вольтметров и измерителей уровня

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Измерение напряжений и уровней сигналов при помощи электрических

вольтметров и измерителей уровня

Выполнила: Проверил:

Ст. гр. 820403 Гусынина Ю.А.

Красновская А.М.

Минск 2000

Лабораторная работа № 1.

Цель работы: Изучить механизм работы электрических вольтметров и измерителей уровня сигналов. Изучить способы измерения напряжений электрическими вольтметрами и уровни сигналов передающего тракта.

Выполнение работы.

  1. При помощи вольтметра вольтметров и измерителей уровня В7-28 измеряем переменные напряжения.
F, кГц U, В Uпр, В Uv, В δu , % Δu, В
0,4 0,9925 0,75 0,0075
0,05 0,049 0,001
1,88 0,12
0,8 0,784 0,016

Δu=|Uv-U| – абсолютная инструментальная погрешность.

δu= (Δu/U)*100% - относительная инструментальная погрешность.

Оценивая приобретенные данные лицезреем, что при увеличении частоты возрастает относительная погрешность прибора.

  1. Исследуем вольтметр В7-28.
Uг, В Fн, Гц вольтметров и измерителей уровня Uгн, В Ro, кОм Urv, В Rv, кОм Rv, кОм Fв, Гц Uгв, В Co, пФ Ucv, В Cv, пФ Cv, пФ
2,033 1,308 1010,3 1004,73 2,023 0,046 1289,3 871,33
0,95 877,19 0,046 859,56
1,64 1126,7 0,043 465,12

Ro Uгв

Rv = ----------------; Cv = Co(---- - 1).

Uгн / Urv – 1 Ucv

_ _

Rv и Cv - находится как среднее арифметическое Rv и Cv.

Входное сопротивление вольтметра при измерении переменного напряжения составляет (1±0,2) МОм на всех вольтметров и измерителей уровня границах измерений, а входная емкость примерно в 43 раза больше емкости Со.

  1. Поверка вольтметра В3-38 при использовании вольтметра В7-28 в качестве примерного.
Fп, кГц Uпр, В Uи, В Uо, В Δи, В δи, % γи, %
0,5 0,1 0,1103 0,0103 1,03
0,3 0,3096 0,0096 0,96
0,5 0,5138 0,0138 1,38
0,8 0,823 0,023 2,3
1,018 0,018 1,8

Δи = |Uи-Uо|;

δи = (Δи/Uо)*100%;

γи =(Δи/Xn)*100%,

где Xn согласно ГОСТ 8.401-80 принимается равным лимиту измерения, т.е вольтметров и измерителей уровня. Uпр.

Поверка вольтметра В3-38 показала, что в спектре (0,1…1) В приведенная погрешность прибора примерно ±2,3%.

  1. При помощи вольтметра В7-28 методом измерения переменных напряжений на выходе и входе четырехполюсника проводим косвенные измерения коэффициента передачи Кп.
№ исп
Uвх, В 1,947 1,95 1,95 1,952 1,952 1,953 1,952 1,953 1,955 1,952
Uвых,В 1,904 1,906 1,906 1,908 1,908 1,908 1,908 1,909 1,907 1,908
№ исп
Uвх, В 1,952 1,953 1,951 1,950 1,950 1,951 1,951 1,951 1,951
Uвых,В 1,909 1,906 1,906 1,906 1,907 1,907 1,906 1,906 1,907

Коэффициент передачи четырехполюсника рассчитывается по вольтметров и измерителей уровня формуле:

Uвых 1.907

Кп = ------ = -------- = 0.977, где Uвых и Uвх среднее арифметическое.

Uвх 1.951

, где

i
Δвх i 0,004 0,001 0,001 0,001 0,001 0,002 0,001 0,002 0,004 0,001
Δвых i 0,003 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,002 0,001
i
Δвх i 0,001 0,002 0,001 0,001
Δвых i 0,002 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001

В качестве Δ выбирается меньший итог и в конечном итоге получаем:

Кп = Кп ± Δ = 0,977 ± 0,006 при Р=0,95

  1. Найти для данных сигналов различной формы пиковое Um, среднеквадратичное Uск, средневыпрямленное Uсв значения напряжения, коэффициент вольтметров и измерителей уровня амплитуды Ка и коэффициент формы Кф.
№ точки
UВ4-12, В 1,0 0,35 0,43 0,66 0,84
Uпр В4-12, В
UВ3-40, В 0,84 0,34 0,5 0,75 0,76
Uпр В3-40, В
UВ3-38, В 0,76 0,26 0,46 0,74 0,74
Uпр В3-38, В
Um, В 1,0 0,35 0,43 0,66 0,84
Uск, В 0,84 0,34 0,5 0,75 0,76
Uсв, В 0,76 0,234 0,414 0,667 0,667
11,90 10,29 8,6 8,8 11,05
1,226 1,453 1,208 1,124 1,139

Точкам 1…5 соответствуют разные формы сигналов. Они приведены на рисунке 1.

Показания вольтметров с разными типами сенсора отличаются. Как следует, необходимо учесть вольтметров и измерителей уровня градуировочное уравнение, устанавливающее связь меж показаниями Uv (градуировкой) вольтметра и практически измеряемым параметром Ux:

Uv = C*Ux,

где С – градуировочный коэффициент. Градуировочные уравнения для применяемых вольтметров приведены ниже.

Милливольтметр В3-38 предназначен для измерения напряжения переменного тока. Его шкала проградуирована в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения, т.е.

Uсв = U / 1,11.

Микровольтметр вольтметров и измерителей уровня В3-40 предназначен для измерения напряжения переменного тока случайной формы. Шкала прибора проградуирована в среднеквадратических значениях случайной формы.

Uск = U.

Милливольтметр В4-12 предназначен для измерения амплитудных значений видеоимпульсов прямоугольной формы положительной и отрицательной полярности, также амплитуд синусоидальных напряжений. Его шкала проградуирована в пиковых значениях напряжения.

Um = U.

Коэффициент вольтметров и измерителей уровня амплитуды Ка рассчитывается по формуле: Ка = Um / Uск.

Коэффициент формы Кф рассчитывается по формуле: Кф = Uск / Uсв.

6. Измерительные приборы, применяемые в работе.

Наименование прибора Тип прибора Главные технические свойства
Генератор сигналов частотный Г4-117 Спектр генерируемых частот от 20 Гц до 10Мгц.
Вольтметр универсальный цифровой В7-28 Обеспечивает измерение переменного напряжения вольтметров и измерителей уровня в спектре от 100 мкВ до 300 В на границах измерений 1; 10; 100; 300 В.
Милливольтметр В3-38 Основная приведенная погрешность прибора не превосходит ± 2,5% в поддиапазонах (1…300) мВ и ± 4% в поддиапазонах (1…300) В для спектра частот 45 Гц … 1 МГц.
Микровольтметр В3-40 Основная приведенная погрешность прибора не превосходит ±1,5% на границах (1…300) мВ, ±2,5% на границах (0,1…0,3) мВ и ±4% на (1…300) В для спектра частот 45 Гц вольтметров и измерителей уровня … 1 МГц.
Милливольтметр импульсного тока В4-12 Пределы измеряемых значений напряжений: 3, 10, 30, 100, 300, 1000 мВ.
Осциллограф универсальный С1-72 Может работать в режимах непрерывной и ждущей разверток, также в режиме развертки наружным сигналом.


volkova-g-a-metodika-obsledovaniya-narushenij-rechi-u-detej-rgpu-im-a-i-gercena-spb-1993-45-s.html
volna-otnositelno-sudna.html
volnaya-pechat-gercena-i-ogareva.html