Измерение частоты, периода и фазы

• Название: Измерение частоты, периода и фазы
• Анкор: vtnhjkjubz 9
• Дата: 10.10.2021
• Размер: 364.14 Kb.
• Имя файла: lab_metrology_9.docx
• Тип: Отчет; #244801

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра Информационно-Измерительных Систем и Технологий


отчет

по лабораторной работе №9

по дисциплине «Метрология»

Тема: «Измерение частоты, периода и фазы»

Студент гр. 9209		Кириллов Л.Н.
Преподаватель		Комаров Б.Г.

Санкт-Петербург

2020

Цель работы

Ознакомление с методами и средствами измерения частоты, временных интервалов, фазового сдвига и с методикой оценки погрешностей результатов измерений.
Задание

Измерить частоту и период периодического сигнала по заданию преподавателя с помощью универсального частотомера и оценить погрешность измерения.

Измерить частоту и период тех же сигналов осциллографом. Оценить погрешности результатов измерения.

Измерить фазовый сдвиг между напряжениями на входе и выходе устройства двумя способами с помощью электронно-лучевого осциллографа. Оценить погрешности результатов измерения. Сравнить точность измерений этими способами.
Схема установки



Спецификация используемых приборов

Наименование средств измерений	Диапазоны измерений, постоянные СИ	Характеристики точности СИ, классы точности	Рабочий диапазон частот	Параметры входа (выхода)
Осциллограф универсальный GOS-620	Коэф. откл. 5 мВ/дел... 5 В/дел, всего 10 значений, Коэф. разв. 0,2 мкс/дел... 0,5 с/дел, всего 20 значений	1,5% 1,5%	0...20 МГц	Rвх = 10 МОм Свх = 25 пФ
Генератор сигналов SFG-2120		1.5%	1-20Нгц	Uвх=0-7В Rвых=50 Ом
Универсальный частотометр GFC-8010H	0,1 с;1 с;10 с	∆ = 5·10−6 ·X+d ∆-абсолютная погрешность X-измеренная величина d-вес младшего разряда	От 0,1 Гц до 120 МГц	-

Протокол

Номер изме–рения	Время счета (временные ворота), с	Показания прибора, fx, Гц	Абсолютная погрешность, Δ fx, Гц	Относительная погрешность, , %	Результат измерения, fx± Δ, Гц
1	0,1	4566,98
2	1	4566,986
3	10	4566,9865

Номер изме–рения	Время счета (временные ворота), с	Показания прибора, Tx, мкС	Абсолютная погрешность, ΔTx, мкС	Относительная погрешность, , %	Результат измерения, Tx± Δ Tx, мкС
1	0,1	218,913
2	1	218,9133
3	10	218,91335

Параметры настройки осциллографа:

k_о = 2 В/дел

k_p = 0,5 мС/дел
Все результаты измерения должны быть представлены в виде:

X_рез=Х_изм ± ΔХ


Обработка результатов эксперимента

1. 
   Результаты измерение частоты и периода сигналов универсальным частотомером.
   

Номер изме–рения	Время счета (временные ворота), с	Показания прибора, fx, Гц	Абсолютная погрешность, Δ fx, Гц	Относительная погрешность, , %	Результат измерения, fx± Δ, Гц
1	0,1	4566,98	0,03	7
2	1	4566,986	0,024	5
3	10	4566,9865	0,023	5

Номер изме–рения	Время счета (временные ворота), с	Показания прибора, Tx, мкС	Абсолютная погрешность, ΔTx, мкС	Относительная погрешность, , %	Результат измерения, Tx± Δ Tx, мкС
1	0,1	218,913	0,002	9
2	1	218,9133	0,0012	5
3	10	218,91335	0,0011	5

2. 
   Измерение периода ЭЛО
   

3. 
   Измерение фазового сдвига ЭЛО
   

4. 
   Через фигуры Лиссажу
   

Запишем с симметричными пределами. Погрешность возьмем максимальную.


Выводы

В ходе данной лабораторной работы мы ознакомились с методами и средствами измерения временных интервалов и фазового сдвига. А также рассчитали погрешности для произведенных вычислений.


В ходе измерения фазового сдвига, мы посчитали его двумя способами. Методом сравнения изображений и через фигуры Лиссажу.

Оба метода дали кардинально разные ответы. Скорее всего осциллограммы для сравнения изображений и фигур Лиссажу – для разных сигналов.




А также мы определили частоту и период с помощью частотомера при разном времени счета.

			fx± Δ fx, Гц		Tx± ΔTx, мкС
Время счета,c

При увеличении времени счета, точность полученных данных возрастает (абсолютная погрешность уменьшается).