ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗи хАБАРОВСКИЙ ИНСТИТУТ ИНФОКОММУНИКАЦиЙ (филиал) Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» сРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ Методические указания по выполнению лабораторной работы № 12 Измерение фазового сдвига разными методами по дисциплине «Электрорадиоизмерения» для специальностей: 210406.51 - «Сети связи и системы коммутации» 210404.51 - «Многоканальные телекоммуникационные системы» 210405.51 – «Радиосвязь, радиовещание и телевидение» Рассмотрено на заседании кафедры Протокол № от «____» ________ 20__ г. Зав кафедрой __________ 2010 г

Лабораторная работа № 12L

1. Тема: Измерение фазового сдвига разными методами.

2. Требования к знаниям:

Студент должен:

иметь представление:

• О физическом смысле частоты, периода и фазы колебаний;

• О современных приборах, используемых для измерения фазового сдвига;

знать:

• Осциллографические методы измерения фазового сдвига;

• Цифровые методы измерения фазового сдвига;

Уметь:

• Измерить фазовый сдвиг методом линейной развертки;

• Измерить фазовый сдвиг методом эллипса.

3. Цель:

3.1. Измерить фазовый сдвиг различными методами.

3.2. Сравнить погрешность результатов измерений фазового сдвига полученных разными методами.

4. Литература:

1. «Электрорадиоизмерения» под редакцией А.С. Сигова, Москва «Форум – Инфра-М » 2004

2. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах» под редакцией Б.Н. Тихонова. М.: Горячая линия - Телеком 2007г.

3. Техническое описание измерителя разности фаз Ф2-16.

4. Описание лабораторной работы №14L

4. Подготовка к работе

   1. Изучить (повторить) теоретический материал об осциллографических методах измерения фазового сдвига [1] §7.1-7.2.

   2. Изучить (повторить) теоретический материал о цифровых методах измерения фазового сдвига [1] §7.3.

   3. Подготовить бланк отчета:

      1. Титульный лист.

      2. Цель работы.

      3. Структурная схема цифрового измерителя фазового сдвига.

      4. Схемы измерений [4] рисунок 2, 4.

      5. Формы протоколов измерений [4] таблицы 1, 2, 3.

   4. Контрольные вопросы допуска.

      1. В чем суть метода линейной развертки?

      2. В чем суть метода эллипса?

5. Оборудование

   1. Персональный компьютер.

   2. Модель лабораторной работы, выполненная в программе LabVIEW.

6. Задание

   1. Изучить конструкцию цифрового измерителя фазового сдвига.

   2. Измерить фазовый сдвиг методом линейной развертки.

   3. Измерить фазовый сдвиг методом эллипса.

   4. Измерить фазовый сдвиг цифровым фазометром.

4. Порядок выполнения работы:

   1. Запуск виртуальных приборов.

      1. Включить ПК.

      2. Запустить программу «измерение фазового сдвига» при этом на экране появится виртуальный макет лабораторной работы рисунок 1.

Рисунок 1 - Виртуальный лабораторный макет для измерения фазового сдвига.

2. Измерение фазового сдвига методом линейной развертки.

   1. Включите виртуальный генератор FG-3023. Установите на выходе генератора напряжение и частоту заданные преподавателем.

   2. Включите двухканальный осциллограф.

При измерении фазового сдвига используется схема:

G

N

Макет

Рисунок 2 - Схема измерения фазового сдвига.

3. Определите период синусоиды, наблюдаемой на экране.

T_x = n_x∙T_k

T_x – период измеряемого сигнала;

n_x - число делений соответствующих периоду сигнала;

T_k – положение переключателя время/деление.

4. Введите фазовый сдвиг заданный преподавателем, используя макет.

Рисунок 3 - Измерение фазового сдвига методом линейной развертки.

5. Определите задержку во времени Δt:

Δt = n_x(Δt)∙T_k

n_x(Δt) - число делений, соответствующих фазовому сдвигу;

T_k - положение переключателя время/деление.

6. Рассчитайте фазовый сдвиг.

7. Рассчитайте абсолютную погрешность (она не должна превышать 1-5°):

Δ_Δφ = Δφ_из - Δφ_д

Δφ_д - фазовый сдвиг заданный преподавателем.

Δφ_из – фазовый сдвиг полученный при измерениях.

8. Результаты измерений запишите в таблицу 1.

Таблица 1.

fиз _______________ Uиз _____________
	Δφд	nx	Tk	Tx	nx(Δt)	Δt	Δφиз	ΔΔφ
1
2
3
4

3. Измерение фазового сдвига методом эллипса.

   1. Включите осциллограф X-Y . На экране осциллографа появится эллипс.

Рисунок 4 - Измерение фазового сдвига методом эллипса.

2. Определите фазовый сдвиг методом эллипса.

Измерьте отрезки (a) и (b), (x₀) и (y₀), а так же A и B

Δφ определите, используя формулы:

результаты измерений и расчётов записать в таблицу 2.

Таблица 2.

	Δφ	a	b	x0	y0	A	B
1
2
3
4

сделать вывод по результатам измерений.

1. Измерение фазового сдвига цифровым измерителем разности фаз.

   1. Включите цифровой измеритель фазового сдвига. Зафиксируйте полученное значение Δφ.

4. Содержание отчёта:

   1. Результаты измерений

   2. Вывод о результатах измерений.

4. Контрольные вопросы зачёта:

   1. Сформулируйте понятие фаза. Дайте определение фазового сдвига.

   2. Назовите методы измерения фазового сдвига, дайте их краткую характеристику.

   3. В чем суть компенсационного метода измерения фазового сдвига.

   4. Поясните метод преобразования фазового сдвига во временной интервал.

   5. Поясните принцип действия цифрового фазометра.