Фазометр. Назначение и принципы построения, страница 3

Индикатор «Задержка» показывает - на сколько миллисекунд выходной сигнал ФВ отстает от входного.

Рис. 9

Фазометр

Прибор позволяет измерять сдвиг фазы или задержку сигналов (рис. 10). Окно  «Разность фаз» показывает изменение фазы сигнала в градусах, а окно «Задержка» - в миллисекундах.                              

Рис. 10

4. Подготовка к выполнению исследований

Подготовка к исследованиям выполняется дома и уточняется в начале занятий. При подготовке необходимо:

·  изучить возможности и органы управления всех используемых в работе виртуальных приборов;

·  составить план экспериментальных исследований;

·  подготовить на бригаду форму отчета, содержащего план и методики исследований, заготовки таблиц и графиков;

·  в начале занятия согласовать с преподавателем план экспериментальных исследований и формы представления результатов.

После получения индивидуального допуска к работе выполнить запланированные исследования в полном объеме.

Для определения погрешности измерения фазового сдвига можно сравнить показания ФМ с установленными значениями сдвига образцового СС и ФВ. Изменять частоту генератора можно в пределах от 1 Гц до 100 кГц.

Абсолютная погрешность в градусах

.

Относительная погрешность в процентах

.

5.Типовые экспериментальные  исследования

Уровень 1: Изучение и работа с прибором

1.  Пробные измерения при отсутствии шума

Установить в каналах «А» и «Б»  СС амплитуды сигналов 100 и 200 мВ на частоте 1 кГц с фазовым сдвигом 90^О. Подавая с выхода СС на входы ФМ и О гармонические или импульсные сигналы,  апробировать работу ФМ при измерении  разности фаз и времени задержки для различных состояний ФВ. Формы сигналов контролировать на осциллографе. Сравнить полученные результаты с учетом состояния ФВ.

2.  Пробные измерения при наличии шума

Установить в каналах «А» и «Б»  СС амплитуды шума и сигналов 100 мВ при частоте 1 кГц. Подавая с выхода ГС на входы ФМ гармонические или импульсные сигналы, апробировать работу ФМ при измерении  разности фаз и времени задержки для различных состояний ФВ. Формы сигналов контролировать на осциллографе. Сравнить полученные результаты с учетом состояния ФВ.

3.  Измерения в диапазоне частот

Повторить пп.1 и 2 на краях диапазона рабочих частот СС.

4.  Измерения при разных соотношениях уровней сигналов  в каналах

Повторить пп.1 и 2 на краях диапазона рабочих уровней СС.

5.  Измерения при разных соотношениях уровней сигналов и шумов в каналах

Повторить пп.1 и 2 на краях диапазона рабочих уровней сигналов и шумов СС.

Уровень 2: Применение фазометра для измерения параметров  сигналов и устройств при наличии и отсутствии шумов. При эксперименте  испытаниям подвергаются регулируемый фазовращатель/линия задержки, двухканальный осциллограф, а также калибратор фазового сдвига (СС) и временной задержки.

1.  Калибровка (градуировка) и проверка рабочего диапазона частот регулируемого ФВ гармонического сигнала

Выбрать сетку частот, уровней сигнала и шумов для проведения измерений ФВ. Последовательно устанавливать в каналах «А» и «Б»  СС минимальные, средние и максимальные частоты и амплитуды гармонических сигналов. В каждом состоянии оценить погрешности формирования фазового сдвига при отсутствии и  наличии шумов.

2.  Калибровка (градуировка) и проверка рабочего диапазона частот регулируемой линии задержки импульсного  сигнала

Для выбранной сетки частот, уровней сигнала и шумов последовательно устанавливать в каналах «А» и «Б»  СС различные формы, а также минимальные, средние и максимальные частоты и амплитуды  импульсных сигналов. В каждом состоянии оценить погрешности формирования задержки при отсутствии и  наличии шумов.

3.  Проверка рабочего диапазона частот двухканального осциллографа в режимах измерения фазового сдвига и задержки сигнала