Sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia.

Ćwiczenie 6

Cyfrowy pomiar czasu i częstotliwości.

Zespół 1:

Bartłomiej Burda

Piotr Mika

Paweł Rudowski

Łukasz Słodkowski

Ryszard Zając

Sprawozdanie wykonał: Paweł Rudowski

1. Opis ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z parametrami i obsługą mierników cyfrowych służących do pomiaru częstotliwości i czasu.

2. Schemat układu pomiarowego.

3. Spis przyrządów.

• generator „Metex” MXG-9802

• generator G432

• cyfrowy miernik częstotliwości i czasu KZ-2025A

• cyfrowy miernik częstotliwości i czasu C571

4. Wyniki pomiarów.

a) Pomiar częstotliwości i okresu sygnału sinusoidalnego miernikiem KZ-2025A.

Częstotliwość odczytana z generatora (G432)	Częstotliwość zmierzona	Okres zmierzony	Pomiar półokresu dodatniego	Pomiar półokresu ujemnego
8 Hz	0,0082 kHz	121,2743 ms	61,8287 ms	59,0633 ms
6 kHz	6,0882 kHz	0,1643 ms	0,0841 ms	0,0803 ms
80 kHz	82,6322 kHz	0,0122 ms	0,0063 ms	0,0060 ms
400 kHz	413,1193 kHz	0,0024 ms	0,0013 ms	0,0012 ms

b) Pomiar częstotliwości i okresu sygnału sinusoidalnego miernikiem C571.

Częstotliwość odczytana z generatora (MXG-9802)	Częstotliwość zmierzona	Okres zmierzony	Pomiar półokresu dodatniego	Pomiar półokresu ujemnego
8,085236 Hz	8,08628 Hz	123,647 ms	72,5690 ms	50,8145 ms
6,076745 kHz	6,07672 kHz	0,1645 ms	0,09555 ms	0,06920 ms
401,2019 kHz	401,153 kHz	0,02492 ms	0,01491 ms	0,01091 ms
902,4 kHz	902,410 kHz	1,10807 us	0,660180 us	0,485309 us

5. Obliczenia i analiza dokładności.

Dla wszystkich zmierzonych okresów i półokresów obliczamy wyrażenie:

Dla miernika KZ-2025A:

x = 121,2743 - (618287 + 59,0633) = 0,3823 [ms]

x = 0,1645 - (0,09555 + 0,06920) = -0,00025 [ms]

x = 0,0122 - (0,0063 + 0,0060) = -0,001 [ms]

x = 0,0024 - (0,0013 + 0,0012) = -0,0001 [ms]

Dla miernika C571:

x = 123,647 - (72,5690 + 50,8145) = 0,2635 [ms]

x = 0,1645 - (0,09555 + 0,06920) = -0,00025 [ms]

x = 0,02492 - (0,01491 + 0,01091) = -0,0009 [ms]

x = 1,10807 - (0,660180 + 0,485309) = -0,037419 [us]

Dla miernika C571 wyznaczamy niepewność względną pomiaru:

gdzie:

RMT - rzeczywisty czas pomiaru

f_w = 10 MHz

Dla częstotliwości 8 Hz:

= 0,037 %

Dla częstotliwości 900 kHz:

= 0,00026 %

Niepewność względną pomiaru obliczamy ze wzoru:

Dla częstotliwości 8 Hz:

[Hz]

Dla częstotliwości 900 kHz:

[Hz]

Wyniki pomiarów wraz z niepewnościami:

f_x = ( 8,0862 ± 0,0030 ) Hz

f_x = ( 902,410 ± 0,003 ) kHz

6. Wnioski.

W ćwiczeniu tym dokonywaliśmy pomiaru częstotliwości i okresu sygnału sinusoidalnego. Sygnał ten był generowany za pomocą generatorów MXG-9802 oraz G432. Jego częstotliwość, okres oraz półokresy dodatni i ujemny odczytywaliśmy za pomocą mierników KZ-2025A oraz C571. Pomiary wykonywaliśmy dla różnych częstotliwości: małych, średnich i dużych. Przy pomiarze okresu i dwóch półokresów możemy zauważyć, że dla małych częstotliwości ich długość nie jest taka sama. Ponadto dla miernika C571 obliczyliśmy niepewność względną i bezwzględną pomiaru częstotliwości dla dwóch skrajnych jej wartości. Dla małej częstotliwości (8 Hz) niepewność jest większa i jest związana z błędem bramkowania. Dla dużej częstotliwości (900 kHz) niepewność jest bardzo mała i zależy głównie od błędu kwantyzacji.

Elektronika i Telekomunikacja

Rok 2

Data: 06.04.2001 r.

MIERNIK CZĘSTOTLIWOŚCI

I CZASU

GENERATOR

f

---