Politechnika Lubelska w Lublinie |
Laboratorium Metrologii |
||
|
Ćwiczenie Nr 31 |
||
Nazwisko i Imię:
|
Semestr
|
Grupa
|
Rok akademicki
|
Temat ćwiczenia: Cyfrowe pomiary czasowo-częstotliwościowych parametrów sygnałów |
Data wykonania
|
Ocena |
Bezpośrednie badanie częstotliwości
Do wykonania ćwiczenia użyliśmy następujących przyrządów pomiarowych:
-oscyloskop OS-5020G 20MHz
-częstościomierz
-układ skonfigurowany do pomiaru częstotliwości metodą statystyczną
a)
fg [Hz} |
fp s [Hz] |
f1 [Hz] |
f2 [Hz] |
f3 [Hz] |
f4 [Hz] |
f5 [Hz] |
319970 |
319970 |
10000 |
1000 |
100 |
10 |
1 |
fg- wyjście generatora podstawy czasu
fps-wyjście przerzutnika Schmitta
f1..5 - kolejne wyjścia dzielnika częstotliwości
2. Badanie przebiegu sygnału za pomocą oscyloskopu.
- sygnał wysyłany z generatora zegarowego
generator zegarowy
Wykres 1: Przebieg odczytany z oscyloskopu.
Odczyt i obliczenia:
A=6,2V
T=3µs
f=1/T
f=1/3µs=333,333kHz
- na wyjściu przerzutnika Schmitta
przerzutnik Schmitta
Wykres 2: Przebieg odczytany z oscyloskopu.
3. Pomiar częstotliwości statystycznej.
Rys.1 Układ do pomiaru częstotliwości statystycznej
Tp [s] |
fb [Hz] |
fk [Hz] |
Δkw [Hz] |
γkw [%] |
γσkw |
γΣ [%] |
0,01 |
1019 |
1019 |
100 |
0,09 |
0,04 |
0,09 |
0,1 |
1019 |
1020 |
10 |
0,09 |
0,004 |
0,09 |
1 |
1019 |
1020 |
1 |
0,09 |
0,0004 |
0,09 |
0,01 |
1019 |
1020 |
100 |
0,09 |
0,04 |
0,09 |
0,1 |
1019 |
1019 |
10 |
0,09 |
0,004 |
0,09 |
1 |
1019 |
1020 |
1 |
0,09 |
0,0004 |
0,09 |
0,01 |
1019 |
1019 |
100 |
0,09 |
0,04 |
0,09 |
0,1 |
1019 |
1019 |
10 |
0,09 |
0,004 |
0,09 |
1 |
1020 |
1019 |
1 |
0,09 |
0,0004 |
0,09 |
Wzory zastosowane do obliczeń:
4. Wnioski.
Wykonując doświadczenia związane z odczytem wskazań oscyloskopu i późniejszymi obliczeniami zauważyliśmy, że przerzutnik Schmitta wprowadza bardzo niewielkie zmiany częstotliwości nadawanego na wejście sygnału.
Dostrzegliśmy również zależność: im dłuższy czas otwarcia bramki tym popełniamy mniejszy błąd bezwzględny i względny.
Również zmniejszenie błędu kwantowania odbywać się może poprzez zwiększenie czasu pomiaru Tp.
Wyniki wskazują także, iż zastosowany na ćwiczeniach układ nadaje się do pomiaru dużych częstotliwości, dla których oszacowaliśmy stosunkowo mniejsze błędy.