Лабораторная работа №5
«ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННО-СЧЕТНОГО (ЦИФРОВОГО) ЧАСТОТОМЕРА».
студент: Мишланов Д группа: ФП-91
Цель работы: Изучить метрологические характеристики, принципы работы, структурную схему, источники погрешностей электронно-счетного частотомера, способы нормирования суммарной погрешности. Научиться оценивать абсолютные и относительные погрешности результатов измерения частоты и периода, обусловленные погрешностями частотомера.
Получить практические навыки работы с частотомером
Основные метрологические характеристики частотомера Ч3 -33
Характеристики
|
Нормируемые
значения
|
Режимы измерения:
|
Частоты
Периода
Интервала времени
Длительности импульса
Отношения частот
Счета колическва импульсов
|
Диапазон измеряемых частот в режиме измерения частоты, Гц
|
10Гц – 10МГц
|
Пределы установки времени измерения t0, с
|
0,01; 0,1; 1; 10
|
Пределы установки периода меток времени Т0, мкс
|
0,1; 1; 10; 100; 1000
|
Основная относительная погрешность частоты внутреннего опорного генератора, 0
|
10-6 за 15 суток
|
Основная относительная погрешность измерения частоты f
|
где N=fxto
|
Основная относительная погрешность измерения периода синусоидального сигнала, Т
|
где 1 =0,003 при отношении сигнал/шум не менее 40дБ;
n =1 или 10при изм. 1 или 10 периодов; fo = 1/To
|
Результаты проверки работы частотомера в режиме самоконтроля
Частота (период) меток времени,
кГц (с)
|
Показания частотомера, кГц при t0, с
|
0,01
|
0,1
|
1,0
|
100 (10–5)
|
|
|
|
1000 (10–6)
|
|
|
|
10000 (10–7)
|
|
|
|
Результаты исследования зависимости показаний и погрешности частотомера
в режиме измерения частоты от времени измерения
fx = 123 кГц
Время
измерения t0 , с
|
Расчет
|
Эксперимент
|
0 , Гц
|
кв , Гц
|
f , кГц
|
fx, кГц
|
f экс , кГц
|
10
|
0.12
|
0.1
|
0.22 10-3
|
123.8799
|
0
|
1,0
|
0.12
|
1.0
|
1.1 10-3
|
123.881
|
1.1 10-3
|
10–1
|
0.12
|
10
|
10 10-3
|
123.88
|
10-4
|
10–2
|
0.12
|
100
|
100 10-3
|
123.9
|
0.02
|
Результаты исследования зависимости показаний и погрешности частотомера
от частоты измеряемого сигнала в режиме измерения периода
Установлено
на шкале генератора
|
Режим измерения периода, Т0 = 0.1 мкс
|
Эксперимент
|
расчет
|
f, Гц
|
Т, мс
|
Тх макс,мс
|
Тх мин, мс
|
Тх , мс
|
зап, мс
|
кв, мс
|
0, мс
|
Т, мс
|
Т
|
105
|
0,01
|
0.0101
|
0.0100
|
0.01005
|
0.00005
|
0.0001
|
0.0110-6
|
0.00015
|
1.5
|
104
|
0,1
|
0.0996
|
0.0995
|
0.09955
|
0.00005
|
0.0001
|
0.110-6
|
0.00015
|
0.2
|
103
|
1,0
|
0.9980
|
0.9974
|
0.9977
|
0.00030
|
0.0001
|
110-6
|
0.004
|
0.04
|
102
|
10
|
9.9830
|
9.9757
|
9.9794
|
0.00370
|
0.0001
|
1010-6
|
0.0038
|
0.04
|
 Т = (0+кв+зап), где 
Результат измерения НЧ сигнала в режиме измерения частоты
Результат исследования возможности уменьшения погрешности частотомера в режиме измерения периода с его умножением
|
Эксперимент
|
Расчет
|
Txмакс, мс
|
Txмин, мс
|
Tx, мс
|
зап, мс
|
0, мс
|
кв, мс
|
nTx, мс
|
1
|
33,2670
|
33,2480
|
33,2575
|
0,0095
|
0,000033
|
0,0001
|
33,2575
|
10
|
332,6050
|
332,5990
|
332,6020
|
0,003
|
0,00033
|
0,00001
|
33,2602
|
 0,32 |
Скачать 127.5 Kb.