Metrologii i materiałoznawstwa
Politechniki Łódzkiej
| Wydział.....EEIA...................................... | Rok akademicki..........2008................... |
|---|---|
| Studium...................................................... | Semestr...............III................................... |
| Kierunek..............EiT................................... | NR. Grupy lab........................................... |
| Specjalność............................................. |
Metrologii elektrycznej i elektronicznej
Ćwiczenie Nr.........1......
Temat: POMIAR CZASU I CZĘSTOTLIWOŚCI
| Data wykonania ćwiczenia | Nazwisko prowadzącego ćw. | Data oddania sprawozdania | Podpis prowadzącego ćwiczenie |
|---|---|---|---|
| 20.I.2009 | Derlecki | 21.I.2009 |
| Nazwisko i Imię | Nr indeksu | Ocena kol. | Ocena spr. | Uwagi |
|---|---|---|---|---|
| Pazera Łukasz | 143595 |
Cel ćwiczenia
Celem jest poznanie metod pomiaru czasu i częstotliwości oraz możliwości zastosowania niektórych typów częstościomierzy i czasomierzy.
Metoda pomiaru:
Wyznaczenie charakterystyk błędu częstościomierza
Układ Połączeń
Wykaz aparatury:
Częstościomierz: Czasomierz cyfrowy typ. PFL-20 KABID
Generator: Typ. PFL-20 KABID
Pomiary
| Pomiar częstotliwości metodą bezpośrednią |
|---|
| Czas trwania bramki |
| 10s |
| 1s |
| 10ms |
| 100ms |
| pomiar częstotliowści metodą pośrednią |
|---|
| Częstotliowść wzorca |
| 10kHz |
| 100kHz |
| 1MHz |
| 10MHz |
Pomiar częstotliwości sieci zasilającej
Układ Połączeń
Pomiary
| Lp | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| fx[Hz] | 20,003 | 19,9943 | 19,9975 | 19,9964 | 19,9957 | 19,9929 | 19,993 | 19,9926 | 19,9912 | 19,9925 |
| Lp | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| fx[Hz] | 19,991 | 19,9967 | 19,9955 | 19,9934 | 19,9975 | 19,9911 | 19,9949 | 19,9941 | 19,9918 | 19,9879 |
| Lp | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| fx[Hz] | 19,993 | 19,9931 | 19,9965 | 19,9962 | 19,9947 | 19,9906 | 19,9936 | 19,993 | 19,9912 | 19,9937 |
Wartość średnia [Hz] 19,99397333
Odchylenie standardowe 0,002819138
Pomiar czasu
Układ Połączeń
Wykaz aparatury:
Częstościomierz: Czasomierz cyfrowy typ. PFL-20 KABID
Generator: generator impulsowy typ. PGP-
Oscyloskop: Tektronix 2225
Pomiary
| Lp | T | t1 | t2 | Tp=t1+t2 | a=t1/T | ap=t1/Tp |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ms | ms | ms | ms | - | - | |
| 1 | 20,163 | 9,8583 | 10,29 | 20,1483 | 0,48893022 | 0,489287 |
| 2 | 20,1472 | 5,4356 | 14,7138 | 20,1494 | 0,26979431 | 0,269765 |
| 3 | 20,1582 | 14,6794 | 5,4796 | 20,159 | 0,72820986 | 0,728181 |
Wnioski
Wyznaczenie charakterystyk błędu częstościomierza
Metoda bezpośrednia pomiaru częstotliwości charakteryzuje się niemal zerowymi błędami przy częstotliwościach generatora w przedziale do 1kHz, zaś od tej wartości błąd już się pojawia i wynosi w zależności od czasu trwania bramki (im krótszy tym mniejszy błąd) od ok. 0,1% do ok. 1,8%.
Metoda pośrednia charakteryzuje się właściwościami odwrotnymi, bowiem większy błąd występuje dla częstotliwości generatora rzędu 1Hz i wzrasta ze wzrostem częstotliwości wzorca od 1,14% do 1,59%. W wyższych częstotliwościach generatora błąd staje się zerowy, dopiero pojawia się przy wyższych częstotliwościach wzorcowych rzędu 1MHz, zaś największą wartość ok. 1% osiągnął dla częstotliwości generatora równej 100kHz i częstotliwości wzorcowej 10MHz .
Pomiar częstotliwości sieci zasilającej
Z przeprowadzonych pomiarów sieci zasilającej wynika, że częstotliwość sieci wynosi 19,99 ±0,0028 Hz.
Pomiar czasu
Błąd jakim charakteryzuje się mierzenie okresu T bezpośrednio, czy też wyliczaniem jego z wartości t1 i t2 (będącymi okresami pomiędzy odpowiednimi zboczami) jest tak niewielki, że można pominąć niepotrzebne przeliczenia i zmierzyć czas bezpośrednio.