Лабораторная работа № 5 (LR_3_6) по дисциплине: Метрология на тему: «Измерение частоты и периода электрических сигналов» Вариант: 19

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1.1. Освоить методы измерения частоты и периода электрических сигналов специализированными средствами измерений.
1.2. Приобрести практические навыки работы с цифровыми и резонансными частотомерами, измерительными генераторами.
1.3. Получить практические навыки обработки результатов измерения частоты и периода сигналов, оценки погрешности (неопределенности) результатов измерений и их оформление.
2. ПРОГРАММА ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
2.1. Измерение частоты и периода источника гармонических колебаний с помощью цифрового частотомера.
2.2. Измерение периода и частоты гармонических колебаний с помощью цифрового периодомера.
2.3 Измерение частоты и периода гармонических сигналов резонансным частотомером.
Исследование погрешности (неопределенности) измерения частоты и периода цифровым частотомером

5.3.1 С помощью коммутационного устройства соберите схему для измерения частоты гармонических колебаний источника цифровым частотомером.
5.3.2 Переведите цифровой частотомер в режим измерения частоты сигнала.
5.3.3 Установите на выходе генератора сигналов в соответствии с таблицей 5.1. частоту F1 и напряжение превышающее порог чувствительности частотомера. Произведите измерение частоты сигнала при двух значениях времени счета: 0,1с и 1с. Результаты наблюдений запишите в таблицу 5.3.
5.3.4 
Таблица 5.1. Значения частоты F1 генератора сигнала при измерении частоты и периода.
Варианты Последняя цифра номера зачетной книжки (пароля)
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
F1, кГц 0,12 0.25 0,08 0,05 0.10 0,20 0,15 0,065 0,075 0,175

5.3.5 Установите на выходе генератора сигналов в соответствии с таблицей 5.2. частоту F2 и произведите измерение частоты сигнала при двух значениях времени счета: 0,1с и 1с. Результаты наблюдений запишите в таблицу 5.3.
Таблица 5.2. Значения частоты F2 генератора сигнала при измерении     частоты и периода.
Варианты предпоследняя цифра номера зачетной книжки (пароля)
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
F2 , кГц 95 75 85 45 100 92 65 50 55 70
 Оцените абсолютную и относительную погрешности (неопределенности) дискретизации (квантования) измерения частоты и пределы допускаемой (границы) абсолютной и относительной погрешностей (неопределенностей) измерения частоты (таблица 5.3)). Оформите результаты измерения согласно нормативным документам (см. раздел 7.5. данной работы и COURSE88, контрольные работы, тема5, п.8) и отразите их в табл.5.3.
5.3.6 Рассчитайте период и определите границы абсолютной и относительной погрешностей измерения периода для частоты F2 и времени счета 1с (таблица 5.4). Оформите результаты измерений в соответствии с нормативными документами (см. раздел 7.5. данной работы и COURSE88, контрольные работы, тема 5, п.8) и отразите их в табл.5.4..
5.3.7 Проанализируйте полученные результаты, сделайте выводы и отразите их в отчете.
Исследование погрешности (неопределенности) измерения периода   и частоты цифровым периодомером

5.4.1 С помощью коммутационного устройства соберите схему для измерения периода гармонических колебаний источника цифровым периодомером.
5.4.2 Установите на приборе режим измерения периода. Установите переключатель множитель периода в положение «1» и проведите измерение периода сигнала в точках, заданных в таблицах 5.1 и 5.2, при двух положениях переключателя периода следования счетных импульсов «метки времени»: «0,01мкс» и «1мкс». Данные занесите в таблицу 5.5.
5.4.3 В режиме измерения периода установите на периодомере период счетных импульсов равным «1мкс» и проведите измерение периода в тех же точках при значени множителя периода: «102». Обратите внимание! При больших значениях множителя периода время измерения может составлять несколько десятков секунд. Если на индикаторе высвечивается символ «П», это означает переполнение счетчика импульсов в периодомере и необходимо уменьшить значение множителя периода. Результаты измерения внесите в таблицу 5.5.
5.4.4 Оцените абсолютную и относительную погрешности (неопределенности) дискретизации (квантования) измерения периода и пределы допускаемой (границы) абсолютной и относительной погрешностей (неопределенностей) измерения периода (табл. 5.5). Оформите результаты измерения согласно нормативным документам (см. раздел 7.5. данной работы и COURSE88, контрольные работы, тема5, п.8) и отразите их в табл.5.5.
5.4.5 Рассчитайте по измеренному периоду частоту и определите границы абсолютной и относительной погрешностей измерения частоты для частоты F1 и периода следования счетных импульсов равным «1мкс» при значении множителя периода: «102». Результаты косвенного измерения частоты сигнала периодомером занесите в Таблицу 5.6.
5.4.6 Оформите результаты измерения согласно нормативным документам (см. раздел 7.5. данной работы и COURSE88, контрольные работы, тема5, п.8). Проанализируйте полученные результаты, сделайте выводы и отразите их в отчете.
5.4.7 Проведите совокупный анализ погрешностей (неопределенностей) измерения частоты и периода, полученных во всех проводимых экспериментах, сделайте выводы и отразите их в отчете.
Измерение частоты и периода гармонических сигналов     резонансным частотомером.
5.5.1 С помощью коммутационного устройства соберите схему для измерения периода гармонических колебаний источника резонансным частотомером.
5.5.2 Установите на выходе генератора сигналов в соответствии с таблицей 5.1. частоту F1 и выходное напряжение, соответствующее метрологическим характеристикам для входного напряжения резонансного частотомера.
5.5.3 Выберите на резонансном частотомере подходящее значение множителя частоты и настройте его измерительную цепь в резонанс с исследуемым сигналом, достигнув максимума показания стрелочного индикатора. Занесите полученный результат в таблицу 5.7. Повторите измерение для частоты F2 (см. таблицу 5.2)
5.5.4 По метрологическим характеристикам резонансного частотомера вычислите пределы допускаемых (границы) относительной и абсолютной погрешностей (неопределенностей) измерения частоты и поместите их в таблицу 5.7.
5.5.5 Рассчитайте по измеренной частоте период колебаний и вычислите пределы допускаемых (границы) относительной и абсолютной погрешностей (неопределенностей) измерения периода. Занесите полученные результаты в таблицу 5.7
5.5.6 Оформите результаты измерения частоты и периода согласно нормативным документам в двух формах – с указанием границ абсолютной и относительной погрешностей (см. раздел 7.5. данной работы и COURSE88, контрольные работы, тема5, п.8). Проанализируйте полученные результаты, сделайте выводы и отразите их в отчете.
5.5.7 Проанализируйте полученные результаты, сделайте выводы и отразите их в отчете.
5.5.8 Проведите сравнительный анализ резонансного метода измерения частоты и метода дискретного счета (цифрового).
6. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ:
6.1. Отчет должен удовлетворять всем требованиям к заготовке отчета (см. п. 4.2.) и содержать:
- титульный лист;
- номер и наименование работы;
- номер варианта задания
- формулировку цели работы;
- программу работы;
- метрологические характеристики основных измерительных приборов;
- схемы измерений в соответствии с программой лабораторной работы, оформленные в соответствии со стандартами;
- расчетные формулы по обработке результатов наблюдений и измерений, а также формулы для оценки погрешностей по каждому пункту программы лабораторной работы;
- результаты экспериментальных исследований в таблицах;
- примеры расчетов для результатов, оформленных в виде таблиц, в форме: формула – подстановка численных значений – результат.
- результаты обработки экспериментальных данных в форме таблиц, графиков и результатов измерений, оформленных в соответствии с нормативными документами;
- выводы по каждому пункту программы лабораторной работы и по работе в целом.
6.2. При выполнении численных расчетов нужно записать расчетную формулу определяемой величины, сделать соответствующую численную подстановку и произвести вычисления.
6.3. Необходимо пользоваться общепринятыми условными обозначениями величин и сокращениями названий.
6.4. Выводы по работе должны отражать результаты изучения теории и анализа полученных экспериментальных данных, давать характеристику исследованным методам и средствам измерения в отношении точности, производительности, сложности, удобства и экономичности измерений, то есть выявлять их достоинства и недостатки. Не следует в выводах перечислять пункты задания и приводить полученные результаты.

Уважаемый студент, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях
Вид работы: Лабораторная работа 5
Оценка:Зачет
Дата оценки: 02.01.2018
Рецензия:Уважаемый ,
ЗАЧЕТ
Работа выполнена, верно.

Запасный Игорь Николаевич