Проведение измерений и обработка результатов. 1. Собрать схему для измерения амплитудного значения напряжения на выходе из интегратора

1. Собрать схему для измерения амплитудного значения напряжения на выходе из интегратора.

2. Измерить амплитудное значение напряжения при заданных преподавателем частотах.

3. Собрать схему для измерения среднего значения напряжения на выходе из интегратора.

4. Измерить среднее значение напряжения при заданных преподавателем частотах.

5. Собрать схему для измерения среднеквадратичного значения напряжения на выходе из интегратора.

6. Измерить среднеквадратичное значение (действующее значение) напряжения при заданных преподавателем частотах.

7. Собрать схему для измерения амплитудного значения напряжения на выходе из усилителя.

8. Измерить амплитудное значение напряжения при заданных преподавателем частотах для усилителя.

9. Собрать схему для измерения среднего значения напряжения на выходе из усилителя.

10. Измерить среднее значение напряжения при заданных преподавателем частотах для усилителя.

11. Собрать схему для измерения среднеквадратичное значения напряжения на выходе из усилителя.

12. Измерить среднеквадратичное значение (действующее значение) напряжения при заданных преподавателем частотах для усилителя.

При использовании только вольтметров следует следить за тем, чтобы коэффициент формы выходного сигнала был близок к значению 1,11.

По результатам расчета построить график амплитудно-частотных характеристик (зависимость амплитудного значения напряжения от десятичного логарифма частоты).

Контрольные вопросы и задания

1. Методика измерения амплитудных и временных параметров сигналов в электронных цепях.

2. Что представляют собой коэффициенты формы k _ф и амплитуды k _а?

3. Назовите параметры усилителя.

4. Что относят к средствам измерения?

5. Методы измерения амплитудного, среднеквадратичного и средневыпрямленного значений.

Лабораторная работа № 6

Измерение параметров электрических цепей

Цель работы: изучить методы и средства измерения параметров электрических цепей.

Приборы: резисторы набора элементов, два набора резисторов, мультиметр или омметр, амперметр и вольтметр, трансформатор.

Теоретические сведения

Метод измерения - это способ экспериментального определения значения физической величины, т. е. совокупность используемых при измерениях физических явлений и средств измерений.

Метод непосредственной оценки заключается в определения значения физической величины по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Например, измерение напряжения вольтметром.

Этот метод является наиболее распространенным, но его точность зависит от точности измерительного прибора.

Метод сравнения с мерой - в этом случае измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Точность измерения может быть выше, чем точность непосредственной оценки. Например, измерение напряжения постоянного тока на компенсаторе сравнением с известной ЭДС нормального элемента.

Различают следующие разновидности метода сравнения с мерой:

Метод противопоставления, при котором измеряемая и воспроизводимая величина одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавливается соотношение между величинами. Пример: измерение веса с помощью рычажных весов и набора гирь.

Дифференциальный метод, при котором на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой. При этом уравновешивание измеряемой величины известной производится не полностью. Пример: измерение напряжения постоянного тока с помощью дискретно-

го делителя напряжения, источника образцового напряжения и вольтметра.

Нулевой метод, при котором результирующий эффект воздействия обеих величин на прибор сравнения доводят до нуля, что фиксируется высокочувствительным прибором - нуль-индикатором. Пример: измерение сопротивления резистора с помощью четырехплечевого моста, в котором падение напряжения на резисторе с неизвестным сопротивлением уравновешивается падением напряжения на резисторе известного сопротивления.

Метод замещения, при котором производится поочередное подключение на вход прибора измеряемой величины и известной величины, и по двум показаниям прибора оценивается значение измеряемой величины, а затем подбором известной величины добиваются, чтобы оба показания совпали. При этом методе может быть достигнута высокая точность измерений при высокой точности меры известной величины и высокой чувствительности прибора. Пример: точное измерение малого напряжения при помощи высокочувствительного гальванометра, к которому сначала подключают источник неизвестного напряжения и определяют отклонение указателя, а затем с помощью регулируемого источника известного напряжения добиваются того же отклонения указателя. При этом известное напряжение равно неизвестному.

Метод совпадения, при котором измеряют разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов. Пример: измерение частоты вращения детали с помощью мигающей лампы стробоскопа: наблюдая положение метки на вращающейся детали в моменты вспышек лампы, по известной частоте вспышек и смещению метки определяют частоту вращения детали.

Чаще всего применяют метод непосредственной оценки и метод сравнения.

Описание прибора

Установка представляет собой стенд с размещенными на нем: мультиметром, набором активных и реактивных сопротивлений и набором схем измерения (методом замещения).

Измерение сопротивления способом амперметра и вольтметра можно выполнить по двум схемам включения: в одном случае измеряется сумма напряжений на объекте и амперметре, в другом - измеряется ток через объект и вольтметр (рис. 1).

Значения в скобках 15 (17,19) выбираются в зависимости от задания преподавателя F ₁ (R ₂, R ₃ ).

Рис. 1. Измерение тока через объект и вольтметр

Данный способ относится к косвенным методам измерения, при которых получение результата требует вычислений по принятой модели физической связи искомой величины с измеренными прямым методом. Модель связи может учитывать или игнорировать влияние приборов на результат измерения. Игнорирование влияния приборов упрощает расчет, но требует контроля размера возникающей при этом погрешности и учета ее в виде поправки результата (в случае необходимости).

Измерение сопротивления методом замещения может быть выполнено по схемам, приведенным на рис. 2, а, б.

Рис. 2. Измерение сопротивления методом замещения:

а – схема измерения напряжения; б – схема измерения тока

Определение вольт-амперной характеристики диода (прямой ветви и начального участка обратной) можно выполнять по одной из схем, изображенных на рис. 3, а, б. При снятии вольт-амперной характеристики следует начинать с малых значений напряжения Uv,поскольку полупроводниковый переход обладает сильно выраженной нелинейностью.

Рис. 3. Определение вольт-амперной характеристики диода:

а – схема измерения тока и напряжения;

б – схема измерения напряжения