мити. Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное

• Название: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное
• Дата: 27.02.2022
• Размер: 1.08 Mb.
• Имя файла: lab1_Kletsko_539-1_MiTI.docx
• Тип: Отчет; #376030

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра КСУП

Применение осциллографа для исследования электрических сигналов

Отчёт по лабораторной работе №1 по курсу «МиТИ»


Выполнил: Студент гр. 539-1 Д. Р. Клецко

« » 2021г.

Руководитель: В. М. Отчалко

« » 2021г.

Томск 2021г.

1. 
   Цель работы
   

Целью работы является изучение устройства универсального осциллографа и методов измерения параметров электрических сигналов.

2. Основные расчётные формулы

Формула времени нарастания _н:

₌ 0,35

н _в

(2.1)

Где, _в- полоса пропускания осциллографа (7,5 МГц)

Формула для амплитуды импульса _имп:

_имп = ∗ _отк (2.2) Относительная погрешность измерения амплитуды импульса:

δ_имп =

(2.3)

Где, l – относительная визуальная погрешность измерения отклонения луча (размера импульса по вертикали), фактически это погрешность измерения оператором отрезка на экране осциллографа.

 К_откл– предел допустимой основной погрешности канала вертикального отклонения (см. технические данные осциллографа). Визуальная погрешность измерения отрезка:

_{δl =} 0.4∗q

l

Где, q–толщина луча на экране в мм (порядка 1 мм),

l– измеренное отклонение в мм.

Абсолютное значение погрешности определить по формуле:

(2.4)

∆_имп = δ_имп∗ _изм (2.5) Периода повторения импульса:

Т= ∗ _раз (2.6)

Где, - длительность импульса (5,5 дел)

_раз - коэффициент развёрстки (0,1 мс/дел)

Относительная погрешность измерения временного интервала:

δТ = (2.7)

Где,  l_x– относительная визуальная погрешность измерения отрезка отклонения луча (периода повторения).

К_разв– предел допускаемой основной погрешности коэффициента развертки.

Абсолютное значение погрешности:

∆Т = δТ ∗ Т_изм (2.8)

Длительность импульса:

_имп = ∗ _раз (2.9)

Длительность переднего фронта:

_фимп = ∗ М∗ _раз (2.10)

Где, М_Х- множитель развертки (Мx = 0,1)

_раз - коэффициент развёрстки (0,1 мс/дел)

3. Ход работы

1. 
   Определить верхнюю граничную частоту полосы пропускания канала вертикального отклонения.
   

Определить время нарастания переходной характеристики канала вертикального отклонения можно по формуле 2.1:

=



0,35


^н 7,5∗10⁶

= 4,7 ∗ 10⁻⁸ с

_в= 7,5 МГц

2. 
   Добиться на экране неподвижного изображения не более двух периодов импульсной последовательности.
   

3. 
   Необходимо измерить следующие параметры импульсной последовательности:
   

1. 
   Амплитуда импульса. Результат измерения представить в виде
   

U_имп =U_измU

= 6.5 дел

К_отк = 2В/дел

Определяем амплитуду импульса по формуле 2.1:

_имп = 6,5 ∗ 2 = 13 В

Далее производится оценка погрешности данного измерения.

Визуальная погрешность определяется по формуле 2.2:

δl = ^{0.4 ∗ 0,1см} = 6,15 ∗ 10⁻³

6,5см

Относительная погрешность измерения амплитуды импульса определяется по формуле 2.3:

^δимп ⁼

= 0,03

Абсолютное значение погрешности определить по формуле 2.4:

∆_имп = 0,03 ∗ 13 = 0,39

U_имп =13  

2. 
   Период повторения
   

Определяем длительность импульса по формуле 2.6:

Т= 5дел∗ 0,1мс/дел= 0,5мс

Относительная погрешность измерения временного интервала определяется так же как и погрешность амплитуды импульса по формуле 2.7:

_{δl =} 0.4 ∗ 0,1см _{= 0,008}

5см

δТ = 0,008² + 0,03² = 0,031

Абсолютное значение погрешности определим по формуле :

∆Т = 0,031 ∗ 0,5 = 0,0155

Т =0,5  

3. 
   Длительность импульса
   

Определяем длительность импульса по формуле 2.9. По рисунку определяем значение l<sub>X:



имп</sub> = 6дел∗ 10мкс/дел= 60мкс Относительная погрешность измерения временного интервала определится

_{δl =} 0.4 ∗ 0,1см _{= 0,006}

6см

δτ = 0,006² + 0,03² = 0,03

Абсолютное значение погрешности определим по формуле :

∆τ = 0,03 ∗ 60 = 1,8

τ =60  

4. 
   Длительность переднего фронта
   

_фимп = 4 ∗ 0,2 ∗ 0,1 = 0,08мкс Относительная погрешность измерения временного интервала определится:

δ = ² − ²

фимп физм н

δ_фимп = 0.08² − (4.7 ∗ 10⁻²)² = 0.0647

4. 
   Измерение частоты сигнала методом калиброванной развертки.
   

При определении частоты сигнала экспериментально измеряется его период Т, а само значение частоты сигнала находится по известной формуле:

1 1

F = _T = _{0.5 ∗ 10−3} = 2кГц

δF = δТ

где Т – относительная погрешность измерения длительности периода, определяемая по формуле

δТ = 0,008² + 0,03² = 0,031

∆F = δF ∗ _изм = 0.031 ∗ 2 ∗ 10³ = 62Гц

F =(2000  62)Гц

5. 
   Измерение частоты повторения импульсов методом интерференционных фигур.
   

Из рисунка мы находим

_имп = _ген = 17,5 ∗ 10² Гц

6. 
   Измерение частоты повторения импульсов с помощью частотомера.
   

Значение частоты F = 1.847 кГц Относительная погрешность измерения частоты

 =±

^кв

₊ 1

изм^∗ сч

 = 2.5 ∗ 10⁻⁷ + ¹

1.847 ∗ 1000

= 0.000542

где  _кв- относительная нестабильность частоты кварцевого опорного генератора , равная 2,5 10^-7 .

f_изм– измеряемая частота , кГц ,

t_сч– время счета , мс.

∆_имп =  ∗ _имп = 0.000542 ∗ 1847 = 1.00107

_имп = (1.847 ± 1)Гц