Описание и порядок выполнения работы. Основными узлами ВИЦВ (рисунок) являются пусковое устройство ПУ, триггер Т, генератор линейно изменяющегося напряжения ГЛИН
Основными узлами ВИЦВ (рисунок) являются пусковое устройство ПУ, триггер Т, генератор линейно изменяющегося напряжения ГЛИН, сравнивающее устройство СУ, генератор импульсов стабильной частоты ГИСЧ, ключ К, пересчетная схема ПС и отсчетное устройство ОУ.
С помощью первых четырех узлов (ПУ, Т, ГЛИН, СУ) осуществляется преобразование измеряемого (входного) напряжения Ux в пропорциональный ему интервал времени tx, остальные узлы (ГИСЧ, К, ПС, ОУ) служат для преобразования длительности этого интервала в показание Un ВИЦВ [см. лит.].
В макете ВИЦВ предусмотрено изменение (с помощью переключателей) следующих параметров:
- коэффициента наклона ЛИН;
- линейности ЛИН;
- частоты импульсов ГИСЧ;
- порога срабатывания СУ.
Влияние нелинейности компенсирующего напряжения UK (ЛИН) в данной лабораторной работе не исследуемся, поэтому положение переключателя "Линейность" на всех этапах работы должно соответствовать номинальному.
В макет встроен источник регулируемого напряжения (ИРН), который позволяет воспроизводить входное напряжение Ux с двумя диапазонами изменения напряжения 0...1 В и 0...10 В. Для наблюдения выходных сигналов узлов ВИЦВ и для измерения наклона ЛИН и частоты ГИСЧ необходимо предварительно ознакомиться с осциллографом, имеющимся в составе лабораторной установки. При проведении экспериментов на входе ВИЦВ устанавливается напряжение Ux, равное приблизительно половине диапазона измерений. Для получения устойчивых изображений на экране осциллографа следует использовать внешнюю синхронизацию запуска развертки от импульса "Пуск". При изменении частоты ГИСЧ внешняя синхронизация осуществляется от самих импульсов ГИСЧ либо используется ждущая развертка осциллографа. На временной диаграмме необходимо отобразить сигналы выходов ПУ, Т, ГЛИН, СУ, ГИСЧ, К.
Коэффициент наклона К ЛИН определяется по формуле К' = UK'/tx', где UK ' -напряжение на выходе ГЛИНа в момент совпадения Ux = UK'; tx' — интервал времени от начала цикла измерения до момента указанного совпадения.
Частота f0' ГИСЧ, интервал tx' и напряжение UK' измеряются осциллографом с использованием его калибраторов по длительности и амплитуде.
Относительные изменения коэффициента наклона ЛИН и частоты ГИСЧ рассчитываются по формулам δК = 100 % (К' - КН)/КН , δf= 100 % (f0' -f0. н) /f0. н, где номинальные значения Кн и f0. н известны и указаны на макете ВИЦВ.
При определении погрешности квантования данного ВИЦВ входное напряжение Ux изменяется в диапазоне, соответствующем 7-8 единицам младшего разряда показаний ВИЦВ. Фиксируются значения Ux, при которых происходит смена показаний.
Пороги срабатывания СУ Uc. н и Uc определяются как разность между показанием ВИЦВ и значением Ux при смене показаний ВИЦВ.
Погрешности результатов измерений в п. 6 определяются следующим образом. На входе ВИЦВ устанавливается такое напряжение Ux', при котором на отсчетном устройстве начинает появляться заданное показание Un. Далее входное напряжение плавно увеличивается до значения Ux'', при котором показание ВИЦВ начинает увеличиваться на единицу младшего разряда. За действительное значение измеряемого напряжения принимается среднее значение UXC=(UX '+ Ux'')/2.
Абсолютные и относительные погрешности результатов испытаний по п. 6 вычисляются по формулам А = Un - Uxc и 8 = 100 % Δ/Uп.
Работа 4. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
Цель работы - ознакомление с методами и средствами измерений параметров электрических цепей и методикой оценки погрешностей результатов измерений.
Задание
1. Определить погрешности комбинированного магнитоэлектрического
измерительного прибора (тестера) в режиме омметра в 4 - 6 числовых отметках
шкалы (по указанию преподавателя). Сделать вывод о соответствии омметра своему
классу точности.
2. Измерить сопротивления двух резисторов (по указанию преподавателя) и
оценить погрешности результатов измерений, используя комбинированный прибор
(тестер) в режиме омметра, способ амперметра и вольтметра по выбранной схеме
включения, универсальный мост.
3. Провести сравнительный анализ результатов, полученных в п. 2.
4. Измерить емкость и тангенс угла потерь указанного преподавателем
конденсатора универсальным мостом и оценить погрешности результатов
измерений.
5. Измерить индуктивность и добротность указанной преподавателем катушки
универсальным мостом и оценить погрешности результатов измерений.