Выполнения лабораторного задания

1. Записать в отчёт вывод о значениях отношений одноименных параметров уровня у разных форм напряжений.

2. Записать в отчёт вывод о процессе настройки разных типов вольтметров перед измерением.

3. Записать в отчёт вывод о выявленной закономерности в степени подавления помех разных частот в вольтметре В7-77, связав полученные результаты с принципом двухтактного интегрирования.

4. Для вольтметра В7-77 для серий измерений 1…5 (таблица 3.1) вычислить (в децибелах) оценки K_нв* коэффициента подавления помехи нормального вида по формуле

2U_м

K_нв* = – 20 lg ----------,

| |

где U_м - амплитуда гармонической помехи.

Записать вычисленные оценки в таблицу 3.1.

5. Проверить, выполняется ли условие K_нв* > K_нв, где K_нв – коэффициент подавления помехи нормального вида, установленный для вольтметра В7-77 (его краткие технические характеристики см. в приложении А).

Результаты проверки записать в отчет в виде вывода.

6. Сравнить между собой значения | |, полученные по результатам 1 и 3 серий измерений, и объяснить их небольшое различие.

Объяснение записать в отчет в виде вывода.

7. Сравнить между собой значения | |, полученные по результатам 4 и 5 серий измерений, и объяснить их существенное различие.

Объяснение записать в отчет в виде вывода.

8. Сравнить точечные оценки СКО гармонического напряжения (показания четырёх типов вольтметров, занесенные в таблицу 4.1) с расчётными значениями (полученными в таблице 2.2).

Результаты выполненного сравнения и сделанные при этом выводы занести в отчет.

9. Сравнить между собой показания всех вольтметров при подаче на их входы одной и той же периодической последовательности прямоугольных импульсов (табл. 4.1) и объяснить существенное отличие показаний вольтметров В7-26 и В7-77 от показаний вольтметра В3-57.

Это объяснение, а также рекомендации по выбору вольтметра для измерения СКО периодических негармонических напряжений записать в отчет.

Замечание. Использование в данной лабораторной работе вольтметров В7-26 и
В7-77 не по назначению (для измерения СКО негармонических напряжений) преследует единственную цель: показать, к каким большим погрешностям это может привести.

10. Рассмотреть результаты измерений напряжений на выходах двух резистивных делителей напряжения (табл. 5.1) с целью получения ответов на следующие вопросы:

а) почему результаты измерения напряжений на выходах ДН1 и ДН2 вольтметром В7-77 существенно отличаются друг от друга?

б) подтверждают ли результаты измерений, что входная цепь осциллографаTDS-2012B существенно меньше влияет на погрешность измерения выходного напряжения делителя с большим выходным сопротивлением, чем входная цепь вольтметра В7-77, и в чем это выражается?

в) почему результаты измерения напряжения на выходе ДН2 вольтметром В7-77, полученные при различных частотах этого напряжения, тоже существенно отличаются друг от друга?

г) от чего и как зависит погрешность взаимовлияния, исследовавшаяся в данном эксперименте?

Ответы на все сформулированные выше вопросы привести в отчете по лабораторной работе.

Подсказка. Убедительные ответы на эти вопросы можно дать, если рассчитать сопротивление входной емкости вольтметра В7-77 при частотах 100 Гц; 10 кГц; 100 кГц; 1 МГц и сопоставить его с выходными сопротивлениями делителей ДН1 и ДН2 (при расчете последних учесть, что один из делителей состоит из двух сопротивлений R₁₁ = R₁₂ = 0,5 кОм, а второй делитель – из двух сопротивлений R₂₁ = R₂₂ = 750 кОм).

VII. Контрольные вопросы

1. Перечислите основные достоинства электронных вольтметров.

2. Расскажите о классификации и обозначениях электронных вольтметров.

3. Дайте определение постоянной составляющей, пиковых значений и пиковых отклонений периодического напряжения.

4. Дайте определение средневыпрямленного значения и средневыпрямленного отклонения периодического напряжения.

5. Дайте определение среднеквадратического значения и среднеквадратического отклонения периодического напряжения.

6. Как связаны между собой амплитудное, средневыпрямленное и среднеквадратическое значения гармонического напряжения?

7. Как связаны между собой размах, средневыпрямленное и среднеквадратическое отклонения периодической последовательности прямоугольных импульсов со скважностью Q = T / tи = 2, (T – период следования импульсов, tи – длительность импульсов)?

8. Поясните принцип действия аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с двойным интегрированием, преобразующего постоянное напряжение в цифровой код.

Какому параметру входного напряжения соответствует выходной цифровой код этого преобразователя, если входное напряжение является изменяющимся (не постоянным)?

9. Расскажите о «подавлении» помех в АЦП двойного интегрирования. Как коэффициент подавления помехи зависит от частоты помехи гармонической формы?

14. Изобразите структурную схему вольтметра В7-26 в режиме измерения переменного напряжения и опишите принцип его действия. На какой параметр входного напряжения он реагирует, и в каком параметре напряжения какой формы проградуирована его шкала? Для чего высокочастотный вход выполнен в виде выносного пробника, и что в этом пробнике находится?

15. Изобразите структурную схему вольтметра В7-77 в режиме измерения переменного напряжения и опишите принцип его действия. На какой параметр входного напряжения он реагирует, и в каком параметре напряжения какой формы проградуирована его шкала?

16. Изобразите структурную схему вольтметра В3-57 в режиме измерения переменного напряжения и опишите принцип его действия. На какой параметр входного напряжения он реагирует, и в каком параметре напряжения какой формы проградуирована его шкала?

17. Прокомментируйте результаты экспериментального исследования подавления гармонической помехи в вольтметре В7-40.

18. Прокомментируйте результаты измерения СКО выходных напряжений функционального генератора SFG-2110 вольтметрами В3-57, В7-77 и В7-26.

19. Прокомментируйте результаты экспериментального ознакомления с погрешностями взаимовлияния при измерении гармонического напряжения вольтметрами В7-77 и В7-26.

Приложение A