Сборник лабораторных работ к изданию

4.2.3.Ручкой «УРОВЕНЬ» установите устойчивое изображение;

4.2.4.Установите переключатель «ВРЕМЯ/ДЕЛ.» на наибольшую ско-

рость развертки, при которой расстояние между двумя измеряемыми точками будет меньше 8 делений, т. к. возможна нелинейность изобра-

жения в первом и последнем делениях шкалы.

4.2.5. ручкой «» переместите изображение таким образом, чтобы точ-

ки, между которыми измеряется время, находились на горизонтальной центральной линии;

Рисунок 4.10 – Измерение временного интервала

4.2.6. Ручкой «» установите изображение так, чтобы точки, меж-

ду которыми измеряется время, находились в пределах восьми цен-

тральных делений сетки;

4.2.7. Измерьте горизонтальное расстояние между измеряемыми точка-

ми. Ручка «ПЛАВНО» переключателя «ВРЕМЯ/ДЕЛ.» должна быть

установлена в положение «▼» ;

4.2.8. Умножьте расстояние, измеренное в 4.2.7., на показание переклю-

чателя «ВРЕМЯ/ДЕЛ.» Если используется умножение развертки, ре-

зультат умножьте на 0,1. Т.е. определите временной интервал по

формуле 4.10.

- 61 -

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторной работы № 5

ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ И ПЕРИОДА СИГНАЛА ЦИФРОВЫМ ЧАСТОТОМЕРОМ

- 62 -

Лабораторная работа 5

Измерение частоты и периода сигнала цифровым частотомером

1. Тема: Измерение частоты и периода сигнала цифровым частотоме-

ром.

2. Требования к знаниям:

Студент должен:

Иметь представление:

- О различных методах измерения частоты.

Знать:

-Принцип измерения частоты цифровым частотомером;

-Принцип измерения периода цифровым частотомером;

Уметь:

- Подготовить частотомер к работе.

Иметь навыки:

-Работы с цифровым частотомером.

3.Цель работы:

3.1.Изучить принцип работы и конструкцию цифрового частото-

мера.

3.2.Получить практические навыки измерения частоты и периода электрических колебаний цифровым частотомером.

4.Литература:

4.1.«Метрология и радиоизмерения» под редакцией В.И. Нефедова.

М.: «ФОРУМ – ИНФРА-М» 2005.

4.2. «Метрология, стандартизация и измерения в технике проводной связи» под ред. Б.П. Хромого, Москва «Радио и связь» 1986г.

4.3.«Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникацион-

ных системах» под редакцией Б.Н. Тихонова. М.: Горячая линия

- Телеком 2007г.

-63 -

4.4.Описание лабораторной работы № 5.

4.5.Техническое описание цифрового частотомера Ч3-32.

5.Подготовка к работе:

5.1.Изучить (повторить) материал о цифровых частотомерах. [1] §7.3

5.2.Изучить функциональную схему цифрового частотомера и назначение органов управления по техническому описанию.

5.3.Подготовить бланк отчета:

5.3.1.Титульный лист;

5.3.2.Цель работы;

5.3.3.Технические данные частотомера Ч3-32;

5.3.4.Структурные схемы измерения частоты и периода [4]

рисунки 5.3, 5.4;

5.3.5.Схема измерений рисунок 5.1;

5.3.6.Таблицы 5.1 и 5.2 результатов измерений.

5.4.Контрольные вопросы допуска к работе:

5.4.1.Поясните назначение органов управления цифрового частотомера.

5.4.2.Поясните порядок подготовки к работе цифрового частотомера.

5.4.3.Какие напряжения можно подавать на входы цифрового частотомера непосредственно без делителя напряжения?

5.4.4.Поясните порядок измерения частоты электрических колебаний цифровым частотомером.

5.4.5.Поясните порядок измерения длительности периода электрических колебаний цифровым частотомером.

-64 -

6.Основное оборудование:

6.1.Цифровой частотомер Ч3-32.

6.2.Измерительный генератор Г3-112.

6.3.Соединительные провода.

7.Задание:

7.1.Подготовить к работе цифровой частотомер в соответствии с техническим описанием [4].

7.2.Измерить частоту измерительного генератора.

7.3.Измерить длительность периода колебаний измерительного генератора.

8.Порядок выполнения работы:

8.1. Подготовьте к работе генератор и цифровой частотомер в соот-

ветствии с техническим описанием приборов.

8.1.1.Включите приборы в сеть, при этом должны загореться лампочки контроля сети на приборах.

8.1.2.Подключите частотомер к выходу генератора и подготовьте его для измерения частоты в соответствии с техническим описанием. Если приборы и шнуры исправны, частотомер должен показывать частоту, установленную на генераторе (она, в

данном случае, может быть произвольной) В случае неисправности шнуров проверить их, используя, комбинирован-

ный прибор.

8.2. Измерьте частоту по указанию преподавателя, в соответствии с техническим описанием частотомера.

8.2.1. Для измерения используйте схему рисунок 5.1.

- 65 -

Рисунок 5.1 - Схема измерения частоты и периода сигнала.

8.2.2.Установите переключатель «время счета» в положение 10-3.

8.2.3.Отсчитайте значение измеряемой частоты на цифровом табло.

8.2.4.Повторите измерения при других значениях времени счета: 10- 2; 0.1; 1; 10; 100 с.

8.2.5. Результаты измерений занесите в таблицу 5.1.

8.2.6. Рассчитайте погрешность измерений при измерении частоты по формуле 5.1.

δ0 - Основная относительная погрешность частоты внутреннего генератора. δ0 = ±1·10-7

fизм - измеряемая частота в Гц; tсч - время измерения в с.

8.2.7. Сделайте вывод о выборе времени счета при измерении

частоты.

- 66 -

δf %

fиз, (кГц)

δf %

8.3. Измерьте длительность периода сигнала генератора по указанию

преподавателя в соответствии с техническим описанием частотомера.

8.3.1.Для измерений используйте схему рисунок 5.1.

8.3.2.Установите переключатель частотомера «метки времени» в

положение 10-6 с.

8.3.3.Отсчитате значение измеряемого периода на цифровом табло.

8.3.4.Повторите измерения при других значениях меток времени: 10-

5;10-4; 10-3.

8.3.5.Рассчитате погрешность измерения периода сигнала по формуле

5.2:

Tизм - измеряемый период в с;

T0 - период тактовой частоты или частоты заполнения (метки времени)

n - количество декадных делителей служащих для умножения периода.

n = 0 при измерении одного периода; n = 1 при измерении 10 периодов.

8.3.6По результатам измерения длительности периода Тизм

рассчитайте значения частоты fизм (выполняется для самопроверки).

Таблица 5.2.

- 67 -

8.4.7. Сделайте вывод о выборе меток времени при измерении периода.

8.4.8. Сравните результаты измерений в таблицах 1 и 2, дать реко-

мендации в каких случаях целесообразно измерять не частоту, а период сигнала.

9.Содержание отчета.

9.1.Цель работы.

9.2.Таблицы с результатами измерений.

9.2.Выводы по результатам измерений.

10.Контрольные вопросы зачета.

10.1.Поясните назначение и области применения цифрового частотомера.

-68 -

10.2.Поясните принцип измерения частоты по функциональной схеме частотомера.

10.3.Поясните принцип измерения длительности периода по функциональной схеме частотомера.

10.4.Поясните принцип измерения отношения частот fA/fБ по функциональной схеме частотомера.

10.5 Поясните порядок расчета основной относительной

погрешности измерения частоты δf и длительности периода δТ.

- 69 -

Приложение 5.1

к лабораторной работе № 5.

ЭЛЕКТРОННОСЧЕТНЫЙ ЧАСТОТОМЕР Ч3-32

1. НАЗНАЧЕНИЕ

Рисунок 5.2 - Частотомер электронносчетный Ч3-32.

Частотомер электронносчетный Ч3-32 предназначен для:

-измерения частоты электрических колебаний;

-измерения периода электрических колебаний;

-измерения отношения двух частот;

-измерения интервалов времени;

-измерения длительности импульсов;

-счета числа электрических импульсов;

2.ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

2.1Электронносчетный частотомер измеряет частоту электрических колебаний в диапазоне частот от 10Гц до 3,5МГц при входном напряжении от 0.1 до 100В эфф.;

2.2Основная относительная погрешность измерения частоты прибором в процентах не должна превышать:

-70 -