Rok akademicki 2000/2001	Laboratorium Podstaw Metrologii		Nr podgrupy: Godz. wykonywania ćwiczenia: 11.45
Osoby w podgrupie: Adam Jednoróg Przemysław Kowalicki Andrzej Kaczor	Ćwiczenie nr: 3 Pomiar częstotliwości metodą cyfrową		Sprawozdanie wykonał: Andrzej Kaczor
		Data wykonania ćwiczenia: 10.10.2000	Data oddania sprawozdania: 24.10.2000	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:

k=10

f_wzor = 10⁷ Hz

f_x = 20 kHz

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

(1)

(2)

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

fg [Hz]	Tw [s]	n		fx [Hz]	Δfx [Hz]	σfx [%]	σfg [%]
60	10	575	±1	57,5	0,10	0,1739130	4,3
60	10	678	±1	67,8	0,10	0,1474926	-11,5
80	10	783	±1	78,3	0,10	0,1277139	2,2
80	10	788	±1	78,8	0,10	0,1269036	1,5
100	10	986	±1	98,6	0,10	0,1014199	1,4
100	10	981	±1	98,1	0,10	0,1019368	1,9
200	10	2160	±1	216,0	0,10	0,0462963	-7,4
200	10	2281	±1	228,1	0,10	0,0438404	-12,3
500	10	5158	±1	515,8	0,10	0,0193874	-3,1
500	10	5248	±1	524,8	0,10	0,0190549	-4,7
900	10	9230	±1	923,0	0,10	0,0108342	-2,5
900	10	9277	±1	927,7	0,10	0,0107793	-3,0
3000	10	30716	±1	3071,6	0,10	0,0032556	-2,3
3000	10	32088	±1	3208,8	0,10	0,0031164	-6,5
6000	10	59612	±1	5961,2	0,10	0,0016775	0,7
6000	10	60708	±1	6070,8	0,10	0,0016472	-1,2
9000	10	89034	±1	8903,4	0,10	0,0011232	1,1
9000	10	90532	±1	9053,2	0,10	0,0011046	-0,6
20000	10	213644	±1	21364,4	0,10	0,0004681	-6,4
20000	10	225663	±1	22566,3	0,10	0,0004431	-11,4
50000	10	511061	±1	51106,1	0,10	0,0001957	-2,2
50000	10	519902	±1	51990,2	0,10	0,0001923	-3,8
80000	10	797058	±1	79705,8	0,10	0,0001255	0,4
80000	10	808330	±1	80833,0	0,10	0,0001237	-1,0
300000	10	3092014	±1	309201,4	0,10	0,0000323	-3,0
300000	10	3153365	±1	315336,5	0,10	0,0000317	-4,9
600000	10	5911217	±1	591121,7	0,10	0,0000169	1,5
600000	10	6023775	±1	602377,5	0,10	0,0000166	-0,4

Metoda 2 - pomiar okresu

fg [Hz]	fw [Hz]	Tx [s]		k	n	fx [Hz]	Δfx [Hz]	σfx [%]	σfg [%]
20000	10000000	0,00047	±0,00001	1	4700	21276,60	4,52693526	0,021277	-6,0
20000	10000000	0,00044	±0,00001	1	4420	22624,43	5,11865031	0,022624	-11,6
50000	10000000	0,00019	±0,00001	1	1850	54054,05	29,21840760	0,054054	-7,5
50000	10000000	0,00018	±0,00001	1	1820	54945,05	30,18959063	0,054945	-9,0
90000	10000000	0,00011	±0,00001	1	1110	90090,09	81,16224332	0,090090	-0,1
90000	10000000	0,00011	±0,00001	1	1100	90909,09	82,64462810	0,090909	-1,0
2000	10000000	0,00473	±0,00001	1	47320	2113,27	0,04465916	0,002113	-5,4
2000	10000000	0,00446	±0,00001	1	44620	2241,15	0,05022742	0,002241	-10,8
6000	10000000	0,00167	±0,00001	1	16740	5973,72	0,35685279	0,005974	0,4
6000	10000000	0,00164	±0,00001	1	16380	6105,01	0,37271100	0,006105	-1,7
9000	10000000	0,00112	±0,00001	1	11230	8904,72	0,79294029	0,008905	1,1
9000	10000000	0,00111	±0,00001	1	11070	9033,42	0,81602743	0,009033	-0,4
300	10000000	0,03206	±0,00001	1	320580	311,93	0,00097303	0,000312	-3,8
300	10000000	0,03104	±0,00001	1	310400	322,16	0,00103790	0,000322	-6,9
700	10000000	0,01419	±0,00001	1	141880	704,82	0,00496773	0,000705	-0,7
700	10000000	0,01399	±0,00001	1	139880	714,90	0,00511080	0,000715	-2,1
900	10000000	0,01105	±0,00001	1	110480	905,14	0,00819281	0,000905	-0,6
900	10000000	0,01089	±0,00001	1	108850	918,70	0,00844001	0,000919	-2,0
30	10000000	0,33021	±0,00001	1	3302100	30,28	0,00000917	0,000030	-0,9
30	10000000	0,31909	±0,00001	1	3190850	31,34	0,00000982	0,000031	-4,3
60	10000000	0,16877	±0,00001	1	1687680	59,25	0,00003511	0,000059	1,3
60	10000000	0,16584	±0,00001	1	1658410	60,30	0,00003636	0,000060	-0,5
90	10000000	0,11331	±0,00001	1	1133110	88,25	0,00007789	0,000088	2,0
90	10000000	0,11180	±0,00001	1	1118040	89,44	0,00008000	0,000089	0,6
2	10000000	4,79494	±0,00001	1	47949370	2,09	0,00000004	0,000002	-4,1
2	10000000	4,50718	±0,00001	1	45071840	2,22	0,00000005	0,000002	-9,9
5	10000000	1,98838	±0,00001	1	19883760	5,03	0,00000025	0,000005	-0,6
5	10000000	1,94505	±0,00001	1	19450480	5,14	0,00000026	0,000005	-2,7
8	10000000	1,26833	±0,00001	1	12683280	7,88	0,00000062	0,000008	1,5
8	10000000	1,24526	±0,00001	1	12452630	8,03	0,00000064	0,000008	-0,4

4. Wykresy poprawek -Δf_g = f (f_g)

Metoda 1 - bezpośredni pomiar częstotliwości

Metoda 2 - pomiar okresu

5. Wnioski z przeprowadzonych pomiarów

Pomiary zostały przeprowadzone poprawnie. Zgodnie z oczekiwaniami błąd bezwzględny 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

2

Układ formujący

Sinus

prostokąt

bramka

Dzielnik częstotliwości

Generator częstotliwości wzorcowej

licznik

Generator częstotliwości wzorcowej

prostokąt

Sinus

Układ formujący

bramka

licznik

Dzielnik częstotliwości

---