 |
3.2. Измерение диапазона эффективно воспроизводимых частот.
|
|
|
|
3. 2. Измерение диапазона эффективно воспроизводимых частот.
Для этого измерения можно применять предыдущую схему.
С выхода Г3-119 подаются синусоидальные колебания. Тогда границы диапазона эффективно воспроизводимых частот – это частоты, на которых показания вольтметра снижаются на 3дБ относительно 
на 1000Гц.
Сначала находится на 1000Гц, затем, увеличивая 
от 1кГц, добиваются показаний вольтметра 
и снимаются с генератора показания частоты. Так находится верхний предел диапазона.
Затем, уменьшая частоту от 1кГц, добиваются показаний вольтметра и с генератора снимаются показания частоты. Так находится нижний предел диапазона.
Рис. 2. Схема измерения диапазона эффективно воспроизводимых частот.
3. 3. Измерение входного сопротивления (косвенный метод).
Для определения входного сопротивления применяется косвенный метод. С помощью амперметра и вольтметра измеряются соответственно 
, 
. Тогда 
.
Рис. 3. Схема измерения входного сопротивления.
3. 4. Измерение коэффициента гармоник.
Данный параметр определяется прямым путем с помощью прибора С6-12, который подключается на выход УНЧ. На вход УНЧ подаются гармонические колебания с частотой 1000Гц.
Рис. 4. Схема измерения коэффициента гармоник.
3. 5. Измерение неравномерности амплитудно-частотной характеристики.
Для определения неравномерности полосы пропускания с генератора на вход УНЧ подаются гармонические колебания. Сначала измеряется напряжение на 1000Гц. При изменении частоты от 20Гц до 20кГц определяются максимальное и минимальное показания вольтметра. Далее полученные результаты обрабатываются по формулам: 
и 
.
|
|
|
Рис. 5. Схема измерения неравномерности амплитудно-частотной характеристики.
4. Расчет фактических погрешностей измерений.
4. 1. Погрешность измерения выходной номинальной мощности (косвенный метод).
Погрешность измерения выходной номинальной мощности включает в себя погрешность измерения напряжения на нагрузке, погрешность установки номинальной нагрузки.
Погрешность измерения напряжения на нагрузке включает в себя:
a) Основная погрешность измерительного прибора: инструментальная, случайная, статическая, мультипликативная.
b) Погрешности считывания показаний – погрешность цены деления: субъективная, систематическая, аддитивная, динамическая.
c) Дополнительная погрешность прибора из-за отклонения температуры от нормальных условий: инструментальная, случайная, статическая, мультипликативная.
d) Дополнительная погрешность прибора из-за колебания напряжения в сети на 
: инструментальная, случайная, статическая, мультипликативная.
e) Входное сопротивление вольтметра: методическая, систематическая, статическая, мультипликативная.
f) Разброс параметров резисторов: инструментальная, случайная, статическая, мультипликативная.
g) Температурный коэффициент резисторов: инструментальная, случайная, статическая, мультипликативная.
h) Сопротивление проводов: инструментальная, систематическая, статическая, мультипликативная.
Рассчитаем эту погрешность:
a) Основная погрешность В7-37 при измерении средне квадратичного значения переменного напряжения на частоте 
1кГц 
. Предел измерения 
, а измеряемое напряжение 
, тогда 
. Такая погрешность имеет равномерный закон распределения, поэтому СКО: 
.
b) При пределе измерения 200В цена деления равна 
, значит погрешность измерения 
. Эта погрешность систематическая.
c) Дополнительная погрешность прибора из-за отклонения температуры от нормальных условий равна половине основной погрешности на каждые 10С0. При изменении температуры от +5С0 до +35С0 
. Закон распределения равномерный, значит СКО: 
.
|
|
|
d) Дополнительная погрешность прибора из-за колебания напряжения в сети на равна половине основной погрешности прибора 
. Закон распределения треугольный, значит СКО: 
.
e) Входное сопротивление вольтметра влияет на сопротивление нагрузки. 
и 
включены параллельно.
, 
, тогда эквивалентная нагрузка
,
т. е. 
Ом.
Таким образом, входное сопротивление вольтметра слабо влияет на значение нагрузки (изменение на 
), поэтому эту погрешность можно исключить.
f) Разброс параметров резисторов С5-16 составляет 
. 
Ом. Оценим влияние этой погрешности на результаты измерений. Так как применяются четыре резистора одного типа, то возможное максимальное отклонение нагрузки от номинального значения 
Ом.
Пересчитаем погрешность нагрузки в погрешность измерения напряжения.
, 
, 
, 
Таким образом, эта погрешность не превышает значения
. Закон распределения равномерный, СКО: 
.
g) Температурный коэффициент резисторов равен 
. Тогда при отклонении температуры от нормальных условий на 
Ом. Так как нагрузка состоит из четырёх резисторов, то полное изменение сопротивления нагрузки составляет 
. Пересчитаем погрешность нагрузки в погрешность измерения напряжения. , 
, 
, 
. Будем считать закон распределения равномерным, тогда СКО: 
.
h) Нагрузка соединена с двумя медными жилами длиной 0, 5м и диаметром 1мм. Удельное сопротивление меди 
. Тогда дополнительное сопротивление создаваемое проводами равно 
. Пересчитаем погрешность нагрузки в погрешность измерения напряжения. , , , 
Таким образом, данная погрешность систематическая и мультипликативная.
Общая систематическая погрешность измерения напряжения:
.
.
При измерении общая систематическая погрешность
.
Общая случайная погрешность измерения напряжения:
СКО: 
.
Погрешность установки номинальной нагрузки:
a) Разброс параметров резисторов: инструментальная, случайная, статическая, мультипликативная.
b) Температурный коэффициент резисторов: инструментальная, случайная, статическая, мультипликативная.
|
|
|
c) Сопротивление проводов: инструментальная, систематическая, статическая, аддитивная.
Рассчитаем эту погрешность:
a) Разброс параметров резисторов С5-16 составляет . 
Ом. Так как применяются четыре резистора одного типа, то возможное максимальное отклонение нагрузки от номинального значения 
Ом. Таким образом, эта погрешность не превышает значения.
. Закон распределения равномерный, СКО: 
.
b) Температурный коэффициент резисторов равен 
. Тогда при отклонении температуры от нормальной на . Так как нагрузка состоит из четырёх резисторов, то полное изменение сопротивления нагрузки составляет 
. Погрешность равна 
. Будем считать, что закон распределения равномерный, тогда СКО: 
.
c) Нагрузка соединена с двумя медными жилами длиной 0, 5м и диаметром 1мм. Удельное сопротивление меди . Тогда дополнительное сопротивление создаваемое проводами равно 
.
.
Общая систематическая погрешность установки номинальной нагрузки:
.
Общая случайная погрешность установки номинальной нагрузки:
СКО: 
.
Систематическая погрешность косвенных измерений мощности:
Переведём абсолютную погрешность в относительную: 
.
Случайная погрешность косвенных измерений мощности:
Две погрешности коррелированны, так как измерение напряжения на выходе зависит от сопротивления нагрузки.
, 
.
.
Так как 
, то погрешность результата 
.
|
|
|
