Рис. 1. Схема соединений приборов для регистрации мгновенных
В качестве средства измерений мгновенных значений напряжения значений переменного напряжения используется аналого-цифровой преобразователь (АЦП) поразрядного уравновешивания, частота запуска которого fиз задается от ПЭВМ по указанию экспериментатора в диалоговом режиме. Перед АЦП включен делитель напряжения, обеспечивающий два диапазона измерений : (0-1)В и (0-10)В. Характеристики погрешности АЦП и делителя не нормированы. Режим измерений : периодический запуск АЦП от ПЭВМ.
Форма сигнала напряжения и частота измерений предъявляются на экране дисплея в виде дискретных точек, отображающих мгновенные значения сигнала напряжения.
В данном режиме все n измерений должны быть выполнены за время, кратное k периодам входного напряжения. Математически это условие выражается в виде
(1)
где k, n - целые положительные числа, задаваемые преподавателем.
При k = 1 все n измерений будут выполнены за время одного периода напряжения.
Управление работой АЦП, графическое представление данных, диалог с пользователем, регистрация мгновенных значений напряжения и вычисление параметров переменного напряжения выполняется под управлением программы lab1_6_1.exe.
Результаты измерений заносятся в память ПЭВМ и хранятся в файле, имя которого вводит пользователь по запросу компьютера и записывает в протоколе эксперимента.
5.2. Физическое моделирование измеряемого постоянного напряжения, возмущенного помехами
Физическая модель постоянного напряжения, возмущенного
помехами, создается с помощью управляемого источника стабилизированного
напряжения и включенного последовательно с ним генератора сигналов специальной
формы. Схема соединений представлена на рис. 2. Вольтметр служит для контроля
значения напряжения, которое устанавливается с помощью регулятора,
расположенного на лицевой панели источника напряжения.
Рис. 2. Схема соединений для выполнения физического моделирования
Сигнал помехи (такая помеха называется поперечной) имитируется генератором сигналов специальной формы. Переключателем, расположенным на лицевой панели генератора, могут быть заданы помехи синусоидальной, треугольной, пилообразной и прямоугольной формы. Форма сигнала помехи, ее значение и частота измерений, а также значение постоянного напряжения предъявляются на экране дисплея, работающего в режиме осциллографа.
Если сигнал помехи синусоидальный, то плотность распределения результатов измерений - ARCSIN (см. часть I [1], п. 2.3.4, рис. 2.6). Полуширина плотности распределения равна амплитуде сигнала помехи Uпmax,To есть
d=Uпmax.
Если сигнал помехи имеет треугольную или пилообразную форму, то плотность распределения результатов измерений - равномерная (см. часть I, п. 2.3.2, рис. 2.4 [1]). Здесь также d=Uпmax.
Если сигнал помехи - прямоугольный, то плотность распределения результатов измерений - бинарная. Она представляет собой две дельта-функции, отстоящие друг от друга на расстоянии, равном разности между положительным и отрицательным значениями прямоугольного сигнала. Фактически из-за собственных случайных погрешностей АЦП эти две дельта-функции могут быть размытыми.
При отсутствии в сигнале помехи постоянной составляющей, при выполнении условия (1) и при отсутствии собственной систематической погрешности АЦП математическое ожидание результатов многократных измерений неизменного во времени напряжения равно значению этого напряжения (см. часть I [1], п.п. 2.1, 2.3). Статистическая обработка данных, выполняемая в настоящей работе, позволяет определить значение этого напряжения, а также амплитуду и действующее значение напряжения помехи.
Управление работой АЦП, графическое представление данных, диалог с пользователем и регистрация результатов измерений в памяти компьютера выполняется под управлением программы labl_6_l.exe. Имя файла, в котором хранятся результаты, вводит пользователь по запросу компьютера.
5.3. Математическое моделирование измеряемого постоянного напряжения, возмущенного помехами
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.