МТУСИ, метрология, стандартизация и сертификация (контрольная работа)

Задание состоит из 5 задач, охватывающих основные темы: измерение частоты, напряжения, фазы, спектра и вопросы осциллографирования сигналов. В зависимости от варианта, определяемого последней цифрой номера зачетной книжки, даны разные цифровые значения.

Номер варианта обозначен в верхних строчках таблиц.

При оформлении контрольной работы перед текстом решения задачи должно быть переписано условие решаемой задачи с числовыми значениями решаемого варианта.

Контрольная работа выполняется на отдельных скрепленных листах (если выполняется на принтере), либо в тетрадке.

Для решения задачи 1 необходимо разобраться в принципе преобразования временного интервала в цифровой код путем подсчета числа импульсов и работе цифрового частотомера в разных режимах.

Для решения задачи 2 нужно иметь ввиду, что измерение переменных напряжений сводится к определению интегральных значений текущей функции напряжения u(t). Если у вольтметра закрытый вход, то интегральное преобразование вычисляют от значения переменной составляющей измеряемого сигнала (т.е. из сигнала за вычетом его постоянной составляющей), если открытый – то от всего измеряемого сигнала. Нужно помнить, что результат измерения зависит от вида детектора вольтметра и его градуировки.

Для решения задачи 3 необходимо изучить принцип работы осциллографа с электронно-лучевой трубкой, понять разницу различных режимов развертки, назначение и роль линии задержки в канале «У» осциллографа.

Для решения задачи 4 необходимо разобраться в работе цифрового фазометра, в котором применяется принцип преобразования фазового сдвига в цифровой код путём подсчета числа счетных импульсов.

Для решения задачи 5 необходимо вспомнить теорию спектральных преобразований (преобразования Фурье), разобраться в работе спектрального анализатора последовательного действия с индикатором на электронно- лучевой трубке.

ЗАДАЧИ

Задача 1

Показание цифрового (электронно-счетного) измерителя частоты при измерении периода N.

Найти максимальную абсолютную и относительную погрешности дискретности.

Задача 2

Измеряется напряжение в виде периодической последовательности прямоугольных импульсов с параметрами: длительность импульсов τ, период Т, амплитуда .

Найти чему равно:

1. Показание пикового вольтметра с закрытым входом, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала.

2. Показание пикового вольтметра с открытым входом, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала.

3. Показание квадратичного вольтметра с закрытым входом, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала.

4. Показание вольтметра средневыпрямленных значений с открытым входом, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала.

5. Показание вольтметра средневыпрямленных значений с закрытым входом, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала.

6. Показание пикового вольтметра с закрытым входом, проградуированного в максимальных значениях синусоидального сигнала.

7. Показание пикового вольтметра с открытым входом, проградуированного в максимальных значениях синусоидального сигнала.

Задача 3

На экране осциллографа наблюдается периодическая последовательность прямоугольных импульсов с периодом Т. Развертка внешняя, длительность развертки.

Нарисовать картинку, которая будет на экране осциллографа при внешней и внутренней синхронизации, считая, что в канале «У» отсутствует линия задержки.

Задача 4

Цифровым фазометром измеряется фазовый сдвиг синусоидального сигнала с частотой f. Период счетных импульсов - Т_сч. Определить разрешающую способность (минимальное значение фазы), которое может быть измерено в данном случае.

Задача 5

При исследовании спектра периодической последовательности прямоугольных радиоимпульсов длительностью т_с и периодом Т на анализаторе спектра последовательного действия с индикатором на электроннолучевой трубке была получена изображенная ниже картинка. Период развертки анализатора спектра Т_а Определить значения f_1, f₂ и выразить их в единицах измерения частоты, и число вертикальных полос N.

f