Измерение частоты гармонических колебаний методом синусоидальной развертки

 

6.5.1 Соберите схему измерения в соответствии с рис. 6.2.

 

Рисунок 6.2 – Измерение частоты методом синусоидальной развертки

 

G_и – генератор гармонических колебаний неизвестной частоты;

G_o – генератор гармонических колебаний с известной (образцовой) частотой.

 

6.5.2 Установите на осциллографе режим внешней развертки и получите на экране изображение размером около двух третей размера экрана по вертикали и горизонтали (этого можно достичь, изменяя коэффициенты отклонения каналов осциллографа и напряжение на выходе генераторов), в заданной точке исследования.

6.5.3 Изменяя частоту генератора колебаний образцовой частоты, получите на экране изображение эллипса (частный случай – прямая линия), при этом допустимо медленное изменение формы фигуры (см. таблицу 6.9). Зарисуйте фигуру и зафиксируйте значение частоты образцового генератора в таблице 6.10.

Таблица 6.9

Примеры фигур Лиссажу на экране осциллографа при синусоидальной

развертке.

Соотношение частот	Фазовый сдвиг между сигналами на входах X и Y осциллографа
0^о	90^о	180^о	270^о

 

Таблица 6.10 – Результаты наблюдений и вычислений при синусоидальной развертке

 

Номер иссле-дуемой точки	Фигура Лиссажу	nX	nY	Образцовая частота, fo, кГц	Абсолютная неопределенность Δfo, кГц	Относительная неопределенность δfo, %	Измеренная частота, fu, кГц	Абсолютная неопределенность измерения частоты Δfx, кГц	Относительная неопределенность измрения частоты δfx, %

 

 

Таблица 6.11

Результаты измерения частоты и периода методом синусоидальной развертки.

Номер исследуе- мой точки	Результат Измерения Частоты	Расчетное значение периода, ТX, мс	Абсолютная неопределенность измерения ΔТX, мс	Относителная неопределенность измерения δТX, %	Результат измерения периода

 

 

6.5.4 Увеличив частоту образцового генератора, добейтесь появления новой фигуры (не обязательно из таблицы 6.9) и зафиксируйте новые результаты наблюдений в заготовке отчета. То же самое повторите, установив частоту образцового генератора ниже частоты, полученной

в п.6.5.3.

6.5.5 Вычислите измеренные значения частоты и периода сигнала, оцените неопределенности измерений, оформите результаты измерений в соответствии с нормативными документами.

Проанализируйте полученные результаты и сделайте выводы в письменной форме в отчете.

 

Измерение частоты сигнала методом круговой развертки

 

6.6.1 Соберите схему измерений в соответствии с рисунком 6.3.

 

Рисунок 6.3. Схема измерения частоты сигнала методом

круговой развертки

 

G_И – генератор исследуемых колебаний;

G_o – генератор сигнала с известной (образцовой) частотой;

R, C – резистивно-емкостная фазосдвигающая цепь.

 

При сборке схемы обеспечьте симметричность выхода у исследуемого генератора G_И относительно корпуса и обратите внимание на правильность подключения корпусных (заземленных) зажимов осциллографа.

6.6.2 Установите осциллограф в режим внешней развертки и с помощью регуляторов коэффициентов отклонения каналов Х и Y осциллографа и регуляторов выходного напряжения образцового генератора G_о размер изображения эллипса на экране примерно равным 2/3 экрана по обеим осям.

6.6.3 Установите на выходе генератора исследуемого сигнала выходное напряжение, достаточное для гашения луча (обычно около 10В). Изменяя частоту образцового генератора, получите изображение эллипса с четкими метками (размер промежутка между метками должен быть примерно равен размеру яркостной метки, а их количество около десяти).

6.6.4 Зарисуйте осциллограмму и внесите другую необходимую информацию в таблицу 6.12. Измените частоту образцового генератора так, чтобы количество яркостных меток существенно изменилось. Зафиксируйте результаты в таблице 6.12.

6.6.5 Обработайте результаты наблюдений, оцените неопределенности измерения частоты и периода и оформите результаты измерений частоты и периода в соответствии с нормативной документацией и таблицаьи 6.12 и 6.13. Проанализируйте полученные результаты и сделайте выводы в письменной форме в отчете.

 

Таблица 6.12