WYDZIAŁ ELEKTRONKI TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI KATEDRA METROLOGII I SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH LABORATORIUM METROLOGII I TECHNIKI EKSPERYMENTU GRUPA 4A
Ćwiczenie nr 3 Pomiary częstotliwości i fazy	Imię i nazwisko	Dariusz Kos
		Data wykonania ćwiczenia	26.04.2005
		Data odbioru sprawozdania	04.05.2005
		Ocena zaliczenia
		Uwagi i podpis

Sprawozdanie

9.5.1. Pomiar częstotliwości metodą pomiaru okresu

Do wyznaczenia wartości częstotliwości z pomiaru okresu posługujemy się wzorem:

D_tx = 0.05ms/cm - podstawa czasu

x_ = 9.95cm - długość jednego okresu przebiegu na ekranie oscyloskopu

Natomiast do wyznaczenia błędu systematycznego pomiaru częstotliwości metodą różniczki zupełnej posługujemy się poniższymi wzorami:

Po podstawieniu wzoru na częstotliwość otrzymujemy:

x_ = 1mm - błąd odczytu z ekranu oscyloskopu

D_tx /D_tx = 3% - błąd generatora podstawy czasu

• Tablica 9.1

XT [cm]	9.95
Dtx [ms/cm]	0.05
fx [Hz]	2010
δfx [%]	4

9.5.2. Pomiar częstotliwości metodą figur Lissajous




f₁ = 200Hz ,




f₂ = 600Hz .

9.5.3. Pomiary przesunięcia fazowego

Obliczenie teoretycznej wartości przesunięcia fazowego:

R = 1k

C = 244nF

f = 1kHz




• Metoda bezpośrednia:

X_ = 1.6cm - długość odcinka proporcjonalnego do kąta przesunięcia fazowego

X_T = 10cm - długość jednego okresu przebiegu na ekranie oscyloskopu

• 
  

X_, X_T = 1mm - błąd odczytu z ekranu oscyloskopu




• Tablica 9.2

XT [cm]	10
X [cm]	1.6
 []	57.6
δ [%]	7.34




Zmierzony kąt mieści się w granicach błędu.

Metoda figur Lissajous:

2X₀ = 6.65cm

2X_m = 8cm

• 
  

X_, X_T = 1mm - błąd odczytu z ekranu oscyloskopu




Tablica 9.3

2Xm [cm]	8
2X0 [cm]	6.65
 []	56.23
δ [%]	4.13




Zmierzony kąt mieści się w granicach błędu.

9.5.4. Badanie metody cyfrowego pomiaru częstotliwości

Częstotliwość wyznaczamy ze wzoru:




Błąd dyskretyzacji obliczamy ze wzoru:




• Tablica 9.5

Tp [s]	0,001	0,01	0,1	1	10	100	20
N	5	50	500	5000	49999	499991	99998
fx [Hz]	5000	5000	5000	5000	4999.9	4999.91	4999.9
δdyskr. [%]	20	2	0.2	0.02	0.002	0.0002	0.001

9.5.5. Cyfrowy pomiar stabilności częstotliwości drgań generatorów

• Tablica 9.8

		HM 8032	KZ-1508
fśr [Hz]		4995.788521	5000.147550
std dev [Hz]		0.004282	0.000016
fmax [Hz]		4995.79707	5000.14759
fmin [Hz]		4995.78017	5000.14752
fnom [Hz]	5000			5000
f [Hz]	0.01690			0.00007
f / fnom [%]	0.000338			0.0000014

Wniosek:

Generator KZ-1508 wykazuje lepszą stabilność, gdyż posiada on kwarcowy wzorzec częstotliwości. W generatorze HM 8032 wykorzystany został mostek Wiena, którego działanie jest bardziej uzależnione od warunków zewnętrznych.

9.5.6. Obserwacja przebiegów cykloidalnych




Epicykloida

f₁ = 600Hz ,

f₂ = 1800Hz ,




Hipocykloida

f₁ = 600Hz ,

f₂ = 1800Hz ,

Strona 6

1V/cm

1V/cm

Tryb: XY

1V/cm

1V/cm

Tryb: XY

0.5V/cm

0.5V/cm

Tryb: XY

0.5V/cm

0.5V/cm

Tryb: XY

---