Технические характеристики выбранного вентиля. Расчет погрешностей. Нахождения вентильного отношения, страница 2

4.Расчет погрешностей

  А)Коэффициент отражения

Приборы для измерения:

-Измеритель КСВН и ослаблений Р2-125

Схема установки для измерения коэффициента отражения:

Методика измерений:

При измерении КСВ используется панорамный измеритель Р2-125. Нижняя граничная частота устанавливается на 9000МГц, верхняя на 10000МГц. Прибор в результате измерения будет выдавать значение КСВ на каждой частоте в зависимости от шага. ЭВМ вычисляет коэффициент отражения по формуле . Данные для разных частот обрабатываются (усредняются) и в итоге находится среднее значение коэффициента отражения, которое и выводится на экран.

Структура погрешности:

1)погрешность измерения Р2-125(систематическая инструментальная)

2)Основная погрешность установки частоты Р2-125 (случайная, инструментальная)

3)Погрешность, обусловленная не идеальностью согласования вентиля (систематическая, инструментальная)

4)Погрешность калибровки Р2-45 (случайная, методическая)

 

5)Погрешность, связанная с методикой выбора точек измерения, т. е. от аппроксимации реальной характеристики. Чем меньше шаг тем меньше погрешность измерения.(систематическая методическая)

Случайная погрешность косвенных измерений будет определяться

 где a=КСВ-1      b=КСВ+1      КСВ=1,2

=3,7%

Систематическая погрешность косвенных измерений будет определяться

0,33%

Так как систематическая погрешность косвенных измерений , значит ею можно пренебречь, тогда суммарная погрешность косвенных измерений

Б)Коэффициент передачи

Приборы для измерений:

-генератор Г46-03

-ваттметр поглощаемой мощностиМ3-90. 

Схема установки для измерения коэффициента передачи:

Методика измерений

Устанавливаем на генераторе диапазон частот на которых будут производится измерения 9-11ГГц. Ваттметр первоначально соединяется с выходом генератора и устанавливается уровень выходной мощности генератора равным 3 мВт. Потом вентиль помещается между генератором и ваттметром и происходит измерение проходящей мощности. Отношение этих мощностей будет являться коэф. передачи.  . Изменяется частота в соответствии с шагом, и повторяются измерения мощности на выходе вентиля. Полученные данные усредняются и выводятся на экран в виде среднего значения коэффициента передачи.

Структура погрешности:

1)Погрешность установки частоты (случайная, аддитивная, статическая методическая)

2)погрешность измерения ваттметра М3-90(систематическая, инструментальная).

 

3)дополнительная погрешность ваттметра М3-90, обусловленная изменением напряжения питания и температуры (случайная, инструментальная):

4) погрешность, обусловленная не идеальностью согласования (систематическая, инструментальная)

5)Погрешность, связанная с методикой выбора точек измерения, т. е. от аппроксимации реальной характеристики. Чем меньше шаг тем меньше погрешность измерения.(систематическая методическая)

Случайная погрешность

Систематическая погрешность

Суммирование погрешностей: так как  то

Погрешность косвенных измерений

Перейдем к относительным погрешностям

 

Итоговая погрешность найдется как

В) Рабочий диапазон частот

Приборы для измерения:

-генератор Г46-03

-ваттметр поглощаемой мощностиМ3-90.

Схема установки для измерения рабочего диапазона частот:

Методика измерений:

Рабочий диапазон будет определяться по коэф. передачи.

Рабочим диапазоном будет считаться тот диапазон частот, на краях которого коэф. передачи в прямом направлении уменьшится в  раз.  Частота генератора задается на от 8,2-12,2гГц. Алгоритм выхода в рабочую точку измерения следующий:

-выбранный диапазон частот делится пополам и вычисляются значения    

коэффициентов передачи на крайних частотах(в точках 1, 2, 3). Идет сравнение S с Sср  вычисленным в пункте измерения коэф. передачи.

-при не совпадении Sср* с S поддиапазон делится еще раз по полам с учетом  того в какой точке S наиболее ближе к Sср*.(на приведенном рисунке видно метод деления на поддиапазоны)

-после каждого шага деления диапазон сужается и в итоге получается результат- Рабочая точка в которой коэффициент передачи в раз меньше Sср(среднего коэффициента передачи).

Структура погрешности:

1)Погрешность установки частоты (случайная, аддитивная, статическая методическая)

2)Дополнительная погрешность установки частоты генератора (случайная, инструментальная, статическая): обусловлена нестабильностью частоты.

3)Погрешность обусловленная вычисление коэф. передачи (случайная, методическая, статическая)  

5)Погрешность, связанная с методикой выбора точек измерения, т. е. от аппроксимации реальной характеристики. Чем меньше шаг тем меньше погрешность измерения.(систематическая методическая)