Прилади та устаткування

1.1. Генератор сигналів спеціальної форми (Г6-34, або Г3-123 сумісно з Г5-56) -1;

1.2. Частотомір електронно-лічильний (Ч3-57) - 1;

1.3. Частотомір електронно-лічильний (Ч3-63) - 1;

1.4. Генератор сигналів НЧ (Г3-109) - 1;

1.5. Осцилограф С1-83 - 1;

1.6. Узгоджене навантаження 50 Ом - 2;

1.7. Коаксіальний трійник - 2.

2. Схема з'єднання приладів

Рис. 2.1

Порядок виконання роботи

3.1. Перевірити роботу частотоміра Ч3-57 в режимі самоконтролю [Л4, с.14, п. 3.4.]

3.2. Виміряти частоту синусоїдального сигналу генератора НЧ (Г6-34 або Г3-123).

а) Встановлюючи вказані в таблиці 3.1 частоти f_г, за показами частотоміра ЧЗ-57, що досліджується, виміряти їх дійсне значення f_д за показами зразкового частотоміра ЧЗ-63. Вимірювання виконувати при роботі частотоміра в режимі вимірювання частоти [Л3, с.14; п. 3.5.1.].

Таблиця 3.1.

fг, Гц		10^2	5‘10^2	10^3	2‘10^5
fд, Гц
Df, Гц
df, %

б) Розрахувати абсолютну і відносну похибку встановлення частоти
Df=f_г-f_д; df=[(f_г - f_д)/f_д]‘100% та записати результати вимірювань і розрахунків в табл. 3.1.

3.3. Виміряти частоту імпульсного сигналу (на виході генератора Г6-34 або імпульсного генератора Г5-56).

а) Встановити шпаруватість К_ш генерованих імпульсів рівним номеру бригади (для бригади №1 шпаруватість прийняти рівною: К_ш=T_i/t_і =1,5; де Т_і – період повторення імпульсів, t_і – тривалість імпульсів).

б) Виконати дії з пп. 3.2.а і 3.2.б. Результати вимірювань і розрахунків записати в таблицю 3.2., яка аналогічна за формою таблиці 3.1.

3.4. Виміряти період імпульсного сигналу заданої шпаруватості (за п. 3.3.а).

а) Встановлюючи вказані в табл. 3.3. частоти f_г, виміряти період повторення імпульсів Т_г, частотоміром ЧЗ-57, що досліджується, та його дійсне значення Т_д зразковим частотоміром ЧЗ-63. Вимірювання проводити при роботі частотоміра в режимі вимірювання періоду [Л4, с.15;п. 3.5.2].

б) Розрахувати абсолютну та відносну похибку вимірювання періоду повторення імпульсів та записати результати вимірювань і розрахунків в табл. 3.3.

Таблиця 3.3.

fг, Гц		5‘10^3	25‘10^3	2‘10^5
Tг,
Tд,
DТ,
dТ, %

3.5. Виміряти тривалість імпульсів t_і.

а) Перевести частотомір у режим вимірювання тривалості імпульсів [Л4, с.15;п. 3.5.3].

б) Встановити вказані в таблиці 3.3 частоти f_г, виміряти тривалість імпульсів t_г при заданої шпаруватості К_ш частотоміром Ч3-57 (за п. 3.4.а) та їх дійсні значення t_д зразковим частотоміром Ч3-63. Розрахункове значення тривалості імпульсів визначається формулою: t_г=Т_г/К_ш=1/f_г·K_ш. Водночас спостерігати зображення імпульсної серії на екрані осцилографа.

в) Розрахувати абсолютну і відносну похибки вимірювання тривалості імпульсів. Результати вимірювань та розрахунків за п.3.5.б записати в таблицю 3.4., що за формою аналогічна таблиці 3.3.

Рекомендація. Пункти 3.4. та 3.5. можна виконувати одночасно, по черзі перемикаючи частотомір в режим вимірювання періоду, а потім в режим вимірювання тривалості імпульсів при кожному наступному значенні частоти.

3.6. Виміряти відношення частот двох синусоїдальних сигналів.

а) Встановити за частотною шкалою першого генератора (Г6-34 або іншого НЧ генератора) частоту сигналу f_А, значення якої визначається формулою: , де n - номер бригади.

б) Змінюючи частоту сигналу другого генератора згідно з виразом:

f_Б=(3К - 2)·10⁴, де К=1, 2, 3 - номер відліку, виміряти відношення частот f_А/f_Б (Л4, с.15; п. 3.5.4).

Результати вимірювань за даним пунктом роботи надати у вигляді таблиці 3.5, яка містить в собі номери відліків (від 1 до 3), покази шкали встановлення частоти другого генератора, розрахункове значення відношення частот m_р=f_А/f_Б, показання частотоміра m_ч і абсолютну похибку вимірювання відношення частот. Вимірювання виконати двічі: при плавному збільшенні та зменшенні частоти.

4. Зміст звіту

4.1. Найменування та ціль роботи.

4.2. Загальні теоретичні положення про методи вимірювання частоти.

4.3. Спрощена структурна схема, технічні дані частотоміра.

4.4. Таблиці з результатами вимірювань та розрахунків, схеми експерименту.

4.5. Висновки за результатами вимірювань та розрахунків.

5. Контрольні питання

5.1. Які параметри сигналів можна вимірювати за допомогою частотоміра?

5.2. Назвіть діапазон вимірювання частоти електронно-лічильного частотоміра.

5.3. Як виміряти тривалість імпульсів за допомогою частотоміра?

5.4. Як виміряти період слідування імпульсів?

5.5. Як виміряти відношення частот?

5.6. Назвіть діапазон вимірювання періоду гармонічних та імпульсних сигналів.

5.7. Чи можна за допомогою електронно-лічильного частотоміра виміряти частотно-часові параметри сигналів, форма яких відрізняється від гармонічного?

ЛІТЕРАТУРА

1. Метрологія, стандартизація і сертифікація: Підручник./В.В. Тарасова. - К.: Вища шк., 2007.

2. Метрологія, основи вимірювання, стандартизація та сертифікація: Навчальний посібник / С.Цюцюра. - К.: Вища шк., 2008.

3. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах: Учебник для вузов / В.И.Нефедов, В.И.Хахин, Е.В.Федорова и др.; под ред. В.И.Нефедова. – М.: Высш. шк., 2001. – 383 с.: ил.

4. Вимірювальні прилади. Підготовка до роботи та проведення вимірювань/ Методичні вказівки до самостійної роботи студентів для підготовки до лабораторних робіт з дисципліни «Метрологія, стандартизація, сертифікація та акредитація» (укл. О.А.Вульпе) -Київ, НТУУ "КПІ", 2006.

ДОДАТКИ

Додаток 1. Основні електрорадіотехнічні одиниці СІ

№	Найменування	Одиниця	Вираз через осн. і додаткові
з/ п	величини	Найме-	Познач.	одиниці СІ
		нування	рос.	міжн.	додатк.	осн.
	Частота	Герц	Гц	Hz	-	с^-1
	Звуковий тиск	Паскаль	Па	Pa	Н/м^2	м^-1·кг·с^-2
	Звукова енергія	Джоуль	Дж	J	Н·м	м^2·кг·с^-2
	Потужність, потік енергії	Ватт	Вт	W	Дж/с	м^2·кг·с^-3
	Кількість електр. електричний заряд	Кулон	Кл	C	А·с	с·А
	Напруженість електричного полю	Вольт на метр	В/м	V/m	-	мкгс^-3А^-2
	Електр.потенціал, електрич. напруга	Вольт	В	V	Вт/А	м^2·кг·с^-3А^-1
	Електрична ємність	Фарад	Ф	F	Кл/В	м^-2·кг^-1·с^4А^2
	Електричний опір	Ом	Ом	W	В/А	м^2·кг·с^-3А^-2
	Електрична провідність	Сименс	См	S	А/В	м^-2·кг^-1‘с^3·А^2
	Магнітний потік	Вебер	Вб	Wb	В·с	м^2·кг·с^-2·А^-1
	Магнітна індукція	Тесла	Тл	Т	Вб·м^2	кг·с^-2·А^-1
	Індуктивність	Генрі	Гн	H	Вб/А	м^2·кг·с^-2·А^-2
	Напруженість магнітного полю	Ампер на метр	А/м	А/м	А/м	м^-1·А

Додаток 2. Умовні позначення на шкалах електромеханічних вимірювальних приладів

N з/п	Позначення	Найменування
Принцип
		Магнітоелектричний з рухомою рамкою
		магнітоелектричний з рухомим магнітом
		електромагнітний
		електродинамічний
		феродинамічний
		електростатичний
		термоелектричний
		випрямляючий, детекторний
		електронний
Рід струму
1		постійний
		змінний
	3~50 Hz	Струм змінний трьохфазний 50 Hz
		постійний та змінний
	~400 Hz	змінний струм частотою 400 Гц
Положення шкали
		вертикальне
		горизонтальне
	30°	Нахилене
Інші позначення
	0.5	Клас точності
	0.5	Клас точності від довжини шкали
		Категорія захищеності від впливу зовнішніх магнітних полів
		Вимірювальний ланцюг ізольований від корпуса та випробуваний напругою 2 кВ
		Положення приладу відносно земного меридіану

Додаток 3. Перерахунок децибел у відношення напруг та потужностей

Децибели	Віднош. напруг	Віднош. потужн.	Децибели	Віднош. напруг	Віднош. потужн.
	1,0	1,0		10,0
	1,122	1.259		31,62	10^3
	1,259	1.585			10^4
	1,413	1.995		316,2	10^5
	1,585	2.512		10E+03	10^6
	1,778	3.162		3.162E+04	10^7
	1,995	3.981		10E+04	10^8
	2,239	5.012		3.162E+04	10^9
	2,512	6.310		10E+05	10^10
	2,818	7.943		3.162E+05	10^11
	3,162	10.0		10E+06	10^12

Додаток 4. Класифікація електрорадіовимірювальних приладів

Класифікація передбачає наступні підгрупи та види приладів.

Підгрупа А. Прилади для вимірювання сили струму:

А1 - установка або прилади для перевірки амперметрів;

А2 - амперметри постійного струму;

А3 - амперметри змінного струму;

А7 - амперметри універсальні;

А9 - перетворювачі струму.

Підгрупа Б. Джерело живлення для вимірювань та для радіовимірювальних приладів:

Б2 - джерело змінного струму;

Б4 - джерело каліброваної напруги або струму;

Б5 - джерело постійного струму;

Б6 - джерело зі змінними параметрами;

Б7 - джерело постійного та змінного струму універсальні.

Підгрупа В. Прилади для вимірювання напруги.

В1 - установка або прилади для перевірки напруги;

В2 - вольтметри постійного струму;

В3 - вольтметри змінного струму;

В4 - вольтметри імпульсного струму;

В5 - вольтметри фазочутливі (векторметри);

В6 - вольтметри селективні;

В7 - вольтметри універсальні;

В8 - вимірювання відношення напруги та різниці напруг;

В9 - перетворювачі напруги.

Підгрупа Г. Генератори вимірювальні:

Г1 - установка для перевірки вимірювальних генераторів;

Г2 - генератори шумових сигналів;

Г3 - генератори сигналів низькочастотні;

Г4 - генератори сигналів високочастотні;

Г5 - генератори імпульсів;

Г6 - генератори сигналів спеціальної форми;

Г8 - генератори хиткої частоти (свіп-генератори).

Підгрупа Д. Атенюатори та прилади для вимірювання послаблень:

Д1 - установка або прилади для перевірки атенюаторів та приладів для вимірювання послаблень;

Д2 - атенюатори резистині та ємнісні;

Д3 - атенюатори поляризаційні;

Д4 - атенюатори граничні;

Д5 - атенюатори поглинаючи;

Д6 - атенюатори, електричні керовані;

Д8 - вимірювачі послаблення.

Підгрупа Е. Прилади для вимірювання параметрів компонентів ланцюгів з зосередженими постійними:

Е1 - установка або прилади для перевірки вимірювальних параметрів компонентів та ланцюгів;

Е2 - вимірювання повних опірив та повних провідностей;

Е3 - вимірювання індуктивностей;

Е4 - вимірювання добротностей;

Е6 - вимірювання опорів;

Е8 - вимірювання ємностей;

Е9 - перетворювачі параметрів компонентів та ланцюгів.

Підгрупа И. Прилади для імпульсних вимірювань:

И1 - установка або прилади для перевірки приладів для імпульсних вимірювань;

И2 - вимірювачі часових інтервалів;

И3 - лічильник кількості імпульсів;

И4 - вимірювачі параметрів імпульсів;

И9 - перетворювачі імпульсних сигналів.

Підгрупа К. Комплексні вимірювальні установки:

К2 - установки вимірювальні комплексні;

К3 - установки вимірювальні комплексні автоматизовані;

К4 - прилади або блоки комплексних вимірювальних установок;

К5 - прилади або блоки комплексних автоматизованих вимірювальних установок.

Підгрупа Л. Прилади загального застосування для вимірювання параметрів електронних ламп та напівпровідникових приладів:

Л2- вимірювачі приладів (або характеристик) напівпровідникових приладів;

Л3- вимірювачі приладів (або характеристик) електронних ламп;

Л4- вимірювачі шумових параметрів напівпровідникових приладів.

Підгрупа М. Прилади для вимірювання потужності:

М1 - установки або прилади для перевірки ватметрів;

М2 - ватметри прохідної потужності;

М3 - ватметри поглинаючої потужності;

М5 - перетворювачі вхідні ватметри.

Підгрупа П. Прилади для виміряння напруженості поля та радіоперешкод:

П1 - установки або прилади для перевірки приладів для виміряння напруженості поля та перешкод;

П2 - індикатори полю;

П3 - вимірювачі напруженості полю;

П4 - вимірювачі радіоперешкод;

П5 - приймачі вимірювальні;

П6 - антени вимірювальні.

Підгрупа Р. Прилади для вимірювань параметрів елементів та трактів з розподіленими постійними:

Р1 - лінії вимірювальні;

Р2 - вимірювачі коефіцієнту стоячої хвилі;

Р3 - вимірювачі повних опорів;

Р4 - вимірювачі комплексних коефіцієнтів передач;

Р5 - вимірювачі параметрів лінії передач;

Р6 - вимірювачі добротності;

Р9 - перетворювачі параметрів.

Підгрупа С. Прилади для спостереження, вимірювання і дослідження форми сигналу та спектру:

С1- осцилографи універсальні;

С2- вимірювачі коефіцієнту амплітудної модуляції (модулометри);

С3 - вимірювачі девіації частоти (девіометри);

С4 - аналізатори спектру;

С6 - вимірювачі нелінійних викривлень;

С7 - осцилографи швидкісні, стробоскопічні;

С8 - осцилографи запам’ятовуючи;

С9 - осцилографи спеціальні.

Підгрупа У. Посилювачі вимірюючи:

У2 - посилювачі селективні;

У3 - посилювачі високочастотні;

У4 - посилювачі низькочастотні;

У5 - посилювачі напруги постійного струму;

У7 - посилювачі універсальні.

Підгрупа Ф. Прилади для вимірювання фазового зсуву та групового часу затримки:

Ф1 - установки або прилади для перевірки вимірювань фазового зсуву та групового часу затримання;

Ф2 - вимірювачі фазового зсуву;

Ф3 - фазообертач вимірювальний;

Ф4 - вимірювачі групового часу затримки.

Підгрупа Х. Прилади для спостереження та дослідження характеристик радіоприладів:

Х1 - прилади для спостереження амплітудно-частотних характеристик;

Х2 - прилади для дослідження перехідних характеристик;

Х3 - прилади для дослідження фазочастотних характеристик;

Х4 - прилади для дослідження амплітудно-частотних характеристик;

Х5 - вимірювачі коефіцієнту шуму;

Х6 - прилади для дослідження кореляційних характеристик;

Х8 - установки або прилади для перевірки вимірів характеристик радіоприладів.

Підгрупа Ч. Прилади вимірювання частоти та часу:

Ч1 - стандарти частоти та часу;

Ч1 - установки для перевірки вимірювачів частоти, для відтворювання зразкових частот;

Ч2 - частотоміри резонансні;

Ч3 - частотоміри електронно-лічильні;

Ч4 - частотоміри гетеродинні; частотоміри ємнісні; частотоміри мостові;

Ч5 - синхронізатори частот; подільники та множники частоти;

Ч6 - приймачі сигналів еталонних частот та сигналів часу; компаратори частотні, фазові, часові; синхрометри (годинники електроні);

Ч9 - перетворювач частоти;

Підгрупа Ш. Прилади для вимірювання електричних та магнітних властивостей матеріалів:

Ш1 - вимірювачі електричних та магнітних властивостей матеріалів на низьких частотах.

Ш2 - вимірювачі електричних та магнітних властивостей матеріалів на високих частотах.

Підгрупа Э. Вимірювальні пристрої коаксіальних та хвилевідних трактів:

Э1 - трансформатори;

Э2 - переходи; з’єднувачі;

Э3 - перемикачі;

Э4 - модулятори;

Э5 - направлені освітлювачі; развітлювачі; вимірювальні перетворювачі повних опорів;

Э6 - вентилі; циркулятори;

Э7 - головки детекторні; головки змішуючи;

Э8 - фільтри;

Э9 - навантаження.

Додаток 5. Кратні і дольні одиниці

Множник	Приставка	Позначення приставок
міжнародне	українське
10^18	экса	E	е
10^15	пета	P	П
10^12	тера	T	т
10^9	гига	G	Г
10^6	мега	M	М
10^3	кило	k	к
10^2	гекто	h	г
10^1	дека	da	да
10^-1	деци	d	д
10^-2	санти	c	с
10^-3	милли	m	м
10^-6	микро	µ	мк
10^-9	нано	n	н
10^-12	пико	p	п
10^-15	фемто	f	ф
10^-18	атто	a	а

Додаток 6. Зразок оформлення титульної сторінки

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний інститут»

Інститут телекомунікаційних систем

Дисципліна:

«Метрологія, стандартизація, сертифікація та акредитація»

Лабораторна робота №

________________________________________

________________________________________

^{(назва теми)}

Студента (ки) курсу групи

напряму підготовки Телекомунікації

спеціальності

Викладач Вульпе О.А.

(прізвище та ініціали)

доцент, к.т.н.

(посада, вчене звання, науковий ступінь)

Кількість балів: Оцінка: ECTS

Київ-20__

Додаток 7. Система рейтингових (вагових) балів і критерії оцінювання лабораторних робіт:

Лабораторні роботи

По складності лабораторні роботи розділені на 2 групи.

Ваговий бал лабораторних робіт 1-й групи (1, 2) – 10 балів.

Ваговий бал лабораторних робіт 2-й групи (3, 4) – 7 балів.

Максимальна кількість балів за всі лабораторні роботи дорівнює: 2×10+2×7=34 бали.

Критерії оцінювання:

а) Підготовка до роботи (для всіх груп лабораторних робіт):

Ø Повністю підготовлений – 2 бали;

Ø Не повністю підготовлений – 1 бал;

Ø Не підготовлений – 0 балів.

б) Виконання роботи:

Для робіт 1-й групи:

Ø Повністю виконані всі етапи роботи – 5 балів;

Ø Виконані не всі етапи і/або хоча б один етап виконаний не повністю – 3 бали;

Ø Робота не виконана або виконана з грубими помилками – 0 балів;

Для робіт 2-й групи:

Ø Повністю виконані всі етапи роботи відповідно до вимог – 2 бали;

Ø Виконані не всі етапи і/або хоча б один етап виконаний не повністю – 1 бал;

Ø Робота не виконана або виконана з грубими помилками – 0 балів;

в) Захист робіт:

(для всіх груп лабораторних робіт):

Ø Звіт по роботі оформлений відповідно до вимог і при захисті отримані відповіді на всі запитання – 3 балів;

Ø Оформлення звіту по роботі не повністю відповідає вимогам і при захисті отримані відповіді не на всі запитання – 2 бали;

Ø Оформлення звіту по роботі не відповідає вимогам і/або при захисті не отримано жодної правильної відповіді на поставлені запитання – 0 балів;

ЗМІСТ

Вступ. 5

Порядок виконання вабораторних робіт. 5

Зміст звіту та його оформлення. 6

Лабораторна робота №1. Дослідження основних характеристик приладів випрямляючої системи. 7

Лабораторна ообота №2. Експериментальне дослідження основних характеристик електронного осцилографу тавикористання його для вимірювань параметрів детермінованих сигналів. 11

Лабораторна робота №3. Експериментальне рослідження основних характеристик вимірювального генератору сигналів низької частоти. 15

Лабораторна робота № 4. Вивчення електронно-лічильного частотоміру та вимірювання частотно-часових параметрів періодичних сигналів. 20

Література. 25

Додаток 1. Основні електрорадіотехнічні одиниці Сі 26

Додаток 2. Умовні позначення на шкалах електромеханічних вимірювальних приладів. 26

Додаток 3. Перерахунокдецибел у відношення напруг та потужностей. 28

Додаток 4. Класифікація електрорадіовимірювальних приладів. 28

Додаток 5. Кратні і дольні одиниці 32

Додаток 6. Зразок оформлення титульної сторінки. 33

Додаток 7. Система рейтингових (вагових) балів і критерії оцінювання лабораторних робіт: 34

Навчально-методичне видання

Вульпе Олександр Аполлонович

Петрова Валентина Миколаївна

Методичні вказівки

до лабораторного практикуму з дисципліни:

«Метрологія, стандартизація, сертифікація та акредитація»

За редакцією укладачів

Надруковано з оригінал-макету замовника

[1]Максимальну абсолютну похибку розрахувати за класом точності амперметру (41104).

[2] В режимі X-Y вимірювань вхід Y₁ осцилографу С1-83 є входом X, а вхід Y₂ є входом Y.

Дата добавления: 2015-10-28