![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Вимірювання частоти і часових інтервалів (8 годин)Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Методи вимірювання частоти і часових інтервалів. Вимірювання інтервалів часу методом дискретного рахунку. Цифровий спосіб вимірювання частоти. Використання мікропроцесорів в електронно-лічильних частотомірах. Адаптивні електронно-лічильні частотоміри. Метрологічне забезпечення засобів вимірювальної техніки для вимірювання частоти. Особливості вимірювання частотно-часових параметрів сигналів цифровими частотомірами на високих частотах.
Таблиця№1- Список лабораторних робіт модулів 1
Вхідні вимоги до вивчення лабораторної роботи: Необхідно знати: - Вищу математику: векторну алгебру і аналітичну геометрію, матаналіз, диференціальне і інтегральне числення, теорію узагальнених функцій і дискретну математику; теорію вірогідності і математичну статистику; цифрову обробку сигналів (ЦОС). - Фізику: теорію електромагнетизму; коливання і хвилі; теорію інтерференції; фізику твердого тіла, теорію напівпровідників, напівпровідникові пристрої і їх особливості. - Методи вимірювання частотно-часових параметрів сигналу: аналогові методи вимірювання частоти; цифрові способи вимірювання частоти і часових інтервалів електричних сигналів. - Цифрові частотоміри. Структурна схема і принципи роботи. Цифровий спосіб вимірювання частоти. Цифровий спосіб вимірювання часових інтервалів і відношення частот. Похибки вимірювання частоти і часових інтервалів. Вибір параметрів цифрових частотомірів для різних режимів роботи. Уміти: - Використовувати диференціювання, інтегрування при оцінці параметрів сигналів і оцінювати похибки результатів вимірювання за допомогою рядів. Використовувати теорію вірогідності при статистичній обробці результатів вимірювання.
- Складати стандартні схеми і рівняння вимірювань, користуючись метрологічними правилами, що діють, нормами, термінами і визначеннями, одиницями системи SI, використовувати наукові принципи, атестовані методики і засоби вимірювальної техніки (ЗВТ) - Використовувати цифрові частотоміри-періодоміри: вибирати оптимальні режими роботи, розраховувати межі допустимих похибок цифрових вимірювань і цифрових ЗВТ. Вихідні знання і уміння з лабораторної та практичної роботи: В результаті виконання лабораторної роботи студент повинен: - Знати: цифровий спосіб вимірювання частоти; цифровий спосіб вимірювання часових інтервалів і відношення частот; похибки вимірювання частоти і часових інтервалів; як проводиться вибір параметрів цифрових частотомірів для різних режимів роботи; методи аналізу форми і спектру електричних сигналів; основи візуалізації процесів. Простий осцилограф, структурну схему, процеси, органи управління; оцінку похибки результатів осцилографічних вимірювань; як використовувати осцилограф для дослідження форми сигналів. Види розгорток осцилографа і їх синхронізацію. Вимірювання енергетичних і часових параметрів процесів. - Уміти: користуватися експлуатаційною документацією на ЗВТ, аналізувати структурні і функціональні схеми ЗВТ, представляти форми електричних процесів, визначати застосовані принципи і методи вимірювання, вибирати оптимальні режими роботи. Використовувати електронний осцилограф для дослідження форми і вимірювання енергетичних і часових параметрів електричних процесів.
Вступ
Метою даного методичного керівництва є залучення студентів до знань про основні положення державних стандартів, що забезпечують єдність вимірювань, методи і прийоми перевірки засобів вимірювальної техніки (звТ), використовуваних для вимірювання частоти і часових інтервалів інфосигналів. Методичне керівництво містить короткі відомості про цифрові способи вимірювання частоти і часових інтервалів. Тут також приведені основні відомості по метрологічному забезпеченню вказаних ЗВТ. Керівництво містить методичні вказівки до двох лабораторних робіт, а також індивідуальні завдання для студентів. Підготовка до видання методичного керівництва на англійській мові для студентів «Технічної еліти» здійснювали доцент Селіванов П.П. та викладач Жмурко Ю.В.
У додатках приведені відомості про метрологічні характеристики ЗВТ, використовуваних в лабораторних роботах і при вирішенні практичних завдань.
Загальні відомості
Вимірювання частоти і часових інтервалів, що є параметрами змінної напруги електричного сигналу, у тому числі і інформаційного, - один з видів вимірювань, які найчастіше зустрічаються. Це пояснюється, в першу чергу, дуже високою точністю частотовимірювальних приладів, недосяжною для інших ЗВТ. Крім того, в пристроях зв'язку їх частотна характеристика - це характеристика, від якої багато в чому залежить неспотворена передача інформації. Не менш важливим є контроль за стабільністю частоти, наприклад, в приймально-передавальних пристроях. Оскільки частота зв'язана із швидкістю зміни фази напруги сигналу, то, очевидно, контроль частоти необхідний і для обліку фазових спотворень, особливо на дуже високих частотах. І, нарешті, перевірка, атестація і калібрування інших ЗВТ відбувається в певних точках частотного діапазону, що викликає необхідність в ході проведення вказаних операцій точно вимірювати частоту. Діапазон частот, використовуваних в техніці зв'язку, простягається від доль герц до десятків гігагерц. Якщо виключити промислову частоту струму, то весь спектр умовно можна розділити на п'ять діапазонів: інфразвукові частоти Частоту електромагнітних коливань зручно виражати через довжину плоскої хвилі у вільному просторі λ та період Т. Ці величини зв'язані між собою простими залежностями:
де f – частота, Гц; с – швидкість розповсюдження електромагнітних коливань, м/с; λ – довжина хвилі, м; Т – період коливання, параметр періодичного сигналу, що характеризує інтервал часу, через який повторюються його миттєві значення, с. Швидкість розповсюдження електромагнітних коливань залежить від параметрів середовища, в якому вони розповсюджуються:
де μа – абсолютна магнітна проникність; μа = μ0μ; εа– абсолютна діелектрична проникність; εа = ε0 ·ε; Для вакууму μ0 = 4π·10-7 Гн/м; ε0 = 8,852·10-12Ф/м, тоді с 0= (299792,5 ± 0,3) км/с. Тут μ і ε відносна магнітна і діелектрична проникність середовища, відповідно. Наприклад, швидкість розповсюдження електромагнітних коливань в кабелях зв'язку залежить від μа і εа вживаного в ньому діелектрика. Для характеристики електричних коливань можна вимірювати частоту f, період Т або довжину плоскої хвилі у вільному просторі λ. У техніці зв'язку майже завжди вимірюється частота, рідше - період коливання, і лише на надвисоких частотах вимірюються і частота і довжина хвилі. Найчастіше вимірюють середню частоту за час лічби:
де N – число періодів коливання, Т ліч – час лічби (час вимірювання). Вимірюванням частоти користуються при градуюванні шкал вимірювальних генераторів радіоприймальних і радіопередавальних пристроїв з плавним перестроюванням частоти діапазону; визначенні резонансних частот коливальних контурів і різних резонаторів; визначенні смуги пропускання фільтрів і чотириполюсників; вимірюванні або контролі величини відхилення частоти від її номінального значення, властивого даному пристрою, - радіостанції, генераторному устаткуванню системи ущільнення і таке інше. Широке застосування безпошукового і ненастроюваного радіозв'язку, багатоканального високочастотного ущільнення, супутникового, а також мобільного зв'язку виявилося можливим в результаті розвитку методів точного вимірювання частоти.
В цілому, похибка вимірювання частоти задається в абсолютних Δ ƒ, або, частіше, у відносних величинах ∆f/f. Допустима величина похибки визначається нестабільністю вимірюваної частоти і повинна бути менше її, принаймні, в 5 разів. Наприклад, якщо відносна нестабільність частоти радіостанції рівна 10-5, то відносна похибка вимірювання не повинна перевищувати 2·10-6. Прилад, що забезпечує потрібну точність вимірювань, повинен повірятися за допомогою ще точнішого пристрою, похибка якого в даному випадку не повинна перевищувати 4∙10-7. Похибка вимірювань низьких частот, звичайно, припускається значно більше – (1... 2)%, за винятком частот, вживаних в тональній телеграфії і передачі даних. Для вимірювання частоти використовують ЗВТ, які класифікуються таким чином: Ч1 – стандарти частоти і часу; Ч2 – частотоміри резонансні; Ч3 – частотоміри електронно-лічильні; Ч4 – частотоміри гетеродинні, ємнісні і мостові; Ч5 – синхронізатори частоти і перетворювачі частоти сигналу; Ч6 – синтезатори частоти, подільники і помножувачі частоти; Ч7 – приймачі сигналів еталонних частот і сигналів часу, компаратори частотні (фазові, часові) і сінхронометри; У вимірювальних приладах частоти, як правило, використовують високостабільні кварцові генератори як еталонну міру, для яких розрізняють короткочасну і довготривалу нестабільності. Короткочасна нестабільність таких генераторів обумовлена тепловими шумами кварцового резонатора і елементів генератора і дробовим шумом транзисторів. Крім того, на короткочасну нестабільність впливають нестабільність живлячої напруги і вібрації. Довготривала нестабільність визначається, головним чином, старінням кварцового резонатора і зміною його механічних властивостей під дією дестабілізуючих чинників: вологості, тиску, вібрації і радіаційного опромінювання. Для зменшення дестабілізуючої дії вологості і тиску кварцовий резонатор розміщують у вакуумному балоні. Характерні граничні значення відносної похибки відтворення частоти, обумовлені довгостроковою нестабільністю, складають від 10-8 за добу до 5·10-7 за рік експлуатації, а в деяких приладах ще менше.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-09-19; просмотров: 705; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.97.14.91 (0.01 с.) |