Politechnika Szczecińska			Wykonali:			Mariusz Śledziewski
Instytut E i T						Andrzej Waś
Laboratorium						Jarosław Wiza
							wydział		EL
SPRAWOZDANIE Z WYKONIANIA ĆWICZENIA							semestr		III
TEMAT: „Cyfrowe pomiary częstotliwości...”							rok akad.		01 / 02
							grupa dziek		I
							zespół		I
Nr ćwicz.	Data wykon.	Podpis		Data zaliczen.	Ocena		Podpis	Uwagi
6	23.11.01

Spis przyrządów.

Generatory:

G32 oraz MXG - 9802

Mierniki:

C577 oraz PFL - 28A

Schemat połączeń:

Tabele pomiarowe:

Pomiar częstotliwości.

L.p.	G32 C577	MXG - 9802 PFL - 28A
		RMT = 1s	RMT = 10s
		f	f
1.	5838.48 +/- 0.05 Hz	1174.5 +/-0.1 Hz
2.	52459.3 +/- 0.2 Hz	7211.16 +/- 0.01 Hz
3.	221135 +/- 0.6 Hz	149585.6 +/-0.1 Hz

Pomiar czasu.

L.p.	G32 C577	MXG - 9802 PFL - 28A
		RMT = 1s	RMT = 10s
		F	f
1.	458 +/- 0.1 us	728.2 +/- 0.01 us
2.	20.36 +/- 0.03us	830 +/- 1 us
3.	1.28 +/- 0.03us	15.1+/- 0.1 us

Błędy pomiarowe.

Dla miernika C577 wyznaczamy niepewność bezwzględną pomiaru:

gdzie:

RMT - rzeczywisty czas pomiaru

f_w = 10 MHz

Niepewność względną pomiaru obliczamy ze wzoru:

Przykład obliczenia błędu:

Dla miernika PFL-28A wyznaczamy niepewność względną pomiaru:

naturalnie +/- 1 na ostatnim miejscu liczby

Pomiary okresów.

Sygnał prostokątny.

T1 = 0.0741+/- 0.0001ms

T2 = 0.0760+/- 0.0001ms

T3 = 0.1501+/- 0.0001ms

T4 = 0.1501+/- 0.0001ms

Gdzie T1 i T2 są półokresami, zaś T3 i T4 pełnymi okresami przebiegu.

Skoro tak to powinny zachodzić równości:

T1+T2 = T3 = T4 i zgadza się tyle, że

T1+T2 = 0.1501+/-0.0002 ms

ponieważ błędy się sumują.

Sygnał sinusoidalny.

T1 = 0.0290+/- 0.0001ms

T2 = 0.0303+/- 0.0001ms

T3 = 0.0587+/- 0.0001ms

T4 = 0.0006+/- 0.0001ms

T1+T2 = 0.0593+/-0.0002 ms

T3+T4 = 0.0593+/-0.0002 ms

Jak widać zsumowane półokresy nie dają nam czasu trwania okresu jest to spowodowane brakiem wiedzy o warunkach początkowych zadania.

Wnioski.

Naszym błędem było to iż pomiary częstotliwości i czasu robiliśmy dla wartości bliskich rzędów. Jednak mimo tego doszliśmy do następujących wniosków. Jak widzimy wartość błędu w mierniku C577 jest sumą trzech składników: błędu bramkowania, kwantowania i wzorca (generatora wzorcowego). Wraz ze wzrostem mierzonej częstotliwości, błąd bramkowania ma coraz mniejszy wpływ na całkowity błąd, a rolę dominującą przejmuje błąd wzorca oraz błąd kwantowania. Wraz ze wzrostem częstotliwości mierzonej błąd względny pomiaru powinien maleć. Bardzo małe wartości błędu względnego nie świadczą jednak o wysokiej dokładności pomiaru, gdyż i tak rozdzielczość odczytu była za niska w porównaniu do wartości błędu.

Wniosek (dlaczego stan początkowy ≠0): Wiemy, że w sytuacji idealnej x powinno wynosić 0 (okres całkowity równa się sumie półokresów: dodatniego i ujemnego). W naszym ćwiczeniu x było różne od 0. Powodów takiej sytuacji jest kilka: biorąc pod uwagę że półokres dodatni mierzyliśmy mierząc czas pomiędzy zboczem narastającym a opadającym, a półokres ujemny mierzyliśmy mierząc czas pomiędzy zboczem opadającym a narastającym to znaczny wpływ miały elementy miernika odpowiedzialne za detekcję zbocza narastającego i opadającego. Ich niestałość działania była spowodowana ich dokładnością, oraz faktem, że generowany sygnał nie był idealnie sinusoidalny, wobec tego półokres dodatni i ujemny nie były sobie równe, a okres całkowity był różny od ich sumy. Na fakt że, te półokresy były różne miały też wpływ: skończona dokładność generowanego sygnału (mogły wystąpić minimalne wahania częstotliwości i amplitudy) oraz różne elementy całego układu pomiarowego wprowadzające zakłócenia. Należy dodać, że przy pomiarze okresu miernik podaje wartość średnią kilku pomiarów, co również miało wpływ na zauważone rozbieżności.

Generator funkcyjny

CZĘSTOŚCIOMIERZ typ C577 lub PFL-28A

---