2.15.3 Подготовка к работе

Самостоятельная подготовка студентов к работе осуществляется по следующим разделам:

 изучение различных методов измерения частоты и их возможностей;

 изучение принципа действия цифровых электронно-счетных частотомеров;

 подготовка математического аппарата для обработки результатов измерений и определения погрешностей измерения.

Литература: /9/ С. 144-150;/10/ С.393 - 397; /11/ С.168 - 170; 239-240; 364 - 369; 381 - 384; /Конспект лекций/.

2.15.4 Вопросы для самопроверки

2.15.4.1 Нарисуйте схему резонансного механического частотомера и одного из аналоговых электромеханических частотомеров, объясните принцип их действия.

2.15.4.2 Нарисуйте схему, поясняющую принцип действия аналогового конденсаторного частотомера, и напишите выражение, связывающее ток проходящий через измерительный механизм, и измеряемую частоту.

2.15.4.3 Объясните принцип измерения частоты осциллографом, используя методы линейной и круговой развертки, а также метод фигур Лиссажу.

2.15.4.4 Нарисуйте структурную схему электронно-счетного частотомера для измерения средних и высоких частот; напишите выражение, связывающее измеряемую частоту с показаниями цифрового отсчетного устройства; напишите выражение для определения погрешности такого частотомера; объясните, почему нельзя использовать такой частотомер для измерения низких частот.

2.15.4.5 Нарисуйте структурную схему, поясняющую принцип действия цифрового частотомера, работающего в режиме измерения периода; напишите выражение, связывающее измеряемый интервал времени с показаниями цифрового отсчетного устройства; напишите выражение для определения погрешности измерения периода.

2.15.4.6 Нарисуйте структурную схему, поясняющую принцип действия цифрового частотомера, измеряющего отношение двух частот; напишите выражение, связывающее измеряемое отношение частот с показаниями цифрового отсчетного устройства.

2.15.4.7 Нарисуйте схему частотно-зависимого моста для измерения частоты периодических колебаний; напишите выражение, связывающее измеряемую величину с параметрами моста.

2.15.4.8 Нарисуйте схему, поясняющую резонансный метод измерения частоты.

2.15.4.9 Нарисуйте структурную схему, поясняющую гетеродинный метод измерения частоты.

2.15.4.107 Объясните, каким образом осуществляется согласование преобразователей с приборами для измерения частоты их выходных сигналов?

2.15.5 Порядок выполнения работы

2.15.5.1 После собеседования с преподавателем по теоретической части получите у него необходимые для измерения приборы и оборудование.

2.15.2 Ознакомьтесь с инструкциями и правилами работы с полученными приборами и оборудованием. Занесите в таблицу 2.15.1 основные параметры используемого оборудования и приборов.

2.15.5.3 Измерьте частоту напряжения сети с помощью механического резонансного частотомера и запишите результаты измерений в таблицу 2.15.2. Сделайте выводы о возможных погрешностях измерения частоты таким частотомером.

2.15.5.4 С помощью электронного частотомера измерьте значения частот нескольких сигналов от преобразователя (по указанию преподавателя) при различных временах измерения. Значения параметров измеряемых сигналов, а также результат измерений занести в таблицу 2.15.3.

2.15.5.5 Обработайте результаты измерений и покажите, какое время измерения является оптимальным для каждого сигнала.

2.15.5.6 С помощью электронного частотомера измерьте периоды колебаний исследуемых сигналов. Результаты измерений занесите в таблицу 2.15.4.

2.15.5.7 По полученным значениям периодов рассчитайте частоту колебаний исследуемых сигналов. Результаты расчетов занесите в таблицу 2.15.5 и сравните с результатами измерений частоты. Объясните причины возможных расхождений значений частоты, сделайте выводы о возможности применения того или другого способа определения частоты.

2.15.5.8 Измерьте отношение частот исследуемых сигналов. Результаты измерений занесите в таблицу 2.15.6. Сделайте выводы об особенностях измерения отношения частот двух сигналов.

2.15.5.9 Пользуясь паспортом, рассчитайте погрешности измерения частоты, периода, отношения частот электронным частотомером, укажите основную составляющую этих погрешностей.

2.15.5.10 Проанализируйте результаты измерений и сделайте выводы о преимуществах, недостатках и областях применения электронного частотомера.