TEMAT : Cyfrowe przyrządy do pomiaru czasu i częstotliwości. |
||
IMIĘ I NAZWISKO : Wojciech Baliński, Maciej Pękala, Piotr Lisica, Tomasz Witak |
||
WYDZIAŁ : Elektryczny |
SEMESTR : letni |
ROK AKADEMICKI: 2000/2001 |
ZESPÓŁ : nr 4 |
DATA WYKONANIA : 4 Marca 2001 |
|
OCENA : |
PODPIS : |
Wykaz przyrządów:
- Częstościomierze - PFL - 28A , C571;
Generator funkcyjny typ G 432 oraz MXG - 9802;
Wykonaliśmy po trzy pomiary na każdym mierniku dla różnych częstotliwości ustawionych na generatorach . Dla ustawionych wartości zmierzyliśmy:
częstotliwość przebiegu fx ;
okres przebiegu Tx ;
półokres dodatni T1/2+ ;
półokres ujemny T1/2- ;
Dla wszystkich zmierzonych okresów i półokresów obliczyliśmy :
x=Tx-(T1/2++T1/2-)
Dla jednej wybranej częstotliwości zmierzonej przyrządem C571 wyznaczyliśmy względną niepewność pomiaru <δfx> według poniższej zależności :
δtr=0,3%
RMT - rzeczywisty czas pomiaru
fw - 10 MHz
a następnie bezwzględną niepewność pomiaru <Δfx>.
Schemat układu pomiarowego.
Pomiary przyrządem PFL - 28A;
fx=(4,5±0.1) Hz
Tx=(185,0179±0,0192) ms
fx=(6,8233±0,0001) KHz
Tx=(117.3±0.3) μs
fx=(471,5815±0,0001) KHz
Tx=(1,8±0,3) μs
Pomiary przyrządem C571:
fx=(2,30355±0,00301) Hz
fx=(2,32323±0,00904) KHz
fx=(233,917±0,050) KHz
Wnioski:
Wartość x wyrażona zależnością x=Tx-(T1/2++T1/2-) jest różna od zera ponieważ występuje błąd przerzutnika (bramkowania). Polega on na tym iż dla układu wykrywającego przejście przez zero powstają różne odchylenia i prawdziwy moment przejścia przez zero jest wychwytywany z błędem.
Przy pomiarze małych częstotliwości klasycznym przyrządem popełniany jest dosyć spory błąd , ponieważ w zmierzonym odcinku czasu układ zlicza niewielką liczbę impulsów, natomiast pomiar okresu jest obarczony bardo małym błędem , gdyż jest zliczana bardzo duża liczba impulsów generatora wewnętrznego.
Klasycznym częstotliwościomierzem popełniamy mniejszy błąd wraz ze wzrostem częstotliwości badanego sygnału, przeciwnie jest z pomiarem okresu.
Aby poprawić wyniki pomiarów małych częstotliwości stosuje się częstotliwościomierze z dwoma generatorami. Wynik pomiaru posiada większą rozdzielczość (pięć miejsc po przecinku przy pomiarze częstotliwości z zakresu 1-10Hz , natomiast klasyczny jedno miejsce).
Przy pomiarze większych częstotliwości przyrządem zaczyna dominować błąd wewnętrznego generatora wyrażony członem
; gdzie RMT to czas trwania pomiaru , a fw- częstotliwość wewnętrznego generatora.