Исследование методов измерения фазовых параметров четырехполюсников, страница 4

 - предел допускаемой абсолютной погрешности (оценка погрешности) измерения фазового сдвига методом линейной развертки, вызванный неточностью измерения линейных размеров

5.4  Измерение ФЧХЧ с помощью осциллографа методом синусоидальной развертки

 - предел допускаемой абсолютной погрешности (оценка погрешности) измерения фазового сдвига методом синусоидальной развертки, определяемый неточностью измерения линейных размеров

Задачи для контроля самостоятельной работы. Вариант 75.

Задача 1: С помощью двулучевого осциллографа методом линейной развертки исследовали фазовый сдвиг четырехполюсника. На входы канатов вертикального отклонения осциллографа Y₁ и Y₂ при этом поступали сигналы и  соответственно. Изобразить осциллограмму, которая получится на экране осциллографа, если начальные фазы колебаний  и  равны значениям, приведенным в таблице 4.3,  =  , а размер периода колебаний на экране осциллографа L равен значению, указанному в таблице 4.4. При построении осциллограммы принять коэффициенты отклонения канатов вертикального отклонения осциллографа Y₁ и Y₂ одинаковыми, а размеры экрана равными: по горизонтали 10 см, по вертикали 8 см.

Дано:  и ; L = 8 см.

Решение: Зная разность фаз колебаний , определим линейный размер l на экране осциллографа.

 (метод. указ. к лаб. работе № 6)

Задача 2: Определить двумя способами размер фазового сдвига по осциллограмме (рисунок 4.1), полученной при измерении фазового сдвига методом синусоидальной развертки. Номер осциллограммы соответствует последней цифре номера зачетной книжки. В обоих случаях оценить абсолютную погрешность измерения фазового сдвига (определить границу или предел допускаемой погрешности), вызванную погрешностью измерения линейных размеров фигуры Лиссажу, если её предел допускаемой абсолютной погрешности равен 0,6 мм.

Дано: 2A = 2B; a = b = 2y₀ = 2B = 30 мм;

Решение: Фазовый сдвиг через синус равен:

 град

: – деление на ноль

Фазовый сдвиг через тангенс:

, при условии что 2A = 2B

 град

Абсолютная погрешность:

 град

округляем в меньшую сторону:   град

 На рисунке 4.2 приведены фазо-частотные характеристики четырех фазовых корректоров. Определить групповое время запаздывания (ГВЗ) J-го корректора (таблица 4.5) на частоте F, указанной в таблице 4.6. Записать в общем виде аналитическое выражение для оценки погрешности измерения ГВЗ.

Дано: J = 4 ; F = 24 кГц. Найти ГВЗ.

Решение: Возьмем приращение   кГц, тогда  град (рис. 4.2 методические указания к лабораторной работе № 6)

 (методические указания к лабораторной работе № 6, стр. 10)

 мкс

Записать в общем виде аналитическое выражение для оценки погрешности измерения ГВЗ

Графики зависимости

Выводы:

5.1: При необходимости снятия более точных значений фазового сдвига необходимо использовать цифровые фазометры имеют большую точность и позволяют измерять погрешность «прямым способом»

5.2: Измерение ГВЗ можно производить ЦФ, но косвенно согласно формуле

5.3, 5.4: Фазовый сдвиг можно косвенно определить с помощью осциллографа методом линейной и синусоидальной развертки соответственно.

5.5: Более точные измерения получают при измерении фазового сдвига ЦФ, менее точные осциллографом методом синусоидальной развертки. Наибольшей погрешностью обладает метод определения фазового сдвига осциллографом методом линейной развертки.

Общий вывод: в зависимости от требований к погрешности при измерении фазового сдвига можно применить как осциллографом так и ЦФ, к тому же ЦФ достаточно легко определить ГВЗ.