Отчёт по лабораторной работе №4 по курсу: Метрология, стандартизация и управление качеством. Вариант №1

Тема: Исследование методов измерения частоты и временных интервалов

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1.1. Освоить методы измерения частоты и интервалов времени.
1.2. Приобрести практические навыки работы с цифровыми частотомерами, измерительными генераторами, электронным осциллографом.
1.3. Получить практические навыки обработки результатов измерения частоты и интервалов времени, оценки неопределенности результатов измерений и их оформление.

2. СОСТАВ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
Лабораторная установка содержит универсальный осциллограф, частотомеры, генераторы гармонических колебаний, макет фазосдвигающей цепи, разветвители.

3. ПРОГРАММА ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
3.1 Измерение частоты сигналов методом дискретного счета.
3.1.1 Измерение частоты источника гармонических колебаний с помощью цифрового частотомера.
3.1.2 Измерение периода гармонических колебаний с помощью цифрового частотомера.
3.2 Измерение частоты и периода исследуемых сигналов осциллографическими методами.
3.2.1 Метод линейной развертки.
3.2.2 Метод синусоидальной развертки.
3.2.3 Метод круговой развертки.
3.3 Сравнительный анализ характеристик исследованных методов измерения частоты и временных интервалов.

4. Метрологические характеристики приборов.

Таблица 4.1 – Метрологические характеристики применяемых приборов.
No п/п Наименование прибора Тип прибора Основные метрологические характеристики
1. Генератор сигналов звуковой. Г3-33  Диапазон частот: от 20 Гц до 20 000 Гц.
Предел допустимой погрешности установки частоты ±(0,02f+1) Гц.
2. Частотомер  Ч3-36 Входные параметры:
-«А»:
Rвх ≥50кОм;
Свх≤50пФ;
«Б»:
Rвх≥10Мом;
Свх≤50пФ.
Измерение частоты:
Диапазон частот гармонического и импульсного сигналов:
«А» - 10÷50МГц.
Параметры входных сигналов:
- гармонического:
«А» - 0,1÷10В, до 30 МГц;
«Б» - 0,2÷10В, свыше 30 МГц;
- импульсного:
длительность не менее 10нс, скважность не более 100.
Оценка погрешности измерения частоты:
, где:
δ0 – относительная погрешность частоты кварцевого генератора или внешнего источника образцовой частоты;
fизм – значение измеренной частоты в Гц;
tсч – интервал времени измерения частоты (время счёта) в секундах.
через 5 минут,
через 15 минут,
через 30 минут.
Измерение периода:
- диапазон измерения периода колебаний:
по входу «Б» - один период или среднее значение из 102, 103 или 104 периодов
1) гармонического сигнала: 10-5÷102,с (0,01Гц÷100кГц)
2) импульсного сигнала: 10-5÷102,с (0,01Гц÷100кГц).
Параметры измеряемых входных сигналов:
1) гармонических: 0,1÷10В;
2) импульсных: 0,5÷50В.
Оценка погрешности измерения периода:
, где
δ0 – относительная погрешность частоты кварцевого генератора или внешнего источника образцовой частоты;
n – коэффициент усреднения или множитель периода;
Ттакт – период следования счётных (тактовых) импульсов (меток времени) в секундах;
δз– относительная погрешность уровня запуска (погрешность формирования),
, где
Uш – пиковое значение шумового сигнала,
Uс– пиковое значение входного сигнала.

δз
20 

40 

60 

n- = 1, 10, 102, 103, 104102 в соответствии с установленным множителем периода.
Оценка погрешности измерения интервала времени:
tизм – значение измеряемого интервала.

3. Осциллограф С1-93 Предел допускаемой основной погрешности коэффициента отклонения КВО ± 8%.
Предел допускаемой основной погрешности коэффициента развёртки при рабочих условиях:
- на основных диапазонах - ±8%;
- на растянутых - ± 10%.

2007 год