Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Понятия метрологии

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 [81] 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ I- Выведите формулы для среднего, средневыпрямленного и среднеквадратического значений напряжения. Как выбирают интервал интегрирования? Что характеризуют коэффициенты Ка, Лф; К, и как их используют?

2. В каких элементах структурной схемы чувствительных вольтметров переменного и постоянного напряжения в основном осуществляют усиление напряжения? Каковы особенности структуры усилителя типа МДМ, чем определяется его полоса пропускания и смещение нуля?

3. Изобразите схему замещения пикового детектора большего сигнала с закрытым входом для процессов заряда и разряда конденсатора. Чем отличаются схемы при использовании вакуумных и полупроводниковых диодов?

4. Определите выходные напряжения детекторов с открытым и закрытым входами, если входное напряжение имеет форму, показанную на рис. U.20.

5. К пиковому детектору с открытым входом подведен радиоимпульс. Постройте временную зависимость напряжения на конденсаторе, если 7"<СТз; т„<Стг.

6. Чем ограничен частотный диапазон пикового детектора в области высоких и низких частот? Из каких соображений выбирают сопротивление нагрузки и емкость нагрузки детектора?

7. Чем определяется время установления показаний автокомпенсационного вольтметра (см. рис. 11.8) и период колебаний в установившемся режиме?

8. В чем состоят трудности измерений амплитуды одиночных импульсов? Поясните принцип аналого-временного преобразования.

9. Постройте временную диаграмму напряжения Us на выходе ФНЧ мостового преобразователя средневыпрямленного значения (см. рис. 11.10), если входное напряжение ы., = 3 coso)/+ cos ЗшЛ Как изменится диаграмма, если учесть реальную форму вольт-амперной характеристики диодов при .малых сигналах?

10. Почему термопара выполняет операцию возведения сигнала в квадрат? Чем определяется рабочий диапазон частот термопар? Изобразите форму термоЭДС при низких частотах измеряемого напряжения, когда проявляется инерционность термопары. Каковы достоинства преобра-.зователя с обратной связью (см. рис. 11.13)? Для чего в схему преобразователя введен аттенюатор?

11. Каким образом в аналоговой форме вычисляют логарифм и антилогарифм СИ1-нала? Постройте схему преобразователя среднеквадратического значения на основе таких преобразователей.

12; Изобразите структурную схему АЦП с пилообразным напряжением. Назовите источники погрешностей. Как связано время измерений с погрешностью

дискретизации? Рис. 11.20




13. Каким образом реализуют метод образцовых мер в вольтметрах с пилообразным напряжением? Какие погрешности компенсируют таким образом? Как следовало бы построить алгоритм вычислений и структурную схему прибора для компенсации погрешности из-за нелинейности пилообразного напряжения?

14. Что такое помехи нормального вида? Какие способы их исключения Вам известны? Как исключают помехи в вольтметрах с пилообразным напряжением?

15. Постройте временную диаграмму вольтметра с двойным интегрированием, если Ux = 2Uo- Чем ограничено напряжение Vi и какие погрешности увеличиваются с его ростом? Чем определяется случайная погрешность преобразователя?

16. Выведите выражение для расчетов погрешности дискретизации и шумовой погрешности вольтметра с двойным интегрированием. Как можно уменьшить общую случайную погрешность, если доминирует погрешность дискретизации или шумовая погрешность?

17. Покажите с помощью временных диаграмм, что в АЦП с частичным разрядом конденсатора результат измерений не зависит от непостоянства уровней Ua\ и и„2-

18. Для чего в вольтметре с частичным разрядом конденсатора в конце разряда уменьшают скорость разряда? За счет чего уменьшается шумовая погрешность?

ЗАДАЧИ

1. Рассчитайте коэффициенты Ка и Kti Для гармонических колебаний и для последовательности положительных прямоугольных видеоимпульсов с длительностью т, периодом повторения Т и амплитудой Um- К вольтметру пиковых значений подведена последовательность прямоугольных импульсов с длительностью 1 мкс и периодом 10 мкс. По коэффициентам Кг и Лф определите средневыпрямленное и среднеквадратическое значения последовательности импульсов. Показания прибора 1 В, прибор проградуирован в среднеквадратических значениях гармонического напряжения.

2. С помощью аналого-временного преобразователя измерена амплитуда (/„,= 10 В прямоугольного импульса длительностью 2 мкс. Определите погрешность коэффициента преобразования Tx/U„, обусловленную неполным зарядом конденсатора, если постоянная времени заряда Тз=1 мкс. Как изменятся границы погрешности коэффициента преобразования, если ток In задан с предельной погрешностью 3 %?

3. В мостовом преобразователе средневыпрямленного значения внутреннее сопротивление диодов ;?д=100 Ом, выходное сопротивление источника напряжения /?,= 100 Ом. (?н=10 кОм. Определите относительное изменение средневыпрямленного значения напряжения на сопротивлении нагрузки, обусловленное уменьшением /?д до 80 Ом.

4. В преобразователе средневыпрямленного значения с обратной связью /?2=1 кОм, Нз = ЬО Ом, Л:=!0 /?д=!00 Ом, Uxm = OA В. Постройте осциллограмму напряжения U[. Определите относительное изменение средневыпрямленного значения, обусловленное изменением /?д до 80 Ом.



5. Постройте зависимость систематической погрешности измерений постоянного напряжения вольтметром с компенсирующим пилообразным напряжением, обусловленную нелинейностью пилообразного напряжения, от измеряемого-напряжения при К=\0, т=10 мс. Перед измерениями проводилась установка нуля и калибровка прибора при конечном значении шкалы !0 В. Как изменится полученная зависимость, если калибровку проводить при напряжении 8 В?

6. В вольтметре с пилообразным напряжением для уменьшения погрешности за счет помехи нормального вида проведено 4 равноотстоящих во времени наблюдения, а в качестве результата взято среднеарифметическое. Как следует выбрать интервалы между измерениями, проводимыми в пределах одного периода помехи, чтобы устранить помеху полностью? Как изменится погрешность, если частота помехи несколько изменится относительно ее номинального значения 50 Гц?

7. Вольтметром с пилообразным напряжением измерено напряжение Ux = 7 В, на вход прибора действует помеха нормального вида с амплитудой U„=\0 мВ и шумовое напряжение с СКО ош=10 мВ. Определите СКО общей погрешности с учетом погрешности дискретизации, если 7"о = 0,1 мкс, 7;t = 0,07 мс. Целесообразно ли в данном случае уменьшать скорость нарастания пилообразного напряжения для уменьшения общей погрешности?

8. Выведите соотношение для вычисления погрешности измерений напряжения вольтметром с двойным интегрированием, обусловленной влиянием помехи нормального вида и„= U„cos((dJ+ ((). Постройте зависимость погрешности от времени интегрирования Т\.

9. В вольтметре с двойным интегрированием измеряемое напряжение подключено к интегратору на интервале 7"i + Т2, а разряжается конденсатор на интервале Гг. Выведите соотношение для расчета измеряемого напряжения и погрешности дискретизации. Сравните результат с погрешностью дискретизации вольтметра, изображенного на рис. 1!.!9.

!0. Определите СКО погрешности измерений постоянного напряжения вольтметром с двойным интегрированием, обусловленной шумами. Шумовое напряжение, подведенное ко входу интегратора, характеризуется автокорреляционной функцией л:(т)= 10"е~"* В1 Рассчитайте СКО общей погрешности, включающей и погрешность дискретизации, если Г==20 мс, Гг = 10 мс, Го=1 мкс.

П. Выведите соотношение для расчета погрешности дискретизации микропроцессорного вольтметра с пилообразным напряжением. Начало интервалов Г, Гг и Гз совпадает с одним из счетных импульсов. Определите результат измерений, если Го = 0,1 мкс, Uo=\0 В, Лl=5•10 лг=1,5-!0*, Пз = 2,5-10.

12. В микропроцессорном вольтметре с частичным разрядом конденсатора СКО шума составляет 10 мВ, интервал корреляции Тк=!0 мс. Каким должно быть время Г1, чтобы СКО шумовой погрешности измерения напряжения Uj,= \ В не превысило 0,1 мВ? Сколько циклов разряда требуется реализовать, если R=I0 кОм, Uo = 2 В, U„\=5 В, за время Гг конденсатор разряжается до уровня -! В?



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 [81] 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105



0.007
Яндекс.Метрика