МИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА) Кафедра ИИСТ ОТЧЕТ по лабораторной работе №9 по дисциплине «Метрология» Тема: ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ, ПЕРИОДА И ФАЗЫ Прейгель Д., Мокроусов Л, Воробьев А. Студенты гр. 2391 Преподаватель Пыко С.М. Санкт-Петербург 2024 Спецификация применяемых средств измерений. Табл.1 2 Обработка результатов. 1. Прямые измерения: Uп = 9,02 В. UR2 = 1,52 В. UR1 = 6,55 В. Косвенные измерения: UR1` = Uп – UR2 = 9,02 – 1,52 = 7,5 В. 2. Расчет относительной погрешности производится по формуле: (1) δн = 1,5 + 0,2 * (20/9,02 – 1) = 1,74%. Δ1 = 1,5 + 0,2 * (20/6,55 – 1) = 1,91%. Δ2 = 0,5 + 0,2 * (2/ 1,52 – 1) = 0,56%. Расчет абсолютной погрешности: Δп = ± 0,0174*9,02 = ± 0,16 В. Δ1 = ± 0,0191*6,55 = ± 0,13 В. Δ2 = ± 0,0056*1,52 = ± 0,09 В. Итоговый результат: Uп = 9,02 ± 0,16 [В]. UR1 = 6,55 ± 0,13 [В]. UR2 = 1,52 ± 0,09 [В]. Определение коэффициента усиления: K01вх = 0,1 мВ/дел. Lвх = 8 дел. K02вых = 0,5 мВ/дел. Lвых = 5,8 дел. Uвх = K01вх * Lвх = 0,1 мВ/дел * 8 дел. = 0,8 мВ. Uвых = Ko2вых * Lвых = 0,5 мВ/дел *5,8 дел. = 2,9 мВ. Формула погрешности: δвх = δk01вх + δнвх + δввх. Δввх = 100% * b/Lвх. Δввх = 100% * b/Lвх = 100% * 0,01 дел/8 дел = 0,13%. Δвх = 3% + 5% + 0,13% = 8,13%. Δввых = 100% * b/Lвых = 100% * 0,01 дел/5,8 дел = 0,17%. 3 Δвых = 3% + 5% + 0,17% = 8,17%. Коэффициент усиления: K = Uвых/Uвх = 2,9 мВ/ 0,8 мВ = 3,625. δК = δвх + δвых = 16,3 %. ΔK = δК*K/100% = 16,3%*3,625/100% = 0,59. Итоговый результат: K = 3,63 ± 0,59. 3. Определение коэффициентов формы и амплитуды сигналов: Рассмотрим синусоидальный сигнал при частоте генератора f = 50 Гц. Um = 290 мВ, Uср = 190 мВ, U = 210 мВ при Uвх = 2 В. Коэффициенты формы и амплитуды рассчитываются соответственно по формулам: kФ = U/Uср, kА = Um/U. Относительная погрешность измерения коэффициентов: δk = δср + δд + δв1 + δв2. Δв1 и δв2 вычисляются по ранее использованной формуле(1). Δср и δд по формуле: δ = Y*Uвх*k/Un. Значения коэффициентов Ya = Yср = 1,5; Yд = 2,5; k = 0,1. Рассчитаем коэффициент формы: kф = U/Uср = 210/190 = 1,11. Δkф = δср + δд + δв1 + δв2 = (1,5 * 2000 мВ * 0,1)/190 мВ + (2,5 * 2000 мВ * 0,1)/210 мВ + (0,5 + 0,2 * (200 мВ/190 мВ – 1)) + (0,5 + 0,2 * (200 мВ/210 мВ – 1)) = 1,58% + 2,38% + 0,51% + 0,49% = 5%. Δkф = kф * δkф/100% = 1,11 * 5%/100% = 0,06. Рассчитаем коэффициент амплитуды: kА = Um/U = 290/210 = 1,38. δkА = δср + δд + δв1 + δв2 = (1,5 * 2000 мВ * 0,1)/290 мВ + (2,5 * 2000 мВ * 0,1)/210 мВ + (0,5 + 0,2 * (200 мВ/290 мВ – 1)) + (0,5 + 0,2 * (200 мВ/210 мВ – 1)) = 1,03% + 2,38% + 0,51% + 0,44% = 4,4%. 4 ΔkА = kА * δkА/100% = 1,38 * 4,4%/100% = 0,061. Итого: kф = 1,11 ± 0,06. kA = 1,38 ± 0,06. Посчитаем коэффициенты формы и амплитуды для всех сигналов и частот: Коэффициенты формы и амплитуды Сигнал синусоидальный треугольный прямоугольный f , Гц kф kА 50 1,38 ± 0,06 1,38 ± 0,06 400 1,11 ± 0,06 1,48 ± 0,07 1000 1,13 ± 0,05 1,44 ± 0,06 50 1,17 ± 0,06 1,62 ± 0,07 400 1,17 ± 0,06 1,71 ± 0,07 1000 1,14 ± 0,06 1,74 ± 0,07 50 1 ± 0,05 1,11 ± 0,06 400 1 ± 0,05 1 ± 0,05 1000 1 ± 0,05 1 ± 0,05 Табл.2 5 Выводы. В ходе данной лабораторной работы мы получили данные, на основании которых были исследованы параметры усилителя. Были получены значения подаваемого напряжения: Uп = 9,02 ± 0,16 [В], напряжения на резисторах 1 и 2: UR1 = 6,55 ± 0,13 [В], UR2 = 1,52 ± 0,09 [В], а также коэффициента усиления: K_КТЗ3 = 3,63 ± 0,59. Далее мы измерили коэффициенты формы и амплитуды сигналов специальной формы на трех частотах. Результаты измерений указаны выше в таблице. Погрешности всех измерений этой лабораторной работы находятся в пределах 2-5%, что укладывается в норму и говорит о хорошо проделанной работе. 6
