Sygnały Elektryczne – parametry częstotliwościowe i czasowe.doc

(56 KB) Pobierz

Kod kursu:

 

Wykonali:

Temat: Sygnały Elektryczne – parametry częstotliwościowe i czasowe.

 

Nr ćw.: 7

Termin zajęć:

Termin oddania:

 

Ocena:

 

 

 

1.      Cel ćwiczenia

Zapoznanie z zasadami pomiaru częstotliwości i czasu; podstawowymi parametrami typowych częstościomierzy i czasomierzy, warunkami ich użytkowania ze szczególnym uwzględnieniem dokładności pomiaru. Celem ćwiczenia było przede wszystkim porównanie pomiarów częstotliwości i okresu sygnału sinusoidalnego za pomocą oscyloskopu oraz częstościomierza/czasomierza.

2.      Wstęp teoretyczny

Okresem T sygnału nazywamy czas jednej pełnej zmiany przebiegu.

Częstotliwością f sygnału okresowego nazywamy liczbie jego okresów T w jednostkowym

przedziale czasu (najczęściej w jednej sekundzie). Częstotliwość jest odwrotnością okresu

przebiegu: f =1/T

Jednostka okresu (czasu) jest sekunda (s), częstotliwości - herc (Hz). W codziennym

stosowaniu wykorzystywane są jednostki podwielokrotne czasu, np. ms, ms, ns i wielokrotne

częstotliwości, np. kHz, MHz czy GHz. Wspomniane parametry są wielkościami, które można mierzyć z bardzo dużą dokładnością częstościomierzami cyfrowymi, dzięki istnieniu doskonałych wzorców częstotliwości, np. kwarcowych.

Do podstawowych metod pomiaru czasu i częstotliwości można zaliczyć:

- metody cyfrowe;

- metody oscyloskopowe.

Metoda cyfrowa polega na zliczaniu liczby n okresów przebiegu w czasie

wzorcowego przedziału czasu Tw i określeniu częstotliwości bezpośrednio z zależności:

fx=n/Tw

Badany przebieg o nieznanej częstotliwości w wejściowych układach formujących

kształtowany jest w ciąg impulsów prostokątnych o takiej samej częstotliwości. Generator

wzorcowy (kwarcowy) wytwarza impuls prostokątny otwierający bramkę na czas Tw

pomiaru. W czasie jej otwarcia licznik zlicza n impulsów mierzonego przebiegu o częstotliwości fx , zatem nx Tx = Tw , stąd

fx=nx/Tw

Liczba zliczonych impulsów nx jest bezpośrednią miarą częstotliwości. ąd pomiaru

częstotliwości jest zależny od dokładności określenia czasu otwarcia bramki Tw (zwykle jest

pomijalnie mały, jest to bowiem ąd generatora wzorcowego – kwarcowego) oraz od ędu

zliczania impulsów (jego wartość bezwzględną wynosi ± 1 impuls).
Przebieg ćwiczenia

Tabela I

T1

T2

T3

T4

T5

T6

sygnał

110-3

8,210-4

6,610-4

8,010-4

8,810-4

6,410-4

sinusoidalny

9,810-5

8,010-5

7,810-5

8,010-5

9,010-5

3,610-3

prostokątny

1010-3

8,210-3

6,410-2

7,610-2

8,810-3

6,410-3

trójkątny

                                                     

                                      

Podczas analizy niepewności okresu trzeba wziąć pod uwagę błąd wzorca, błąd wyzwalania oraz błąd dyskretyzacji. Błąd wzorca wynosi w każdym przypadku , błąd wyzwalania 3%, natomiast błąd dyskretyzacji wynosi jednostka zliczana, podana w tabeli 2.

Tabela II

Lp.

fx

[Hz]

Tw

[s]

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin