Приборы для радиоизмерений - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника контрольная работа
Рассмотрение устройства, принципа действия и погрешностей импульсных и селективных вольтметров, универсальных электролучевых осциллографов, серийных цифровых частотомеров, измерителей индуктивности, емкости и корреляционной функции случайного сигнала.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
1. Импульсные и селективный вольтметры: схемы, принцип действия, погрешности
2. Универсальный электронно-лучевой осциллограф: схема, принцип действия
3. ЭСЧ в режиме измерения временного интервала, схема, принцип действия, погрешности
4. Измерители индуктивности и ёмкости, в которых используются резонансный и генераторный методы: схемы, принцип действия
5. Аналоговый и цифровой измерители корреляционной функции случайного сигнала: схемы, принцип действия
1. Импульсные и селективный вольтметры: схемы, принцип действия, погрешности
Структурная схема импульсного вольтметра:
В обычных вольтметрах применяют квадратичный детектор, который реагирует на среднеквадратическое значение измерительного напряжения. Квадратичное детектирование получают при работе полупроводникового диода на нижнем криволинейном участке его ВАХ (вольт-амперная характеристика) или используя термопреобразователи.
Градуировка импульсных вольтметров выполняется в амплитудных значениях.
В импульсных вольтметрах применяют пиковый детектор с закрытым входом. При измерении пульсирующего напряжения пиковый детектор с закрытым входом не реагирует на постоянную составляющую и отклонение стрелки вольтметра пропорциональна превышению переменной составляющей измеряемого напряжения над постоянной.
Типовая структурная схема селективных вольтметров, используются при измерении малых гармонических напряжений в условиях действия помех, при использовании спектров периодических сигналов и в целом ряде других случаев.
Вольтметр представляет собой по существу супергетеродинный приемник, как видно из рисунка 1.
Частотная селикация входного сигнала осуществляется с помощью перестраиваемого гетеродина (Г), смесителя (СМ) и узкополосного усилителя промежуточной частоты (УПЧ), который обеспечивает высокую чувствительность и требуемую избирательность. Если избирательность недостаточно, может быть применено двукратное преобразование частоты.
В селективных вольтметрах обязательно наличие системы автоматической подстройки частоты и калибратора.
Калибратор -- это образцовый источник (генератор) переменного напряжения определенного уровня, позволяющий исключить систематические, погрешности из-за изменения напряжения гетеродина при его перестройки, изменения коэффициентов передачи узлов вольтметра, влияния внешних факторов. Калибровка вольтметра производится перед изменением при установке переключателя.
2. Универсальный электронно-лучевой осциллограф: схема, принцип действия
Структурная схема универсального осциллографа показана на рис. 2.
Канал вертикального отклонения ( Y ) определяет основные качественные характеристики осциллографа и включает входное устройство, предварительный усилитель, линию задержки и оконечный усилитель. Входная цепь служит для регулировки входного сигнала по амплитуде, которая осуществляется широкополосным дискретным аттеньюатором. Во входной цепи предусматривают также коммутируемый разделительный конденсатор, позволяющий работать в режиме "Закрытый" вход.
Предварительный усилитель выполняет усиление сигнала, преобразование его из нессимитричного в симмметричный, относительно общего провода, плавную регулировку коэффициента отключения и изменение постоянной составляющей сигнала, подаваемого на электронно-лучевую трубку (ЭЛТ).
Линия задержки обеспечивает небольшой временной сдвиг сигнала на пластинах ЭЛТ относительно начала развертки, что важно для ждущего режима.
Оконечный усилитель обеспечивает увеличение амплитуды сигнала до значения, достаточного для отключения луча в пределах экрана, а также согласование входного сопротивления отключающих пластин ЭЛТ с выходным сопротивлением предварительного усилителя и линии задержки.
Канал горизонтального отключения (Х) включает генератор развертки и оконечный усилитель. Как правило, генератор развертки имеет 3 режима работы: автоколебательный, ждущий, и режим однократного запуска. Период развертки регулируется дискретно и плавно. Генератор развертки может быть отключен, при этом развертка производится внешним сигналом, подаваемым на вход канала Х.
Назначение усилителя Х то же, что и оконечного усилителя Y, однако в нем предусмотрено дискретное изменение коэффициента усиления для режима растяжки.
Устройство синхронизации и запуска резвертки предназначено для управления генератором развертки и обеспечивает кратность периодов сигнала и развертки.
Канал модуляции луча по яркости ( Z ) предназначен для подсветки прямого хода развертки или для создания яркости метки в осциллографе с двойной разверткой.
3. ЭСЧ в режиме измерения временного интервала, схема, принцип действия, погрешности
Серийные цифровые частотомер позволяют измерять интерваля времени в широких пределах. Например частотомер 43-54 обеспечивает измерение t х от 10 -7 до 10 -5 с. Для этого в приборе (рис. 3) предусмотрены устройства, формирующие опорный (старт) и интервальный (стоп) импульсы, которые фиксируют начало и конец измеряемого интервала t х . Выбор характерных точек на исследуемом напряжении осуществляется измерением уровней напряжений, подаваемых на формирующее устройство. Импульсы воздействуя на устройство управления, определяют время счета Т с кратковременных импульсов, формируемых из напряжения образцового генератора.
Возможности применения ЭСЧ для измерения интервалов времени ограничены в основном из-за погрешности дискретности. Высокая точность имеет место лишь при условии t х >>Т 0 . В случае повторяющихся интервалов погрешность может быть снижена увеличением в m раз времени счета импульсов.
4. Измерители индуктивности и ёмкости, в которых используются резонансный и генераторный методы: схемы, принцип действия
Измерение индуктивности производят следующим образом. Собирают схему, показанную ниже (рис. 5).
Если измерения должны проводиться на рабочей частоте исследуемой катушки, устанавливают частоту генератора f?f раб и настраивают схему измерением ёмкости.
При максимальном показании, т.е. при резонансе , показании вольтметра, отсчитывают частоту генератора и ёмкости рабочего конденсатора. Измеряемая индуктивности определяется по формуле:
Аналогично, используя рабочую катушку L 0, измеряют емкость С х . Значение емкости отсчитывается по формуле:
Источники погрешности при таком способе измерений:
1. Влияние остаточных параметров измерительной схемы (входная емкость вольтметра, индуктивности соединительных проводов).
2. Неточность отсчета частоты генератора.
3. Неточность определения момента резонанса.
Схемы, основанные на методе замещения позволяют практически устранить погрешности, обусловленные влиянием остаточных параметров и неточностью отсчета частоты генератора.
Для уменьшения погрешности, связанной с неточностью определения момента резонанса, применяют двойной отсчет. Резонансное значение ёмкости вычисляют по формуле:
где С 0 ' и С 0 '' -- емкости, отсчитанные при одинаковых показаниях вольтметра.
Для измерения малой ёмкости, первое измерение производят без неизвестной ёмкости. Устранив требуемую частоту генератора, включают вспомогательную катушку индуктивности и настраивают схему в резонанс измерением емкости рабочего конденсатора.
Момент резонанса определяют по максимальному показанию вольтметра. При втором измерении параллельно рабочему конденсатору подключают неизвестную ёмкость и снова настраивают схему в резонанс, уменьшая емкость рабочего конденсатора (при этом, частота генератора должна оставаться неизменной). Измеряемая ёмкость: С х = С 01 -- С 02 .
С 01 и С 02 -- емкости рабочего конденсатора при Первом и Втором измерениях.
Из схемы рисунка 7 следует, что входная емкость вольтметра, емкость мостата и прочие остаточные параметров не влияют на результат измерения. Погрешность измерения определяется неточностью отсчета значений С 01 и С 02
Схема, приведенная на рисунке 7 пригодна для измерения емкостей С х < C 0 max . Если измеряемая емкость больше максимальной емкости рабочего конденсатора, применяют схему изображенную на рисунке 8.
5. Аналоговый и цифровой измерители корреляционной функции случайного сигнала: схемы, принцип действия
Приборы, показания которых являются непрерывными функциями измеряемых величин, называют аналоговыми (в них отсчет значения измеряемой величины производится по шкале). Измерительные приборы, автоматически вырабатывающие дискретные сигналы измерительной информации и дающие показания в цифровой форме, называют цифровыми. Приборы, с помощью которых измеряют значения функции корреляции, называют коррелометрами . Приборы, регистраторы которых дают возможность получить график всей функции корреляции называют коррелографами .
Различают 2 основных типа коррелометров, действие которых основана на: 1) перемножении исследуемых процессов в соответствие с алгоритмом:
R T (? ) = 1/T ? T x (t) x (t +?)dt (1)
R T xy (? ) - 1/T ? T x (t) y (t +?)dt
2) на представлении искомой функции корреляции в виде конечной суммы членов разложения её в ряд по ортогональным функциям.
Структурная схема коррелометра с перемножением:
В соответствие с алгоритмом в коррелометре должно производиться перемножение исследуемых процессов и интегрирование в течении времени Т. При этом один из процессов смещают во времени на величину ____. Схема содержит идеальный перемножитель, устройство задержки во времени одного из исследуемых процессов на величину ___, усредняющее и регистрирующее устройства. Каждому значению задержки соответствует постоянное напряжение (или ток), значение которого регистрируют. Кривую, построенную по этим точкам, принимают как оценку функции корреляции исследуемых процессов. При анализе функции автокорреляции в каналы 1 и 2 падают один и тот же исследуемый процесс, при анализе функции взаимной корреляции -- различные процессы.
Автокорреляционная функция - это характеристика сигнала, которая помогает находить повторяющиеся участки сигнала.
Рассмотрим построение цифрового коррелометра с перемножением.
Алгоритм работы коррелометра предусматривающий дискретизацию времени и квантование по уровням, определяют соотношением:
R N (pt 0 ) = 1/N ? x k (it 0 )x k (it 0 +pt 0 ) (2)
R N xy (pt 0 ) = 1/N ? x k (it 0 )y k (it 0 +pt 0 )
где х k (it 0 ), y k (it 0 ) - квантованные по уровню значения реализации случайных процессов в дискретные моменты времени.
p t 0 - интервал сдвига во времени (р = 0, 1, 2, …).
t 0 -- элемент квантования времени.
Индекс k у случайных функций отмечает наличие квантования по уровню.
В соответствие с алгоритмом (2) значение исследуемых процессов отсчитывают в дискретные моменты времени, отстающие друг от друга на величину t 0. Вычисляют произведение значений исследуемых процессов, находят сумму произведений. Результат суммирования делится на число слагаемых. Задержку одного из процессов производят на целое число элементов отсчета времени на p t 0 .
Упрощенная схема коррелометра представлена на рисунке 8
Входное устройство осуществляет дискретизации напряжений исследуемых процессов -- квантование по времени и уровню -- и представление дискретных отсчетов в нужном числовом коде.
Основным узлом входного устройства, обрабатывающего непрерывные сигналы, является аналого-цифровой преобразователь. Входное устройство может выполнять ряд дополнительных операций: усиление или ослабление входных сигналов, преобразование процессов, записанных на различных носителях в напряжение или ток.
Запоминающие устройство осуществляет запоминание (запись) кодовых чисел, соответствующих значениям реализаций исследуемых процессов х k (it 0 ), y k (it 0 ), а также обеспечивает дискретный сдвиг (задержку) во времени одного исследуемого процесса относительно другого. Выдача данных из запоминающего устройства в арифметическое производится в соответствии с командами, поступающие от управляемого устройства.
Арифметическое устройство выполняет следующие арифметические операции: перемножение кодов дискретных отсчетов входных сигналов, суммирование входных сигналов, суммирование произведений, деление результата суммирования на число произведений N.
Выходное устройство осуществляет вывод данных и регистрацию значений корреляционной функции.
Управляющее устройство вырабатывает команды, в форме электрических сигналов, которые управляют работой всего коррелятора, обеспечивая последовательность синхронности выполнения операций.
К генератору высокой частоты с внутренним сопротивлением 75 Ом подключается нагрузка с сопротивлением 25Ом.
Найти значения напряжения, которое нужно установить по шкале выходного аттенюатора генератора, чтобы на нагрузке получить напряжение 0.1В.
При измерении фазового сдвига между синусоидальными напряжениями частотой f = 10кГц используется метод дискретного счета.
Рассчитать период счетных импульсов, если допустимая абсолютная погрешность дискретности измерения фазового сдвига ? g = 0,09 0
Допустимая абсолютная погрешность дискретности измерения фазового сдвига
T сч = ? g / 2пf = 0,09/2* 3,14* 10 4 = (9/6,28) * 10 -6 ?1,4 мкс.
Найти показания электронного вольтметра, у которого шкала проградуирована в среднеквадратичных значениях, детектор среднеквадратичных значений с открытым входам, если на его вход подаётся напряжение вида
1. Калашников С.Г. "Электричество". Изд-во 6. М.: 2004
2. Синдеев Ю.Г. Учебное пособие для лицеев и колледжей. "Электротехника с основами электроники". Ростов-на-Дону. 2009
3. Расчеты, графики и схемы произведены в программе Micro-Cap
Метрологические характеристики, контролируемые при поверке электронно-счетных частотомеров. Средства, методы и схемы поверки. Определение относительной погрешности по частоте опорного кварцевого генератора. Поверка электронно-лучевых осциллографов. реферат [154,6 K], добавлен 09.02.2009
Понятие и назначение цифрового вольтметра, его принципиальная и электрическая схема, основные части и их взаимодействие, принцип работы. Функции генератора шумовых сигналов. Схема и погрешности электронно-счетных частотомеров в режиме измерения частоты. контрольная работа [93,9 K], добавлен 01.05.2010
Определение спектров тригонометрического и комплексного ряда Фурье, спектральной плотности сигнала. Анализ прохождения сигнала через усилитель. Определение корреляционной функции. Алгоритм цифровой обработки сигнала. Исследование случайного процесса. контрольная работа [272,5 K], добавлен 28.04.2015
Модель системы передачи информации и расчет характеристик сигнала. Опредедение корреляционной функции случайного телеграфного сигнала, его спектральной плотности и мощности. Расчет помехоустойчивости при ФМ-4. Роль модулятора, кодера, перемежителя. курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.06.2011
Разработка технического задания проекта измерителя дисперсии случайного процесса, используемого в качестве вольтметра с двойным интегрированием. Описание принципа действия прототипа устройства, анализ его характеристик и параметров, структурная схема. курсовая работа [148,8 K], добавлен 21.03.2012
Устройства обработки радиосигналов. Энергетические параметры случайного сигнала. Минимизация влияния помех на качество радиосигналов. Пиковая мощность, пик-фактор и динамический диапазон. Мощность случайного сигнала по частоте. Понятие белого шума. реферат [462,2 K], добавлен 21.08.2015
Рассмотрение сервисных функций мультиметра: измерение емкости и индуктивности, температуры, частоты; прозвонка; проверка полупроводниковых приборов и генерация простого тестового сигнала. Функциональная схема цифрового мультиметра АЦП серии 7106. реферат [1,3 M], добавлен 08.05.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Приборы для радиоизмерений контрольная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Курсовая работа по теме Разработка дизайна логотипа как элемента фирменного стиля
Реабилитация При Инфаркте Миокарда Реферат
Правильный Реферат Оформление 2022
Контрольная работа по теме Автоматизированные системы безналичных расчетов
Контрольная Работа На Тему Психодиагностика Самосознания
Доклад: Аудиторская деятельность
Курсовая работа по теме Продвижение услуг коммерческой организации
Сочинение На Тему Вечен Ли Конфликт Поколений
Написать Мини Сочинение О Семейных Традициях
Темы Магистерских Диссертаций По Информационной Безопасности
Реферат: On Aids And Moral Duty Discrimination
Трудовые Споры Реферат
Отчет по практике по теме Организация управления и оценка деятельности предприятия ОАО "Машиностроительный завод"
Курсовая работа по теме Разработка инновационной маркетинговой стратегии с применением CRM-технологий
От режима личной власти к коллективному руководству. (Изменения в системе политической власти после смерти И.В. Сталина в 50-е годы)
Реферат по теме Абсцесс области грудной клетки справа
Самозванцы В России Реферат
Сочинение: «Очарованный странник» Н.С. Лескова
Пособие по теме Аудит в організації
Реферат На Тему Модернизация Страны В Конце Хiх – Начале Хх Вв.
Анатомо-физиологические особенности, методика исследования и семиотика поражения дыхательной системы у детей - Биология и естествознание реферат
Економічна характеристика Південно-Африканської Республіки - География и экономическая география курсовая работа
Проблемы избыточного словоупотребления в современном русском языке - Иностранные языки и языкознание реферат