Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Измерение частотных и временных параметров сигналов цифровым частотомером - файл Метода Р.1Б.doc


Измерение частотных и временных параметров сигналов цифровым частотомером
скачать (1220.7 kb.)

Доступные файлы (11):

Метода Р.1Б.doc363kb.07.06.2007 16:15скачать
лаба Р.1Б(5 вариант).doc29kb.13.09.2011 18:25скачать
МиС_Р1Б.doc59kb.13.09.2011 18:25скачать
Р1-Б.doc94kb.13.09.2011 18:27скачать
Р1б печать Казук.docx87kb.16.09.2011 00:14скачать
Р.1Б_табл.doc1706kb.13.09.2011 18:26скачать
Р.1Б_титульник.doc20kb.13.09.2011 18:25скачать
Работа Р1Б(Den).doc155kb.13.09.2011 18:27скачать
Работа Р1Б.doc157kb.13.09.2011 18:27скачать
Работа Р1Б(mein).doc440kb.13.09.2011 18:27скачать
Работа Р1Б К.doc158kb.13.09.2011 18:27скачать

содержание
Загрузка...

Метода Р.1Б.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра метрологии и стандартизации
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторной работе Р.1Б
ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТНЫХ И ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ

СИГНАЛОВ ЦИФРОВЫМ ЧАСТОТОМЕРОМ
для студентов радиотехнический специальностей


МИНСК 1996

УДК 621.317.39 (075)

Методические указания к лабораторной работе Р1Б «Измерение частотных и временных параметров сигналов цифровым частотомером» для студентов радиотехнических специальностей/ Сост. В.С. Реуцкий, С.В.Ляльков. - Мн.: БГУИР, 1996 - 21 с.

Методические указания к лабораторной работе Р1Б "Измерение частотных и временных параметров сигналов цифровым частотомером" предназначены для практического изучения студентами цифровых мето­дов измерения частоты и времени. В методических указаниях приведе­ны цель работы, краткие сведения из теории, описания лабораторных макетов и приборов, лабораторное и домашнее задания и рекомендации по их выполнению, указания по оформлению отчета, контрольные вопросы, список рекомендованной литературы. В работе рассмотрены методики измерения частоты и времени и использования соответствую­щих измерительных приборов. Предусматривается оценка точности по­лученных результатов.

Ил.7, табл.5, список лит.- 5 назв.

Составители: B.C. Реуцкий, С.В.Ляльков

© Составление. B.C. Реуцкий,

С.В.Ляльков, 1995
^

1 Цель работы


1.1 Изучение цифровых методов измерения частоты и периода электрических сигналов.

1.2 Изучение цифровых методов измерения длительности импульса и отношения частот.

1.3 Изучение частотомера Ч3-63 и приобретение практических навыков работы с ним.

^

2 Краткие сведения из теории



Основными частотно-временными параметрами электрических сигналов являются период-Т, частота f, длительность импульса τ.

Период - наименьший интервал времени, через который повторяются мгновенные значения сигнала U(t)=U(t+T), для любого произвольного момента времени t.

Частота - определяется как число идентичных событий (например периодов) в единицу времени, т.е. это величина, обратная периоду f=1/Т.

Длительность импульса - интервал, времени, в течение которого мгновенные значения импульсного сигнала не превышают уровень 0,5 от амплитудного значения.

Кроме перечисленных параметров, импульсные сигналы иногда характеризуются скважностью, которая определяется отношением Q=T/τ.

Приборы для измерения частота и времени образуют подгруппу и, а для измерения только интервалов времени - подгруппу И. Достаточно подробная классификация методов измерения частоты и времени дана, например, в [1; 2 и др.]. В рамках данной работы изучается лишь наиболее распространенный метод – электронно-счетной цифровой. Приборы, реализующие этот метод (вид Ч3), имеют весьма высокую точность и при этом компактны, надежны, технологичны и проста в управлении. Благодаря тому, что при измерении различных частотно-временных параметров этим методом требуются однотипные электронные блоки, приборы Ч3 универсальны и обычно позволяют измерять несколько величин. Цифровые частотомеры, как правило, весьма широкополосные. Их частотный диапазон «вверх» ограничен лишь быстродействием элементной базы.

Принцип действия цифрового частотомера основан на определении частоты, приведенном ранее. Структурная схема, реализующая этот принцип, приведена на рисунке 1, а временные диаграммы поясняющие ее работу, на рисунке 2.




Рисунок 2
Сигнал U(t), частота которого измеряется, подается через входное устройство (ВхУ) на формирующее устройство (ФУ), где преобразуется в импульсы (эпюра 1, рис.2) с той же частотой. Амплитуда этих импульсов не зависит от амплитуды и формы входного сигнала.

В блоке опорных частот (БОЧ) формируется сигнал с периодом равным единице времени и соответствующим времени измерения Ти (эпюра 2). В связи с тем, что Ти является мерой времени, от его точности и стабильности будёт зависеть точность измерений. Поэтому БОЧ состоит из высокостабильного кварцевого генератора (КвГ) и системы делителей частота (ДЧ).

Устройство управления (УУ) формирует из сигнала БОЧ импульс длительностью Ти (эпюра 3), которым открывается временной селектор (ВС). ВС представляет собой электронный ключ, при открывании кото­рого на счетчик импульсов (СчИ) поступают импульсы от ФУ (эпюра 4). Так как перед измерением СчИ устанавливается в "нуль", то по окончании интервала Ти на него поступит N импульсов, где

(1)

Следовательно, Nf прямо пропорционально fx. Например, при Ти=1с,

Nf =1 будет соответствовать частоте в 1 Гц. Состояние СчИ индицируется в десятичной форме отсчетным устройством (ОУ). Емкость счетчика ограничивает максимально измеряемое значение частоты, т.е. определяет предел измерения. Изменить его можно установкой Ти = 10m сек, где m=2, 1, 0, –1, –2,... При этом правильный отсчет обеспечится путем переноса десятичной точки на табло ОУ, что эквивалентно умножению или делению на 10. Схемно это реализуется изменением коэффициента деления ДЧ в БОЧ.

Источниками погрешности являются нестабильность частоты КвГ и погрешность дискретности. Погрешность дискретности обусловливается тем, что счетчик считает лишь целое число импульсов, и поэтому равенство (1) справедливо с точностью до целого. Максимальная абсолютная погрешность при этом не превышает одного импульса. Относительная 1/N. Результирующая относительная погрешность

(2)

где - относительная нестабильность частоты КвГ.

Как следует из формулы (2), с увеличением fx погрешность дискретности стремится к нулю. Поэтому при измерений высоких частот преобладает первая составляющая погрешности, а при низких - вторая. Кроме того, видно, что одним из способов уменьшения погрешности из­мерения низких и инфранизких часто является увеличение времени измерения Ти. Однако при Ти>1с оператор вынужден длительное время ожидать результат, что создает, неудобство в работе. К другим способам уменьшения погрешности дискретности относятся умножение Частоты входного сигнала и применение электронного нониуса (верньерный способ). Первый из этих способов технически трудно реализуем на низких частотах, а второй широко используется разработчиками частотомеров. Наиболее часто на практике используют переход от измерения частоты к измерению периода.

Действительно, из формулы (1) видно, что количество импульсов поступивших на счетчик, прямо пропорционально времени открывания селектора. Поэтому, открывая ВС на время измеряемого периода Тх и используя для счета импульсы известной частоты fo, получим N, соответствующее неизвестному периоду. Этот алгоритм реализуется структурной схемой рисунок 3, а ее работа поясняется временными диаграммами (рисунок 4).



Рисунок 3

Сигнал U(t) с периодом ТX преобразуется в импульсы с тем же периодом, в ФУ (эпюра 1) и поступает на ДЧ с коэффициентом деления 10n (n=0, 1, 2,...), который выбирается оператором (временные диаграммы изображены для n = 0). В УУ формируется импульс (эпюра 2),открывающий на время TX10n селектор. В БОЧ вырабатываются импульсы с периодом Т0, которые через, систему делителей и умножителей частоты (УиДЧ) с коэффициентом преобразования 10m (m=–1, 0, 1, 2,...) (эпюра 3) поступают через ВС на СчИ (эпюра 4).


Рисунок 4

Их количество

(3)

пропорционально измеряемому периоду. При f0=10мГц Nт с коэффициентом 10n-m-7 равно периоду в секундах. Отсчет в мс или мкс получа­ется переносом десятичной точки в ОУ.

Источники погрешности аналогичны измерению частоты. На низких частотах ( ТХ достаточно велик) погрешность дискретности стремится к "нулю" и доминирует погрешность из-за нестабильности периода Т0. На высоких же частотах (ТХ мало) δо становится пренебрежимо малой. Поэтому повысить точность измерения можно уменьшением периода Т0.

(m=-1) или измерением не одного, а n периодов сигнала (n>0) с после­дующим усреднением. Кроме того, уменьшить погрешность дискретности можно применением электронного нониуса.

Измерение длительности импульса практически аналогично изме­рению периода (обе величины являются временными интервалами).Одна­ко из схемы рис.3 следует исключить ДЧ, т.к. при n≠0 сигнал после ДЧ будет иметь длительность, не связанную с измеряемой. Количество счетных импульсов, поступивших на счетчик, при этом будет

(4)

Источники погрешности оцениваются аналогично измерению перио­да. Однако при этом следует отметить, что при длительности фронта и среза измеряемого импульса сравнимым с fo, появляется дополнительная погрешность.

Для измерения, отношения частот можно использовать схему рисунка 1 с небольшими изменениями. Действительно, если в точку 1 схемы подать импульсы с более высокой частотой f1, а в точку 2 с более низкой f2, то, как это следует из формулы (1), количество импульсов, поступивших на СчИ, будет

, (5)

т.е. N равного отношению частот.

^

3 Приборы, используемые при выполнение работы



3.1 Частотомер электронно-счетный Ч3-63 или ЧЗ-63/1.

3.2 Лабораторный макет.

4 Описание лабораторного макета

Лабораторный макет предназначен для формирования импульсных ТТЛ сигналов. Внешний вид макета приведен на рисунке 5. Макет имеет два выхода "ВЫХ.0" и "ВЫХ.1", переключатели ВАРИАНТ, НОМЕР ТОЧКИ, РЕЖИМ, выключатель сети и индикатор включения сети СЕТЬ.

Переключатель ВАРИАНТ предназначен для установки варианта задания в соответствии с номером бригады. Переключатель НОМЕР ТОЧКИ имеет 4 положения и предназначен для выбора объекта измерения. С помощью переключателя РЕЖИМ выбирается вид измеряемой величина. Первое положение "f,T" соответствует измерению частоты и периода, второе "τ,T,Q" - измерению длительности импульсов и кос­венным измерениям скважности, третье "fo/f1" - режиму измерения отношения частот. Основным рабочим выходом макета является "ВЫХ.0", на котором присутствует выходной сигнал во всех режимах работы макета. Выход "ВЫХ.0" предназначен только при измерении отношения частот. При этом между выходами макета включен цифровой делитель частоты. Более высокая частота на "ВЫХ.0". Питание макета включается тумблером СЕТЬ.

Рисунок 5

^ 5 Подготовка к выполнению работы

5.1 По рекомендуемой литературе и настоящим методическим указаниям изучить принцип действия электронно-счетного частотомера и его работу в режимах измерения различных параметров.

5.2 По приложению А настоящих методических указаний изучить частотомер Ч3-63 (ЧЗ-63/1), его технические характеристики, проведение измерений с его помощью и оценку инструментальной погрешности.

5.3 Сделать заготовку отчета (одну на бригаду) в соответствии с требованиями раздела "Содержание отчета" настоящих методических указаний и лабораторным заданием.

5.4 Ответить на контрольные вопросы.

5.5 Вывести формулы для оценки абсолютной и относительной по­грешностей косвенных измерений скважности.
6 Лабораторное задание

6.1 Измерить частоты и периоды электрических сигналов.

6.2 Проанализировать влияние режимов работы частотомера и значений измеряемых частот и периодов на погрешность измерения.

6.3 Измерить длительности, периоды следования импульсов и оп­ределить их скважность.

6.4 Измерить отношения частот.

7 Порядок выполнения работ

7 Выполнить измерения в соответствии с 6.1 лабораторного задания. Измерения проводить в следующей последовательности.

7.1.1 Подготовить к работе частотомер Ч3-63 в соответствии с приложением А настоящих методических указаний.

7.1.2 Установить переключатели макета:

– ВАРИАНТ в положение номера бригады;

– РЕЖИМ- - в положение "f,T";

– НОМЕР ТОЧКИ - в положение «1» и включить макет.

7.1.3 Измерить частоты сигналов fх на выходе "ВЫХ.1" макета для всех четырех точек с помощью ЧЗ-63 (5.2 приложение А). Результаты измерений внести в таблицу 1, зафиксировав в ней время измерения.

7.1.4 Повторить измерения fх, увеличив время измерения в 10 раз. Результаты также включить в таблицу 1. Оценить инструментальную погрешность измерений в абсолютной и относительной форме.

Таблица 1



точки

Ти=0,1с

Ти=1,0с

fx, кГц

δf, %

Δf, кГц

fx, кГц

δf, %

Δf, кГц

1

2

3

4




















7.1.5 Измерить периоды тех же сигналов Тх для всех точек с помощью частотомера Ч3-63 (5.3 приложение А). Измерения проводить для одного периода с одинаковым периодом меток времени для всех точек. Результаты занести в таблицу 2, зафиксировав в ней период меток времени Т0.

7.1.6 Повторить измерения по 7.1.5, увеличив период меток времени в 10 раз.

7.1.7 Повторить измерения по 7.1.5 и 7.1.6, измерив 10 периодов Тх (множитель I01). Результаты измерений занести в таблицу 2.

7.1.8.Оценить инструментальные погрешности измерений для всех режимов измерений Тх.

7.2.Проанализировать результаты, полученные в 7.1.

Таблица 2



точки

To= мкс, n=1

To= мкс, n=1

Tx, мс

δТ, %

Δт, мкс

Tx, мс

δТ, %

Δт, мкс

1

2

3

4





















точки

To= мкс, n=10

To= мкс, n=10

Tx, мс

δТ, %

Δт, мкс

Tx, мс

δТ, %

Δт, мкс

1

2

3

4




















7.2.1 Проследить влияние значения измеряемой частоты на инструментальную составляющую погрешности при различном времени измерения.

7.2.2 Выявить зависимость значения измеряемого периода на инструментальную составляющую погрешности при различном периоде меток времени и при различном количестве измеряемых периодов.

7.2.3 Сравнить погрешности измерения частоты и периода одного и того же сигнала. Сделать выводы. Результаты анализа включить в отчет.

7.3.Выполнить измерения в соответствии с 6.3 лабораторного задания. Измерения проводить в следующей последовательности.

7.3.1 Установить - переключатели макета:

– НОМЕР ТОЧКИ в положение «1»;

– РЕЖИМ - в положение «Т,τ,Q».

7.3.2 Измерить период сигнала Т с точностью до 5-ти значащих цифр и оценить погрешность измерения.

7.3.3 Измерить длительность импульса τx для всех четырех точек (А.5.4 приложения А) и оценить инструментальную составляющую погрешности измерения в абсолютной и относительной форме. Результаты занести в таблицу 3.

7.3.4 Определить скважность импульсов Qx и оценить погрешность их измерения в форме абсолютной и относительной как погрешность косвенных измерений с однократными наблюдениями. Результаты занести в таблицу 3.

Таблица 3



точки

T= мкс, δТ= %, ΔТ= мкс

Tx, мс

δQ, %

Δτ, мкс

Qx

δQ, %

ΔQ

1

2

3

4




















7.4 Выполнить измерения в соответствии с 6.4 лабораторного задания. Измерения проводить в следующей последовательности.

7.4.1 Установить переключатель РЕЖИМ макета в положение «f0/f1».

7.4.2 Измерить отношение частот в первой точке, руководствуясь 5.5 приложения А. Результат измерения занести в таблицу 4, указав положение переключателя Множ частотомера.

7.4.3 Повторить измерения для остальных точек.

7.4.3 Оценить инструментальные погрешности измерений.

Таблица 4



точки

n=

1

2

3

4

f0/f1













δ














7.5 Согласовать с преподавателем результаты экспериментов и В случае отсутствия замечаний отключить от сети прибор и макет. При­ступить к оформлению отчета.
^ 8 Содержание отчета

8.1 Отчет должен содержать формулировку цели работы, лабораторное задание, основные технические характеристики частотомера по форме таблицы 5, упрощенную структурную схему прибора, основные расчетные формулы, результаты расчетов и экспериментов, оценку погрешностей и выводы по каждому пункту задания.

Таблица 5

Наименование прибора

Тип

Заводской

номер

Основные технические

характеристики

Частотомер электронно-

счетный

Ч3-63

(Ч3-63/1)








8.2 В графу "Основные технические характеристики" следует включать информацию, необходимую для выполнения работы, проведения расчетов, оценки погрешностей и выводов.

8.3 Результаты измерений и расчетов следует приводить в виде таблиц, рекомендованных в настоящих методических указаниях.

8.4 Отчет должен соответствовать системе стандартов ЕСКД.
^ 9 Контрольные вопросы
1 Перечислите основные метода измерения частотных и временных параметров сигналов.

2 В чем суть электронно-счетного метода измерения частоты, периода, длительности импульса, отношения частот?

3 Перечислите основные источники погрешностей измерения час­тоты, периода, длительности импульса и отношения частот цифровым методом. По каким формулам можно оценить каждую из составляющих погрешности этих величин?

4 Как в зависимости от значения измеряемого параметра и режимов работы частотомера изменяются составляющие погрешностей?

5 Какие существуют способы повышения точности измерения частоты и периода ВЧ- и НЧ-сигналов? В чем суть каждого способа?

6 Как оцениваются погрешности косвенных измерений с однократ­ными наблюдениями?
10 Литература

1 Елизаров А.С. Электрорадиоизмерения. -Мн.: Выш. шк., 1986.

2 Измерения в электронике: Справочник/ Под ред. В. А. Кузнецова. -М.: Энергоатомиздат, 1987.

З Мирский Г. Я. Электронные измерения:. 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Радио и связь, 1986. -440 с.

4 Частотомер электронно-счетный Ч3-63. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.
^ ПРИЛОЖЕНИЕ А


Частотомер электронно-счетный Ч3-63
А.1 НАЗНАЧЕНИЕ

Частотомер электронно-счетный Ч3-63 предназначен:

– для измерения частоты синусоидальных и частоты следования импульсных сигналов;

– измерения периода синусоидальных и периода следования им­пульсных сигналов;

– измерения длительности импульсов;

– измерений отношения частот электрических сигналов;

– счета числа электрических сигналов;

– выдачи сигнала опорной частоты;

– выдачи информации о результатах измерения на регистрирующее устройство.

^

А.2 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ


А.2.1.Область измеряемых частот по входу А в диапазоне 0,1 Гц до 200 МГц при напряжении входного сигнала до 10 В.

А.2.2 Относительная погрешность измерения частоты δf не превышает значений



где - относительная нестабильность частоты опорного генератора;

fx - измеряемая частота в Гц;

Ти - время счета (время измерения) в секундах.

А.2.3 Относительная нестабильность частоты не более 5·10-7, по истечении времени установления 2 часа. Время готовности с относи­тельной нестабильностью частоты ±5·10-5 не превышает 1 мин в нормальных условиях.

А.2.4 Область измеряемых единичных и усредняемых периодов по входу Б в диапазоне от 0,1 мкс до 104с (10 мГц…10-4 Гц) при напряжении входного сигнала до 10 В.

Число усредняемых периодов (множитель периода) 10, 102, 103, 104. Период тактовой частоты (метки времени) 10-7, 10-6, 10-5, I0-4с.

А.2.5 Относительная погрешность измерения периодов импульсных сигналов δт длительностью фронта не более половины периода Т0 сигнала тактовой частоты не превышает значений



где Тх - измеряемый период;

n- число усредняемых периодов (множитель периода).

А.2.6 Частотомер измеряет длительность импульсов любой полярности по входу Б от 0.1мкс до 104с при частоте следования не более 5 МГц и входном напряжении до I0B.

А.2.7 Относительная погрешность измерения длительности импуль­сов δτ при суммарной длительности фронта и среза не более полови­ны периода То сигнала тактовой частоты не превышает значений



где Тх - длительность измеряемого импульса.

А.2.8 Частотомер намеряет отношение частот сигналов, поданных на входы А (высшая из частот) и Б (низшая). Диапазон частот при этом: высшей - 0.1Гц…200МГц, низшей - 0,01Гц…1ОМГц.

А.2.9.Погрешность измерения отношения частот импульсных сигналов не превышает значений



где fн и fв - низшая и высшая из частот;

n - множитель периода сигнала низшей частоты (вход Б).

А.2.10 Частотомер измеряет частоту собственных опорных сигналов (в режиме самоконтроля) 1; 10; 100 кГц, 1; 10 МГц с целью проверки работоспособности.

А.2.11 Частотомер обеспечивает непосредственный отсчет результата в цифровой форме с гашением незначащих нулей, индикацией единиц измерения, децимальной точки и переполнения цифрового табло.

В режиме работы "с памятью" прибор обеспечивает хранение результата на время следующего цикла измерения, а в режиме "суммирования" индицирует набор информации во время измерения.

А.2.12 При автоматическом запуске обеспечивается возможность плавной регулировки времени индикации 0,1...5,0 с. Время счета при измерении частоты по входу А 1, 10, 102, 103, 104мс. Время счета при намерении периода определяется, как n-Тх.

А.2.13 Прибор имеет автоматический, ручной и внешний запуск, а также возможность программного дистанционного управления.

А.2.14 Входное сопротивление и входная емкость 1 М0м и 50 пф по входам А и Б (вход В в работе не используется). Имеется возмож­ность установки входного сопротивления по входу А - 50 0м.

А.2.15 Прибор допускает непрерывную работу в рабочих условиях не менее 16 ч.
^ А.3 ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО ПРИБОРА

А.3.1 Принцип действия
Принцип действия частотомера электронно-счетного основан на подсчете счетчиком импульсов, поступающих на его вход в течение определенного интервала времени.

При измерении частоты считаются импульсы, сформированные из измеряемого сигнала за время, строб-импульса, длительность которого задается опорными частотами.

При измерении длительности импульса и периода подсчитывается количество импульсов опорной частоты (частоты заполнения или меток времени) за время строб-импульса, длительность которого при изме­рении τ равна длительности измеряемого импульса.

Упрощенная структурная, схема частотомера Ч3-63 представлена на рисунке А.1.



Рисунок А.1
В целом структурная схема частотомера соответствует обобщенной структурной схеме универсального частотомера, рассмотренной в литературе, например [1].

Частотомер имеет три входа А, Б, В, предназначенные для подачи измеряемых сигналов при измерении соответственно частоты до 200МГц (Вх.А), периода и длительности (Вх.Б) и частоты до 1 ГГц (Вх.В).

В состав частотомера входят: входные (ВхУ) и формируйте (ФУ) устройства, система делителей частоты (ДЧ, блок декадных ДЧ1, блок ДЧ2), триггер строба, временной селектор (ВС), счетчик импульсов (СчИ), отсчетное устройство (ОУ), схема управления, мультиплексоры и блок опорных частот. Последний в свою очередь состоит из задающего кварцевого генератора (КвГ) 5 МГц умножителя и делителя частоты и мультиплексора.

ВхУ1 и ВхУ2 состоят из аттенюатора и усилителя и предназначены для ослабления или усиления измеряемого сигнала до уровня необходимого для нормальной работы ФУ. ВхУЗ дополнительно содержит усилитель-ограничитель.

ФУ1 и ФУ2 осуществляют формирование импульсов с частотой входного сигнала, если он синусоидальный, либо улучшают фронты и ограничивают амплитуду при импульсной форме.

Мультиплексоры представляют собой многоканальные цифровые переключатели, состояние которых определяется цифровым кодом на управляющих входах. Наличие мультиплексоров позволяет выбирать режим работы частотомера либо с помощью механических переключателей прибора, либо дистанционно с помощью электрических сигналов.

Триггер строба формирует импульс, открывающий ВС на время измерения.

Схема управления предназначена для предварительной установки, переписи информации на ОУ, а также задает индикации и управляет всем циклом измерения.

Назначение остальных узлов частотомера аналогично описанным в разделе 2 настоящих методических указаний.
А.3.2 Расположение и назначение органов управления
А.3.2.1.Органы управления, индикации и присоединительные разъемы расположены на лицевой (рисунок А.2) и задней панелях, и снабжены соответствующими надписями.

А.3.2.2.На лицевой панели расположены:

– тумблер СЕТЬ, предназначенный для включения питания;

– кнопочный переключатель РОД РАБОТЫ, предназначенный для выбора вида измерений:

– переключатель ВРЕМЯ СЧЕТА ms/МНОЖ, предназначенный для выбора времени счета при измерении частоты и выбора коэффициента усредне­ния при измерении периода и отношения частот;

– переключатель МЕТКИ ВРЕМЕНИ, s. предназначенный для выбора ме­ток времени (частот заполнения) при измерении длительности импуль­са и выбора собственных опорных частот в режиме самоконтроля;

– потенциометр ВРЕМЯ ИНД, предназначенный для установки желаемо­го времени индикации информации на цифровом табло прибора;

– кнопка "*/СУММ" (во включенном состоянии - суммирование), пред­назначенная для включения и отключения системы памяти, а в режиме суммирования для определения начала и конца счета;

– кнопка "ПУСК ", предназначенная для ручного запуска;

– кнопка "ПУСК BHEШ", предназначенная для внутреннего автомати­ческого или внешнего пуска (в нажатом состоянии) прибора;



А.3.2.3 В зоне органов управления каналом Б:

– потенциометр УРОВЕНЬ, предназначенный для выбора уровня запуска по входу Б;

– переключатель «~/- », предназначенный для установки закрытого или открытого входа;

– переключатель «1:1/1:10», предназначенный для ослабления входного сигнала:

– переключатель «/» служит для выбора полярности;

– разъем Б, предназначенный для подачи сигнала.

А.3.2.4 В зоне органов управления канала А:

– потенциометр УРОВЕНЬ, переключатели «1:1/1:10», «~/–», разъем выполняют функции, аналогичные соответствующим органам канала Б;

– переключатель «1MΩ/50Ω», предназначенный для установки входного сопротивления канала А;

– переключатель «м/л», предназначенный для выбора полосы пропускания канала.

А.3.2.5 Переключатель «А-В» в зоне управления канала В, предназначенный для выбора низко- или высокочастотного канала при измерении частоты.

А.3.2.6 Органа управления и присоединения, расположенные на задней панели в работе не используются.
^ А.4 ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

А.4.1 Выключить кнопку ПУСК ВНЕШ.

А.4.2 Установить тумблер СЕТЬ в нижнее положение, включить в сеть шнур питания и перевести тумблер СЕТЬ в верхнее положение. При этом должны засветиться один или несколько цифровых индикаторов.

А.4.3 Прогреть прибор.
^ А.5 ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

А.5.1 Проверка работоспособности.
А.5.1.1 Работоспособность прибора проверяется в режиме самоконтроля.

А.5.1.2 Включить кнопку А (контроль) переключателя РОД РАБОТЫ.

А.5.1.3 Установить ручку ВРЕМЯ ИНД в положение, удобное для отсчета.

А.5.1.4 Произвести отсчет с цифрового табло прибора, который должен быть кратен 10n, где n=0, 1, 2,... в зависимости от положений переключателей «ВРЕМЯ СЧЕТА ms/МНОЖ» и «МЕТКИ ВРЕМЕНИ, s».

А.5.1.5 Нажать кнопку «ПУСК », при этом счет должен прекратиться и во всех разрядах табло должна высветиться цифра 8. При отпускании кнопки автоматический цикл работы должен повториться.

А.5.2 Измерение частоты по входу А.

А.5.2.1 Нажать кнопку "f" (частота) переключателя РОД РАБОТЫ.

А.5.2.2 Переключатель входа "А-В" установить в положение А.

А.5.2.3 Переключатель «ВРЕМЯ СЧЕТА ms/МНОЖ» установить в положение соответственно требуемой точности измерения. Рекомендуется при измерении частот 0,1-10Гц выбирать положение 104, частот 100Гц – 1МГц – положение - I03, а частот свыше 10 МГц - I01 или 10°.

А.5.2.4 При измерении частот ниже 1 МГц переключатель «м/л» установить в положение «л».

А.5.2.5 Переключатели «~/–» и «1:1/1:10» установить в положения соответственно "~" и "1:10".

А.5.2.6 Подать измеряемый сигнал на вход А.

А.5.2.7 Вращением ручки УРОВЕНЬ добиться устойчивого счета (периодического мерцания светодиода в левом углу табло). При невозможности получения устойчивого счета выключить ослабление сигнала, установив положение «1:1».

А.5.2.8 Произвести отсчет результата.
Примечания:

1 После любых переключений первое показание табло может быть неверным;

2 При установке переключателя ВРЕМЯ СЧЕТА ms/МНОЖ в положение 104 отсчет будет получен через 10 с.
А.5.3 Измерение периода (вход Б)
А.5.3.1 Нажать кнопку Т (период) переключателя РОД РАБОТЫ.

А.5.3.2 Переключатель ВРЕМЯ СЧЕТА ms/МНОЖ установить в положений 10°, а переключатель «МЕТКИ ВРЕМЕНИ, s» - в зависимости от требуемой точности. Рекомендуется при измерении периодов менее единиц мс выбирать метки времени 10-7 или 10-6, при измерении больших перио­дов (порядка сотен мс и более) – 10-4 или 10-3.

А.5.3.3 Установить переключатели «~/–» в положение «–», «/» – в положение, соответствующее полярности импульсов (в данной работе полярность импульсов положительная), «1:1/1:10» – в положение «1:10».

А.5.3.4 Подать измеряемый сигнал на вход Б и вращением ручки уровень добиться устойчивого счета (периодического мерцания светодиода в левой углу табло). При необходимости выключить ослабление входного сигнала.

А.5.3.5 Произвести отсчет показаний, измерив при необходимости время индикации соответствующей ручкой.

А.5.3.6 Для получения более точных результатов, измерения можно установить переключатель ВРЕМЯ СЧЕТА ms/МНОЖ в одно из положений 101, I02, 103, 104, при этом измерение будет производиться соответственно за 10, 100, 1000 или 10000 периодов.
А.5.4 Измерение длительности импульсов (вход Б)

А.5.4.1 Нажать кнопку ДЛИТ переключателя РОД РАБОТЫ.

А.5.4.2 Выполнить 5.3.2–5.3.4.

А.5.4.3 Произвести отсчет результата.

А.5.5 Измерение отношения частот (вход А и Б)

А.5.5.1 Нажать кнопку «А/Б» переключателя РОД РАБОТЫ.

А.5.5.2 Подать сигнал более высокой частоты на вход А, более низкой – на вход Б.

А.5.5.3 Установить переключатель «ВРЕМЯ СЧЕТА ms/МНОЖ» в положение 10° (при необходимости повысить точность измерения, допускается устанавливать даяний переключатель в другие положения).

А.5.5.4 Произвести отсчет результата. При отсутствии счета терпения светодиода) необходимо убедиться в наличии измеряемых сигналов на входах путем измерении частоты на входе А и периода на входа Б (в соответствии с 5.2.1-5.2.8 и 5.3.1-5.3.5), а затем повторить 5.5.1, 5.5.3.

Примечание – Другие режимы работы частотомера в данной лабораторной работе не используются.

Св. план 1995, поз. 46

Учебное издание
Методические указания к лабораторной работе P.1Б
^ ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТНЫХ И ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ ЦИФРОВЫМ ЧАСТОТОМЕРОМ
для студентов радиотехнических специальностей

Составители: Реуцкий Вячеслав Сергеевич,

Ляльков Святослав Владимирович

Редактор Н.В.Гриневич
Подписано в печать 01.02.96. Формат 60x84 1/16.

Объем 1,27 усл.деч.л, 1.0 уч.- изд. л. Тираж 300 экз.

Заказ 97.
Белорусский государственный университет информатики

и радиоэлектроники

Министерство образования и науки Республики Беларусь Отпечатано на ротапринте БГУИР. 220027, Минск,, П.Бровки, 6






Скачать файл (1220.7 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации