Московский Энергетический Институт.

(Технический Университет).

Кафедра ЭИ.

Лабораторная работа № 49

ПРИМЕНЕНИЕ ОСЦИЛЛОГРАФА ДЛЯ ИЗМЕРЕHИЙ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЛИЧИН

Выполнил студент

группы А-15-0:

.

Проверил преподаватель:

Останин Ю.Я.

1. Ознакомиться с аппаратурой, имеющейся на стенде и её нормируе­мыми метрологическими характеристиками.

1. Определить с помощью осциллографа и вольтметра значения сину­соидального напряжения, соответствующие 0, 30, 45, 60 и 90 угловым гра­дусам на частоте (1+0.2х№; где № - номер бригады) кГц и сравнить полу­ченные результаты с расчётными. Определить погрешность градуировки генератора и осциллографа.

№ = 4  f = 1+0,24 = 1,8 кГц

φ, °	Uвольтм, мВ	Uосц, мВ	Uрасч, мВ
0	99,32	0	0
30	99,32	70,25	70,229846
45	99,32	99,35	99,32
60	99,32	121,68	121,64166
90	99,32	140,5	140,45969

Определение погрешности градуировки генератора и осциллографа:

Uвольтм , В	Uосц , В	δU
0,705	1	0,41844
1,405	2	0,423488
2,2	3	0,363636
2,89	4	0,384083
3,53	5	0,416431
4,41	6	0,360544

δ_{U_град} = δ_i / 6 = 0,394436914

1. Измерить разными способами длительность четвертей периода для 1,5-2 периодов изучаемого напряжения для 3 значений напряжения с выхо­да генератора, одно из которых равно наибольшему допустимому, и рас­считать 3 значения частоты. Определить погрешности измерений.

1. Uвд = 3,65 В
а) верхняя полуволна
Т/4, мкс	T, мкс	f, Гц
82,5	330	3030,30303
б) нижняя полуволна
Т/4, мкс	T, мкс	f, Гц
85	340	2941,176471
f =	2985,73975	Гц

2. Uвд = 1,06 В
а) верхняя полуволна
Т/4, мкс	T, мкс	f, Гц
85	340	2941,176471
б) нижняя полуволна
Т/4, мкс	T, мкс	f, Гц
85	340	2941,176471
f =	2941,176471	Гц

3. Uвд = 101 мВ
а) верхняя полуволна
Т/4, мкс	T, мкс	f, Гц
82,5	330	3030,30303
б) нижняя полуволна
Т/4, мкс	T, мкс	f, Гц
87,5	350	2857,142857
f =	2943,722944	Гц

f = n / (kр·l) 

δf = δn + δkр + δl

δn ≈ 0, δkр = 4%, |δl| = |δ_луча|+|δ_{нестаб синхр}|+|δ_опер| = (0.7/80 + 0.1/8 + 0.3/8) * 100 = 5.875 %

δf = 0 + 4 + 5.875 = 9.875 %

1. Измерить значения частот с выхода генератора, кратных 25 Гц, непосредственно с помощью осциллографа и нулевым методом, сравнивая их с частотой питающей сети (50,00±0;05) Гц, методом фигур Лиссажу. Зари­совать получаемые фигуры при различных сдвигах фаз кратных частот. Рассчитать погрешности измерений и погрешность градуировки генерато­ра.

1. f = 25 Гц

1. f = 50 Гц

1. f = 75 Гц

1. f = 100 Гц

1. f = 125 Гц

1. f = 150 Гц

1. f = 200 Гц

1. f = 500 Гц

Погрешности:

fx / fy = n / m

n / m определяется графически, например:

n / m = 2 / 4 = 0.5

fx = f; fy = fг  δf = δ(n/m) + δfг, где δfг = δ_{осн установки} + δk_{гармоник}

1. Определить с помощью осциллографа и вольтметра максимальные значения прямоугольного напряжения и длительность полупериодов и пе­риода на той же частоте, что и в п.2. Рассчитать значения частоты и пог­решностей. Определить погрешность от неравенства полупериодов прямоу­гольного напряжения.

f = 1,8

U_в = 0,769 В

U _осц = 1,3 В

T_ипм = 0,26 мс

T_паузы = 0,28 мс

T = (0,26 +0,28) мс = 0,54 мс

Погрешность:

f = n / (kр·l) 

δf = δn + δkр + δl + δ(T1≠T2)

δn ≈ 0, δkр = 6%, |δl| = |δ_луча|+|δ_{нестаб синхр}|+|δ_опер| = (0.7/80 + 0.1/8 + 0.3/8) * 100 = 5.875 %

δ(T1≠T2) = |T₁/2 - T₂/2| / T/2 * 100% = |0.26/2 - 0.28/2| / (0.27/2) * 100% = 3,7 %

δf = 0 + 6 + 5.875 + 3.7 = 15.575 %

1. Измерить сдвиг фаз на частоте п.2 (можно изменить в 10, 100 или 1000 раз.) для 3 резистивно-емкостных цепочек двумя методами.

1. а = 4,2 дел

b = 1,9 дел

tg (/2) = b/a   = 2  arctg (b/a) = 2  arctg (1,9 / 4,2) = 26,9°

4