Rok akademicki 2000/2001	LABORATORIUM PODSTAW METROLOGII		Podgrupa nr. 1 Godz. 11^45-14^00
Osoby w podgrupie: Irmina Stola Błażej Wachowski Krzysztof Wągrodzki	Ćwiczenie nr 3 Temat: Pomiar częstotliwości metodą cyfrową		Sprawozdanie wykonali: Błażej Wachowski Krzysztof Wągrodzki
	Data wykonania ćwiczenia: 8.11.2000	Data oddania sprawozdania: 22.11.2000	Ocena

1. Rozwiązanie zadań

Zadanie 1.

Dane:

f_wzor = 10⁷ Hz

k = 10⁸

Δf_x/f_x ≤ 0,002

- - - - - - - -

(1)

n - liczba impulsów zliczonych przez licznik w czasie T_w

T_w - czas otwarcia bramki (czas zliczania)

(2)

(3)

W naszym przypadku ΔT_w = ΔT_b = 0.

Zatem:

Ostatecznie:

Odp.: Dolna częstotliwość, jaka może być zmierzona z błędem nie większym niż 0,2%, wynosi 50 Hz.

Zadanie 2.

Dane:

k=1

f_wzor = 10⁷ Hz

Δf_x/f_x ≤ 0,002

-----------------

(1)

(2)

Odp.: Maksymalna częstotliwość, która będzie zmierzona z błędem nie większym niż 0,2%, wynosi 20 kHz.

Zadanie 3.

Dane:

k₁ = 1

k₂ = 10

----------

⇒

Odp.: Błąd zmniejszy się 10-krotnie w porównaniu do błędu z zadania 2.

2. Schematy układów pomiarowych

Metoda 1 - bezpośredni pomiar częstotliwości

f_x

Metoda 2 - pomiar okresu

f_x

3. Tabelki pomiarowe

Metoda 1 - bezpośredni pomiar częstotliwości

lp.	fg [Hz]	Tw [s]	n	fx [Hz]	Δfx [Hz]	δfx [%]	δfg [%]	Δfg[Hz]
	50	10	503	50,3	10	0,19881	-0,6	-0,3
	50	10	498	49,8	10	0,20080	0,4	0,2
	70	10	696	69,6	10	0,14368	0,6	0,4
	70	10	708	70,8	10	0,14124	-1,1	-0,8
	90	10	895	89,5	10	0,11173	0,6	0,5
	90	10	898	89,8	10	0,11136	0,2	0,2
	500	10	5236	523,6	10	0,01910	-4,5	-23,6
	500	10	5158	515,8	10	0,01939	-3,1	-15,8
	700	10	7026	702,6	10	0,01423	-0,4	-2,6
	700	10	7011	701,1	10	0,01426	-0,2	-1,1
	900	10	9122	912,2	10	0,01096	-1,3	-12,2
	900	10	9230	923,0	10	0,01083	-2,5	-23
	5000	10	51182	5118,2	10	0,00195	-2,3	-118,2
	5000	10	49859	4985,9	10	0,00201	0,3	14,1
	7000	10	69800	6980,0	10	0,00143	0,3	20
	7000	10	71150	7115,0	10	0,00141	-1,6	-115
	9000	10	89618	8961,8	10	0,00112	0,4	38,2
	9000	10	90128	9012,8	10	0,00111	-0,1	-12,8
	50000	10	520070	52007,0	10	0,00019	-3,9	-2007
	50000	10	511062	51106,2	10	0,00020	-2,2	-1106,2
	70000	10	703460	70346,0	10	0,00014	-0,5	-346
	70000	10	699256	69925,6	10	0,00014	0,1	74,4
	90000	10	899600	89960,0	10	0,00011	0	40
	90000	10	911453	91145,3	10	0,00011	-1,3	-1145,3
	500000	10	5063500	506350,0	10	0,00002	-1,3	-6350
	500000	10	5103489	510348,9	10	0,00002	-2,0	-10348,9
	700000	10	7100220	710022,0	10	0,00001	-1,4	-10022
	700000	10	6903455	690345,5	10	0,00001	1,4	9654,5
	900000	10	9005045	900504,5	10	0,00001	-0,1	-504,5
	900000	10	8949982	894998,2	10	0,00001	0,6	5001,8

Metoda 2 - pomiar okresu

L.p.	fg [Hz]	fw [Hz]	k	n	Tx [ms]	fx [Hz]	Δfx [Hz]	δfx [%]	δfg [%]	Δfg [Hz]
	20000	10000000	1	480,1	0,4801	20829,0	4338,47	0,2083	-4,0	-829,0
	20000	10000000	1	460,1	0,4601	21734,4	4723,84	0,2173	-8,0	-1734,4
	10000	10000000	1	785,7	0,7857	12727,5	1619,89	0,1273	-21,4	-2727,5
	10000	10000000	1	816,8	0,8168	12242,9	1498,89	0,1224	-18,3	-2242,9
	8000	10000000	1	1258,3	1,2583	7947,2	631,58	0,0795	0,7	52,8
	8000	10000000	1	1261,4	1,2614	7927,7	628,48	0,0793	0,9	72,3
	5000	10000000	1	1946,3	1,9463	5138,0	263,99	0,0514	-2,7	-138,0
	5000	10000000	1	1975,5	1,9755	5062,0	256,24	0,0506	-1,2	-62,0
	2000	10000000	1	4544,2	4,5442	2200,6	48,43	0,0220	-9,1	-200,6
	2000	10000000	1	4443	4,443	2250,7	50,66	0,0225	-11,1	-250,7
	1000	10000000	1	9822,8	9,8228	1018,0	10,36	0,0102	-1,8	-18,0
	1000	10000000	1	9934,1	9,9341	1006,6	10,13	0,0101	-0,7	-6,6
	800	10000000	1	12384,3	12,3843	807,5	6,52	0,0081	-0,9	-7,5
	800	10000000	1	12402,5	12,4025	806,3	6,50	0,0081	-0,8	-6,3
	500	10000000	1	19086,6	19,0866	523,9	2,75	0,0052	-4,6	-23,9
	500	10000000	1	19276,8	19,2768	518,8	2,69	0,0052	-3,6	-18,8
	200	10000000	1	43683,1	43,6831	228,9	0,52	0,0023	-12,6	-28,9
	200	10000000	1	45762,6	45,7626	218,5	0,48	0,0022	-8,5	-18,5
	100	10000000	1	100426,5	100,4265	99,6	0,10	0,0010	0,4	0,4
	100	10000000	1	101756,8	101,7568	98,3	0,10	0,0010	1,8	1,7
	80	10000000	1	126315	126,315	79,2	0,06	0,0008	1,1	0,8
	80	10000000	1	125704	125,704	79,6	0,06	0,0008	0,6	0,4
	50	10000000	1	195137,5	195,1375	51,2	0,03	0,0005	-2,4	-1,2
	50	10000000	1	198381,8	198,3818	50,4	0,03	0,0005	-0,8	-0,4

1. Określenie liczby zliczanych impulsów w metodzie 1:

2. Obliczenie względnego błędu procentowego pomiaru częstotliwości metodą 1:

3. Obliczenie częstotliwości mierzonej w metodzie 2:

4. Obliczenie względnego błędu procentowego pomiaru częstotliwości metodą 2:

5. Obliczenie błędu względnego generatora badanego:

SPIS PRZYRZĄDÓW:

4. Wykresy poprawek -Δf_g = f (f_g)

Wykres poprawek dla metody 1

Wykres poprawek dla metody 2

5. Wnioski z przeprowadzonych pomiarów

Pomiary zostały przeprowadzone poprawnie. Zgodnie z oczekiwaniami błąd względny w metodzie 1 maleje wraz z wzrostem częstotliwości mierzonej, a w metodzie 2 rośnie. Zatem metoda 1 służy do pomiaru dużych częstotliwości, metoda 2 - małych częstotliwości.

6. Spis przyrządów pomiarowych w ćwiczeniu

1. generator wzorcowy G432

2. częstościomierz PFL20

3. częstościomierz PFL22

1

Układ formujący

Sinus

prostokąt

bramka

Dzielnik częstotliwości

Generator częstotliwości wzorcowej

licznik

Generator częstotliwości wzorcowej

prostokąt

Sinus

Układ formujący

bramka

licznik

Dzielnik częstotliwości

Δf_g

Częstotliwość

Δf_g

Częstotliwość

---