровня у разных форм напряжений.
Записать в отчёт вывод о процессе настройки разных типов вольтметров перед измерением.
Записать в отчёт вывод о выявленной закономерности в степени подавления помех разных частот в вольтметре В7-77, связав полученные результаты с принципом двухтактного интегрирования.
Для вольтметра В7-77 для серий измерений 1…5 (таблица 3.1) вычислить (в децибелах) оценки Kнв* коэффициента подавления помехи нормального вида по формуле
2Uм
Kнв* = – 20 lg ----------,
||
где Uм - амплитуда гармонической помехи.
Записать вычисленные оценки в таблицу 3.1.
Проверить, выполняется ли условие Kнв* > Kнв, где Kнв – коэффициент подавления помехи нормального вида, установленный для вольтметра В7-77 (его краткие технические характеристики см. в приложении А).
Результаты проверки записать в отчет в виде вывода.
Сравнить между собой значения || , полученные по результатам 1 и 3 серий измерений, и объяснить их небольшое различие.
Объяснение записать в отчет в виде вывода.
7. Сравнить между собой значения || , полученные по результатам 4 и 5 серий измерений, и объяснить их существенное различие.
Объяснение записать в отчет в виде вывода.
8. Сравнить точечные оценки СКО гармонического напряжения (показания четырёх типов вольтметров, занесенные в таблицу 4.1) с расчётными значениями (полученными в таблице 2.2).
Результаты выполненного сравнения и сделанные при этом выводы занести в отчет.
9. Сравнить между собой показания всех вольтметров при подаче на их входы одной и той же периодической последовательности прямоугольных импульсов (табл. 4.1) и объяснить существенное отличие показаний вольтметров В7-26 и В7-77 от показаний вольтметра В3-57.
Это объяснение, а также рекомендации по выбору вольтметра для измерения СКО периодических негармонических напряжений записать в отчет.
Замечание. Использование в данной лабораторной работе вольтметров В7-26 и В7-77 не по назначению (для измерения СКО негармонических напряжений) преследует единственную цель: показать, к каким большим погрешностям это может привести.
10. Рассмотреть результаты измерений напряжений на выходах двух резистивных делителей напряжения (табл. 5.1) с целью получения ответов на следующие вопросы:
а) почему результаты измерения напряжений на выходах ДН1 и ДН2 вольтметром В7-77 существенно отличаются друг от друга?
б) подтверждают ли результаты измерений, что входная цепь осциллографаTDS-2012B существенно меньше влияет на погрешность измерения выходного напряжения делителя с большим выходным сопротивлением, чем входная цепь вольтметра В7-77, и в чем это выражается?
в) почему результаты измерения напряжения на выходе ДН2 вольтметром В7-77, полученные при различных частотах этого напряжения, тоже существенно отличаются друг от друга?
г) от чего и как зависит погрешность взаимовлияния, исследовавшаяся в данном эксперименте?
Ответы на все сформулированные выше вопросы привести в отчете по лабораторной работе.
Подсказка. Убедительные ответы на эти вопросы можно дать, если рассчитать сопротивление входной емкости вольтметра В7-77 при частотах 100 Гц; 10 кГц; 100 кГц; 1 МГц и сопоставить его с выходными сопротивлениями делителей ДН1 и ДН2 (при расчете последних учесть, что один из делителей состоит из двух сопротивлений R11 = R12 = 0,5 кОм, а второй делитель – из двух сопротивлений R21 = R22 = 750 кОм).