Главная страница
Навигация по странице:

  • 1 Цифровые приборы

  • Серый. Отчёт по электроизмерительной практике учащегося 2 курса группы 201э павлюченко С. В. Руководитель практики от колледжа (подпись) (инициалы, фамилия) 2021 Содержание


    Скачать 261.62 Kb.
    НазваниеОтчёт по электроизмерительной практике учащегося 2 курса группы 201э павлюченко С. В. Руководитель практики от колледжа (подпись) (инициалы, фамилия) 2021 Содержание
    АнкорСерый
    Дата19.02.2022
    Размер261.62 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаСерый.docx
    ТипРеферат
    #367410

    Учреждение образования

    «Белорусский государственный университет транспорта»

    Оршанский колледж филиал учреждения образования

    «Белорусский государственный университет транспорта»
    ОТЧЁТ

    по электроизмерительной практике

    учащегося 2 курса группы 201-Э

    Павлюченко С.В.

    Руководитель практики от колледжа ________ _________________________

    (подпись) (инициалы, фамилия)


    2021

    Содержание


    Введение




    1. Цифровые приборы




    1.2 Принципы построения и основные технические характеристики цифровых измерительных приборов




    1.3 Сравнительная характеристика аналоговых и цифровых приборов




    2. Охрана труда




    Список использованной литературы





    Введение

    Особое место в измерительной технике занимают электрические измерения. Современная энергетика и электроника опираются на измерение электрических величин. В настоящее время разработаны и выпускаются приборы, с помощью которых могут быть произведены измерения более 50 электрических величин. Перечень электрических величин включает в себя ток, напряжение, частоту, отношение токов и напряжений, сопротивление, емкость, индуктивность, мощность и т.д. Многообразие измеряемых величин определило и многообразие технических средств, реализующих измерения.

    Цель работы заключается в анализе технического обслуживания и ремонта электроизмерительных приборов, в том числе и милливольтметра.

    1 Цифровые приборы

    Цифровой измерительный прибор (ЦИП) - средство измерений, автоматически вырабатывающее сигналы измерительной информации в цифровой форме. Цифровой измерительный прибор имеет ряд преимуществ перед аналоговыми приборами: удобство отсчитывания значений измеряемой величины, возможность полной автоматизации процесса измерений, регистрация результатов измерения с помощью цифропечатающих устройств и перфораторов. Поскольку результат измерения в ЦИП выражен в цифровом коде, измерительную информацию можно вводить в цифровую ЭВМ.



    В ЦИП происходит преобразование непрерывной измеряемой величины в цифровой код. Осуществляется этот процесс с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП), в котором сигнал измерительной информации подвергается дискретизации, квантованию и кодированию. Дискретизация, т. е. процесс преобразования непрерывного сигнала измерительной информации в дискретный, может осуществляться как по времени, так и по уровню. Дискретизация по времени выполняется путем взятия отсчетов сигнала X (t) в определенные детерминированные моменты времени. Таким образом, от сигнала измерительной информации сохраняется только совокупность отдельных значений. Промежуток времени между двумя моментами дискретизации называют шагом дискретизации. Обычно моменты отсчетов на оси времени выбираются равномерно, т. е. шаг дискретизации постоянен. Дискретизация значений измерительного сигнала по уровню носит название квантования.

    Операция квантования сводится к тому, что непрерывная по времени и амплитуде величина заменяется ближайшим фиксированным значением по установленной шкале дискретных уровней. Эти дискретные (разрешенные) уровни образованы по определенному закону с помощью мер. Разность между двумя разрешенными уровнями называют интервалом (шагом или ступенью) квантования. Интервал квантования может быть как постоянным, так и переменным. Временная дискретизация измерительного сигнала имеет смысл, когда его величина изменяется во времени.

    Если измерительный сигнал постоянен, достаточно осуществить квантование. Особым случаем является измерение времени (временного интервала). Процесс дискретизации здесь теряет смысл, и осуществляется квантование самого времени. Следующим преобразованием измерительного сигнала, является кодирование. Цифровым кодом называется последовательность цифр или сигналов, подчиняющаяся определенному закону, с помощью которой осуществляется условное представление численного значения величины.



    Следующий этап преобразований в ЦИП заключается в превращении цифрового кода в показания цифрового отсчетного устройства. Для этого необходим дешифратор, который превращает кодовые группы в соответствующие напряжения, управляющие работой цифрового индикатора. Рассмотренная последовательность преобразований, осуществляемая в аналого-цифровом преобразователе (АЦП), дешифраторе и цифровом индикаторе, конечно дает упрощенное представление о работе ЦИП. Примером может служить случай измерения постоянной величины. Для этого достаточно одного цикла преобразований, в результате которого получится кодовая группа. Но кодовая группа это «пакет» импульсов, передаваемый в течение короткого интервала времени. Результат измерений должен сохраняться на экране достаточно долго, например до следующего цикла. Поэтому в состав ЦИП должно входить запоминающее устройство (ЗУ). Перечислим возможные режимы работы ЦИП и их характеристики: Режим однократного измерения. Этот режим удобен, когда измеряемый параметр постоянен. Команда на проведение измерения подается оператором, результат измерения хранится в запоминающем устройстве и воспроизводится на цифровом индикаторе. В ЦИП осуществляется квантование измерительного сигнала и его кодирование.

    Режим периодического измерения. Процесс измерения повторяется периодически через интервал, установленный оператором. В ЦИП осуществляются операции дискретизации, квантования и кодирования. После каждого цикла измерения результат на экране цифрового индикатора обновляется. Следящий режим измерения. Цикл измерения повторяется, после того как изменение измеряемой величины превысит ступень квантования. Помимо погрешности измерения, к числу важных характеристик цип относится его быстродействие, время измерения и помехоустойчивость.

    Под быстродействием цип понимается максимальное число измерений, выполняемых в единицу времени с нормированной погрешностью. Время измерения - интервал от начала цикла преобразования измеряемой величины до получения результата. Под помехоустойчивостью понимают способность цип с нормированной погрешностью производить измерения при наличии помех. Быстродействие цип очень высокое. Современная элементная база позволяет строить цип, обеспечивающие до 107 преобразований в секунду. Это, однако, оказывается излишним, поскольку регистрирующие устройства обеспечивают фиксацию не более 100 результатов измерений в секунду. При визуальном наблюдении требования к быстродействию резко снижаются, поскольку оператор способен оценить не более 2-3 результатов измерений в секунду.

    Основные технические характеристики ЦИП:

    1) номинальная статическая характеристика преобразования;

    2) диапазон измерений;

    3) вид кода, применяемого в АЦП, количество разрядов, вес единицы младшего разряда кода;

    4) разрешающая способность, характеризующаяся количеством уровней квантования;

    5) входное сопротивление;

    6) быстродействие;

    7) помехоустойчивость - способность ЦИП выполнять свои функции в условиях воздействия помех, численно характеризуется коэффициентом подавления помех на входе ИП;

    8) время измерения - интервал времени от момента начала цикла преобразования измеряемой физической величины до момента высвечивания показания на табло;

    9) погрешности. Нормируются 4 основных составляющих погрешности: - погрешность дискретизации; - погрешность реализации уровней квантования; - погрешность сравнения; - погрешность от воздействия помех. Первая относится к методическим погрешностям, остальные - к инструментальным и обусловлены технической реализацией ИП;

    10) класс точности. Обычно в ЦИП для установления класса точности нормируется относительная погрешность, рассчитываемая по так называемой «двухчленной формуле».

    Сравнительная характеристика цифровых и аналоговых приборов.

    Не следует считать, что ЦИП в будущем полностью вытесняет аналоговые приборы. Аналоговые приборы просты и надежны. В тех случаях, когда оператору необходимо следить за уровнями изменяющихся во времени сигналов, стрелочные указатели более удобны из-за наглядности представления об изменениях величины, о ее минимальном значении, приближении к порогу и т. п. По результатам, полученным на основе опыта производства и эксплуатации аналоговых и цифровых приборов, можно обобщенно сравнить аналоговые и цифровые приборы в координатах «точность» и «быстродействие», «стоимость» и «сложность». Каждый аналоговый и цифровой прибор можно изобразить одной точкой на плоскости в координатах «точность» и «быстродействие», а затем полосы, заполненные точками, сжать в обобщенные кривые.

    На основе полученных зависимостей можно сделать следующие выводы. В области средней и высокой точности цифровые приборы имеют значительно более высокое быстродействие, чем аналоговые, а в области наиболее высокого быстродействия более высокую точность имеют аналоговые приборы. Большая часть цифровых приборов имеет высокое быстродействие, но их возможная точность в этой области резко уменьшается, так как дальнейшее увеличение быстродействия после использования самых быстродействующих ключей возможно путем уменьшения числа ступеней квантования по значению, т. е. снижением точности. Точность аналоговых приборов с повышением быстродействия также уменьшается, но с определенного значения более медленно, чем у цифровых. Это объясняется использованием в аналоговых приборах с наиболее высоким быстродействием в качестве выходной величины перемещения почти безынерционного луча. Если аналогичное изображение совокупности всех цифровых и аналоговых измерительных приборов представить в координатах стоимости прибора и сложности решаемой измерительной задачи, то получим кривые, представленные на рис. 2. 1, б.

    Анализируя их можно прийти к следующим выводам: менее сложные измерительные задачи с меньшими затратами решаются аналоговыми приборами; более сложные измерительные задачи, например задачи измерительно-информационных систем, обрабатывающих результаты измерения по сложной программе, с меньшими затратами решаются автоматически цифровыми измерительными устройствами; при повышении быстродействия элементов цифровых приборов точка пересечения кривых в координатах «точность» и «быстродействие» сдвигается вправо, расширяя зону, в которой более совершенны цифровые приборы; применение микропроцессоров, позволяющее уменьшить число корпусов микросхем в ЦИП, снижает их стоимость. Это приводит к сдвигу точки пересечения кривых в координатах «стоимость» и «сложность» влево, что еще в большей степени расширяет зону, в которой более экономичны цифровые измерительные приборы.

    1.2 Принципы построения и основные технические характеристики цифровых измерительных приборов.

    Цифровой измерительный прибор (ЦИП) средствоизмерений, автоматическивырабатывающеесигналыизмерительнойинформациивцифровойформе. Цифровойизмерительныйприборимеетрядпреи­муществпереданалоговыми приборами: удобство отсчитывания зна­чений измеряемой величины, возможность полной автоматизации про­цесса измерений, регистрация результатов измерения с помощью цифропечатающих устройств и перфораторов. Поскольку результат измере­ния в ЦИП выражен в цифровом коде, измерительную информацию можно вводить в цифровую ЭВМ.

    В ЦИП происходит преобразование непрерывной измеряемой вели­чины в цифровой код. Осуществляется этот процесс с помощью ана­лого-цифрового преобразователя (АЦП), в котором сигнал измеритель­ной информации подвергается дискретизации, квантованию и кодиро­ванию.

    Дискретизация, т. е. процесс преобразования непрерывного сигна­ла измерительной информации в дискретный, может осуществляться как по времени, так и по уровню. Дискретизация по времени выпол­няется путем взятия отсчетов сигнала X(t) в определенные детермини­рованные моменты времени. Таким образом, от сигнала измеритель­ной информации сохраняется только совокупность отдельных значе­ний. Промежуток времени между двумя моментами дискретизации называют шагом дискретизации. Обычно моменты отсчетов на оси времени выбираются равномерно, т. е. шаг дискретизации по­стоянен.

    Дискретизация значений измерительного сигнала по уровню но­сит название квантования. Операция квантования сводится к тому, что непрерывная по времени и амплитуде величина заменяется бли­жайшим фиксированным значением по установленной шкале дискрет­ных уровней. Эти дискретные (разрешенные) уровни образованы по оп­ределенному закону с помощью мер. Разность между двумя раз­решенными уровнями называют интервалом (шагом или ступенью) квантования. Интервал квантования может быть как постоянным, так и переменным. Временная дискретизация измерительного сигнала имеет смысл, когда его величина изменяется во времени. Если измери­тельный сигнал постоянен, достаточно осуществить квантование. Осо­бым случаем является измерение времени (временного интервала). Процесс дискретизации здесь теряет смысл, и осуществляется кванто­вание самого времени.

    Следующий этап преобразований в ЦИП заключается в превраще­нии цифрового кода в показания цифрового отсчетного устройства. Для этого необходим дешифратор, который превращает кодовые груп­пы в соответствующие напряжения, управляющие работой цифрового индикатора.

    Рассмотренная последовательность преобразований, осуществляе­мая в аналого-цифровом преобразователе (АЦП), дешифраторе и циф­ровом индикаторе, конечно дает упрощенное представление о работе ЦИП. Примером может служить случай измерения постоянной вели­чины. Для этого достаточно одного цикла преобразований, в резуль­тате которого получится кодовая группа. Но кодовая группа это «па­кет» импульсов, передаваемый в течение короткого интервала време­ни. Результат измерений должен сохраняться на экране достаточно долго, например до следующего цикла. Поэтому в состав ЦИП долж­но входить запоминающее устройство (ЗУ).Пере­числим возможные режимы работы ЦИП и их характеристики.

    Режим однократного измерения.Этот режим удобен, когда изме­ряемый параметр постоянен. Команда на проведение измерения подает­ся оператором, результат измерения хранится в запоминающем уст­ройстве и воспроизводится на цифровом индикаторе. В ЦИП осуще­ствляется квантование измерительного сигнала и его кодирование.

    Режим периодического измерения.Процесс измерения повторяет­ся периодически через интервал, установленный оператором. В ЦИП осуществляются операции дискретизации, квантования и коди­рования. После каждого цикла измерения результат на экране циф­рового индикатора обновляется.

    Следящий режим измерения.Цикл измерения повторяется, после того как изменение измеряемой величины превысит ступень кванто­вания. Помимо погрешности измерения, к числу важных характеристик ЦИП относится его быстродействие, время измерения и помехоустой­чивость. Под быстродействием ЦИП понимается максимальное число измерений, выполняемых в единицу времени с нормированной погреш­ностью. Время измерения интервалотначалациклапреобразова­нияизмеряемойвеличины до получения результата. Под помехоустой­чивостью понимают способность ЦИП с нормированной погрешностью производить измерения при наличии помех.

    Быстродействие ЦИП очень высокое. Современная элементная база позволяет строить ЦИП, обеспечивающие до 107 преобразований в секунду. Это, однако, оказывается излишним, поскольку регистри­рующие устройства обеспечивают фиксацию не более 100 результатов измерений в секунду. При визуальном наблюдении требования к быст­родействию резко снижаются, поскольку оператор способен оценить не более 23 результатовизмеренийвсекунду.

    Основные технические характеристики ЦИП:

    1) номинальная статическая характеристика преобразования;

    2) диапазон измерений;

    3) вид кода, применяемого в АЦП, количество разрядов, вес единицы младшего разряда кода;

    4) разрешающая способность, характеризующаяся количеством уровней квантования;

    5) входное сопротивление;

    6) быстродействие;

    7) помехоустойчивость способностьЦИПвыполнятьсвоифункциивусловияхвоздействияпомех, численнохарактеризуетсякоэффициентомподавленияпомехнавходеИП;

    8) время измерения интервалвремениотмоментаначалациклапреобразованияизмеряемойфизической величины до момента высвечивания показания на табло;

    9) погрешности. Нормируются 4 основных составляющих погрешности:

    погрешностьдискретизации;

    погрешностьреализацииуровнейквантования;

    погрешностьсравнения;

    погрешностьотвоздействияпомех.

    Первая относится к методическим погрешностям, остальные кинструментальнымиобусловленытехническойреализациейИП;

    10) класс точности. Обычно в ЦИП для установления класса точности нормируется относительная погрешность, рассчитываемая по так называемой «двухчленной формуле»:

    где относительнаяпогрешность;

    числа, выбираемыеизтогожеряда, чтоиклассточности;

    конечноезначениеустановленногопределаизлучения;

    измеряемоезначениеФВ.

    1.2 Сравнительная характеристика аналоговых и цифровых приборов

    Не следует считать, что ЦИП в будущем полностью вытес­няет аналоговые приборы. Аналоговые приборы просты и надежны. В тех случаях, когда оператору необходимо следить за уровнями из­меняющихся во времени сигналов, стрелочные указатели более удобны из-за наглядности представления об изменениях величины, о ее мини­мальном значении, приближении к порогу и т. п.

    По результатам, полученным на основе опыта производства и эксплуатации аналоговых и цифровых приборов, можно обобщенно сравнить аналоговые и цифровые приборы в координатах «точность» и «быстродействие», «стоимость» и «сложность».

    Каждый аналоговый и цифровой прибор можно изобразить одной точкой на плоскости в координатах «точность» и «быстродействие», а затем полосы, заполненные точками, сжать в обобщенные кривые

    На основе полученных зависимостей можно сделать следующие выводы. В области средней и высокой точности цифровые приборы имеют значительно более высокое быстродействие, чем аналоговые, а в области наиболее высокого быстродействия более высокую точность имеют аналоговые приборы Большая часть цифровых приборов имеет высокое быстродействие, но их возможная точность в этой области резко уменьшается, так как дальнейшее увеличение быстродействия после использования самых быстродействующих ключей возможно путем уменьшения числа ступеней квантования по значению, т.е. снижением точности. Точность аналоговых приборов с повышением быстродействия также уменьшается, но с определенного значения более медленно, чем у цифровых. Это объясняется использованием в аналоговых приборах с наиболее высоким быстродействием в качестве выходной величины перемещения почти безынерционного луча.

    Если аналогичное изображение совокупности всех цифровых и аналоговых измерительных приборов представить в координатах стоимости прибора и сложности решаемой измерительной задачи, то получим кривые. Анализируя их можно прийти к следующим выводам:

    1) менее сложные измерительные задачи с меньшими затратами решаются аналоговыми приборами;

    2) более сложные измерительные задачи, например задачи измерительно-информационных систем, обрабатывающих результаты измерения по сложной программе, с меньшими затратами решаются автоматически цифровыми измерительными устройствами;

    3) при повышении быстродействия элементов цифровых приборов точка пересечения кривых в координатах «точность» и «быстродействие» сдвигается вправо, расширяя зону, в которой более совершенны цифровые приборы;

    4) применение микропроцессоров, позволяющее уменьшить число корпусов микросхем в ЦИП, снижает их стоимость. Это приводит к сдвигу точки пересечения кривых в координатах «стоимость» и «сложность» влево, что еще в большей степени расширяет зону, в которой более экономичны цифровые измерительные приборы.

    ПОСТРОЕНИЕ ЦИВРОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ВОЛЬТМЕТРОВ, ЧАСТОТОМЕРОВ И ФАЗОМЕТРОВ. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ДИСКРЕТНОГО СЧЕТА

    Преобразовать значение измеряемой величины во времен­ной интервал можно с помощью вспомогательного пилообразного напряжения.В момент значение пилообраз­ного напряжения оказывается равным нулю, что служит командой для формирователя стробирующих импульсов, который начинает вырабатывать импульс прямоугольной формы .В моментлинейно нарастающее напряжение достигает значения. В этотмомент вырабатывается команда на окончание импульса, и напряже­ние на выходе генераторауменьшается до нуля. Сигналы команд вырабатываются в сравнивающем устройстве, которое имеет два входа(и ). Когдана выходе сравнивающего устройствапоявляетсяимпульс.

    Таким образом, измеряемая величина их преобразуется во времен­ной интервал ТХ1 при этом сохраняется линейная зависимость между Тх и их. Нетрудно убедиться , что если изменить значе­ние их, например, в сторону уменьшения, становится меньше и дли­тельность сформированного импульса.

    Действительно, значени есть скорость нарастания напряжения, В/с. Следо­вательно . Так как, имеем:

    Из последней формулы видно, что при постоянных значениях Тсч иv число импульсов N пропорционально измеряемой величине их и, следовательно, сигнал, показанный на рис. 3.1, г, является ее унитарным кодом. Так как уни­тарный код имеет недостатки, следующим этапом преобразований является перекодирование, т. е. превращение унитар­ного кода в другой код, например двоично-десятичный. Перекодиро­вание можно осуществить достаточно просто с помощью счетчика импульсов.

    Структурная схема АЦП с времяимпульсным преобразованием. Генератор счетных импульсов является мерой. Ста­бильность частоты обеспечивается кварцевым генератором. Счет­ные импульсы поступают на сравнивающее устройство. Сравниваю­щее устройство вырабатывает команды в моменты и , на основе ко­торых в формирователе стробирующих импульсов вырабатывается сиг­нал, управляющий стробирующей схемой. С выхода стробирующей схемы импульсы поступают на счетчик. Устройство управления выра­батывает сигналы, управляющие генератором пилообразного напря­жения и счетчиком.По рассмотренному методу строятся вольтметры с времяимпульсным преобразованием. Принцип действия таких вольтметров основан на том, что измеряемое напряжение преобразуется в интервал времени, длительность которого измеряется методом дискретного счёта.

    Источники основных погрешностей:

    1) нелинейность пилообразного напряжения и нестабильность скорости его нарастания;

    2) нестабильность частоты следования счётных импульсов;

    3) нестабильность порогов срабатывания компаратора;

    4) конечное быстродействие формирователя импульсов;

    5) наличие методической погрешности дискретности.

    Основным достоинством таких вольтметров является простота реализации, а недостатками то, что вольтметры реагируют на мгновенное значение напряжения, поэтому у них низкая помехоустойчивость. На входе ставят пассивные помехоподавляющие фильтры. Однако из-за этого снижается быстродействие.

    От указанных недостатков свободны интегрирующие ЦЭВ. Еще их называют вольтметрами с интегрированием «вверх-вниз», вольтметры с двойным времяимпульсным преобразованием.

    Устройство управления вырабатывает тактовые импульсы с неизменной и обеспечивает нужное состояние компаратора, коммутатора и счётчика импульсов. При этом в течение длительности тактового импульса на первый вход коммутатора поступает постоянное измеряемое напряжение. Через коммутатор напряжение поступает на интегратор, напряжение на выходе которого определяется как .

    На выходе интегратора напряжение нарастает. Этот участок называется интегрирование «вверх». В момент окончания тактового импульса состояние коммутатора изменяется на противоположное, а на вход интегратора поступает опорное напряжение, имеющее противоположную полярность. Этот участок называется интегрирование «вниз».

    Основные погрешности:

    1) погрешность дискретности;

    2) погрешность преобразования, которая обусловлена нестабильностью тактовых импульсов и напряжения источника опорного напряжения;

    3) погрешность сравнения, обусловленная нестабильностью порога срабатывания компаратора;

    Основными достоинствами таких вольтметров являются высокая помехоустойчивость и высокая чувствительность (0.1 мкВ).

    Основные недостатки сложностьсхемнойреализациииобеспечениязаданнойстабильностизаданногонапряжения, длительностиимпульса.

    Для уменьшения погрешности дискретности тактовые импульсы формируют из счётных путём деления частоты.

    Построение цифровых частотомеров

    В измерительной технике наиболее точно измеряется частота. На сегодняшний день наиболее распространённым методом измерения частоты является метод дискретного счёта. При этом измеряемая частота сигнала сравнивается с дискретным значением образцовой частоты , которая воспроизводится мерой.

    Необходимые узлы для аппаратурной реализации:

    1) формирователь импульсов;

    2) устройство, вырабатывающее сигнал образцовой частоты (задающий генератор);

    3) устройство, формирующее импульсы длительностью (строб-импульсы или «временные ворота»);

    4) устройство, сравнивающее строб-импульсы с периодом следования сигнала измеряемой частоты.

    Основными источниками погрешности при измерении частоты электронно-счётным частотомером являются:

    погрешностьмеры, гдефункциюмерывыполняетЗГ. ПодпогрешностьюмерыпонимаютнестабильностьчастотыЗГ. Сцельюуменьшенияэтойпогрешности, ЗГвыполняетсяввидекварцевыхгенераторовимпульсов, кроме того, ЗГ размещают в термостате. Такие меры позволяют иметь суточную погрешность (нестабильность частоты) до .

    погрешностьдискретности, котораяобусловленанесинхронностьюдвухсигналов: измеряемогоивырабатываемогоЗГ. Наличиеэтойнесинхронности приводит к тому, что в отрезке длительностью укладывается нецелое число периодов измеряемой частоты .Обычно метки времени формируют из сигнала, вырабатываемого ЗГ, путём деления частоты. Тогда с учётом коэффициента деления частоты имеем:Таким образом, с точностью до константы измеряемая частота равна частоте ЗГ.

    Из вышесказанного следует, что максимальная абсолютная погрешность дискретности:

    а наибольшая относительная погрешность дискретности:



    Из этих формул следует:

    чемменьше , тембольшеотносительнаяпогрешностьдискретности;

    чембольшечастотаЗГ, тембольшеотносительнаяпогрешностьдискретности.

    Существует несколько путей уменьшения погрешности дискретности:

    1) увеличение кратности частот , т.е. уменьшение с помощью умножителя частоты измеряемого сигнала. Это приводит к аппаратурному усложнению частотомера, т.к. необходимо увеличение количества разрядов СИ;

    2) увеличение длительности , что тоже неудобно, т.к. определяет время измерения частотомера.

    Поэтому на НЧ измеряют не частоту, а период колебаний сигнала.

    Электронно-счётный частотомер представляет собой многофункциональный прибор, позволяющий измерять частоту, период, длительность импульса, кратность частот.

    Построение цифровых фазометров

    Приборы для измерения фазового сдвига называются фазометрами.

    Фазовый сдвиг модуль разности начальных фаз гармонических сигналов одинаковой частоты.

    Широкое распространение получили фазометры, построенные на основе метода дискретного счёта, в связи с чем, рассмотрим метод преобразования фазового сдвига в интервал времени.

    Исследуемые сигналы преобразуются в последовательность коротких импульсов, например, эти импульсы формируются в моменты перехода напряжения сигнала через «нуль» (когда производные имеют одинаковый знак). Интервалы времени между двумя ближайшими короткими импульсами пропорциональны фазовому сдвигу:

    Для уменьшения влияния помех на результат измерения, измеряют не мгновенное, а среднее значение фазового сдвига, для чего необходим формирователь длительности времени измерения , т.е. «временных ворот».

    Такая аппаратурная реализация используется для измерения мгновенных значений сдвига фаз.

    Основным недостатком таких устройств является подверженность влиянию помех, в результате чего фазовые сдвиги изменяются случайным образом, поэтому чаще используются фазометры, измеряющие средние значения фазовых сдвигов за определённый интервал времени.

    Основные источники погрешностей:

    1) несинхронность во времени исследуемых сигналов и счётных импульсов, что приводит к появлению погрешности дискретности, для уменьшения которой в электронно-счётных фазометрах счётные импульсы формируют из одного из исследуемых сигналов или путём умножения частоты;

    2) погрешность, обусловленная неточным определением момента перехода сигналов через нуль. В связи с этим, большое значение имеет отсутствие искажений формы исследуемых сигналов.


    написать администратору сайта