3. Измерьте длину волны в волноводе ИЛlВ.К. Для этого определите положения двух соседних ближайших к короткозамыкателю минимумов напряженности поля lmin 1 и lmin 2 (lmin 1 < lmin 2). Отсчеты положений производят с использованием нониусной шкалы отсчетного устройства. По полученным результатам рассчитайте lВ.К. (Этот пункт выполняется каждым членом бригады индивидуально и в качестве результата измерения lВ.К берется среднее арифметическое из полученных значений).
4. Снимите зависимость показаний вольтметра Ui от длины li, отсчитанной от положения lmin 1 до положения, при котором показание вольтметра становится максимальным. Отсчеты следует производить при перемещении каретки ИЛ в сторону короткозамыкателя на расстояния D li = li – lmin 1 в соответствии с таблицей (таблица должна быть приведена в отчете).
Таблица 2.1
| Ei /E 0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
| D li /lВ.К | 1/63 | 1/31,3 | 1/20,6 | 1/15,3 | 1/12 | 1/9,8 | 1/8,1 | 1/6,8 | 1/5,6 | 1/4 |
| D li, мм | ||||||||||
| Ui, мВ |
5. По результатам п. 4 постройте градуировочную характеристику ИЛ. По оси ординат следует откладывать показания вольтметра Ui в мВ, а по оси абсцисс – значения истинной нормированной напряженности поля Ei / E 0 вдоль линии. На этом же рисунке изобразите графики линейной и квадратичной градуировочных характеристик и сравните эти зависимости с экспериментальной.
Измерение КСВ
6.Измерьте КСВ в ИЛ в соответствии с его определением. Для этого найдите положение первых от нагрузки узла и пучности поля и отсчитайте по вольтметру соответствующие им показания Umin и Umax. Рассчитайте КСВ с помощью градуировочной характеристики, полученной в п. 5. По паспортным данным ИЛ оцените погрешность измерения КСВ. Запишите результат измерения.
Измерение длины волны и частоты генератора
7. По результатам п. 3 с учетом инструментальной и методической погрешностей запишите результат измерения lВ КЗ (при расчете D ПМ градуировочную характеристику ИЛ считайте квадратичной).
8. Измерение частоты генератора. Используя результаты п. 7 и паспортные данные ИЛ, рассчитайте частоту СВЧ генератора и определите ее погрешность. Запишите результат измерения.
9. Измерение длины волны при комплексной нагрузке. Подключите к ИЛ волноводную нагрузку Z Н. Измерьте длину волны двумя способами:
а) методом отсчетов положений двух соседних минимумов поля lmin 1 и lmin 2;
б) методом “вилочных” отсчетов положений двух соседних минимумов поля lmin 1 и lmin 2. Уровень отсчета показания вольтметра следует выбрать равным U УР = 0,5 (Umax + Umin), при котором крутизна распределения амплитуды поля вдоль ИЛ наибольшая.
10. Используя результаты измерения lВ Н в пп. 9а и 9б и полученное ранее значение КСВ, рассчитайте погрешности измерения lВ Н с учетом методической составляющей погрешности (градуировочную характеристику считайте квадратичной). Запишите результаты измерений. Сравните эти результаты по точности.
Контрольные вопросы
1. Каковы принцип действия и конструкция ИЛ?
2. Для чего колебательную систему детекторной секции ИЛ настраивают в резонанс?
3. Каким образом строят градуировочную характеристику ИЛ? Какие еще способы ее построения возможны?
4. Как измеряют длину волны в волноводе ИЛ? Как оценивают погрешность измерения lВ в режимах КЗ и комплексной нагрузки?
5. Каковы источники погрешностей при измерении распределения напряженности поля вдоль линии? Предложите способы их уменьшения или устранения некоторых из них.
6. Что такое КСВ? Какими способами можно измерить КСВ? Как рассчитываются погрешности при измерении КСВ?
Лабораторная работа № 3
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛА ЦИФРОВЫМ ЧАСТОТОМЕРОМ
Целью работы является изучение методов измерений временных параметров сигналов цифровым частотомером и оценка погрешностей измерений, а также исследование метрологических характеристик генератора.
