3.5 Измерение параметров сигналов
Амплитуду сигнала (в вольтах) определяют из соотношения
,
где
— коэффициент отклонения, В/дел.;
— размер амплитуды, в делениях.
Погрешности
и
выбираются из полученных при исследовании
или, если они не определялись, из
технических характеристик осциллографа.
Визуальную погрешность (в процентах) находят из соотношения
,
где — размер изображения амплитуды, в делениях; b — абсолютная погрешность оценки , зависящая от толщины линии изображения сигнала на экране (фокусировки) и от субъективной погрешности отсчитывания , часто b принимают равной толщине линии изображения сигнала на экране луча, в делениях.
Относительная погрешность
измерения амплитуды
,
где
— относительная погрешность коэффициента
отклонения;
— относительная погрешность нелинейности
вертикального отклонения;
— относительная визуальная погрешность.
Длительность временных параметров
(периода, длительности импульса и т. п.)
сигнала вычисляют по формуле
,
где
— коэффициент развёртки, С/дел.;
— размер измеряемого параметра, в
делениях, на изображении сигнала по оси
X.
Погрешность
(в процентах) можно найти из формулы
,
где
— размера измеряемого параметра по
горизонтали, b — абсолютная погрешность
оценки
.
Относительная погрешность
измерения временных параметров
,
где
— погрешность коэффициента развёртки;
— погрешность нелинейности развёртки;
— визуальная погрешность измерения
длительности.
Данные:
Расчёт погрешности амплитуды сигнала:
Расчёт погрешности длительности временных параметров:
4. Вывод
В лабораторной работе 4
«Электронно-лучевой осциллограф» было
проведено исследование метрологических
характеристик осциллографа, а также
осуществлено измерение амплитудных и
временных параметров электрических
сигналов различной формы. В ходе работы
были определены основные погрешности
коэффициентов отклонения и коэффициентов
развёртки, в том числе относительная
погрешность
,
и
для
,
и
соответственно и
для
.
Также была рассчитана АЧХ закрытого и
открытого канала вертикального отклонения
для области верхних и нижних частот, в
результате чего определена рабочая
полоса частот — диапазон от 3,55 Гц до
15,191 МГц. Помимо прочего, в работе
произведена оценка погрешности измерений
амплитуды сигнала осциллографа с
относительной погрешностью
и его временных параметров с относительной
погрешностью
.
Таким образом и был исследован
электронно-лучевой осциллограф.
5. Список использованных источников
1. Метрология, стандартизация и спецификация: Методические указания к лабораторным работам / Под. ред. Б. Я. Авдеева. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2008. 64 с.
2. Метрология: учеб.-метод. Пособие / под. ред. Е. М. Антонюка. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2019. 64 с.
Санкт-Петербург,
2021