МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА РАДІОТЕХНІКИ
Звіт лабораторної роботи № 1
з дисципліни: "Вимірювання у системах зв'язку"
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОННИХ ВОЛЬТМЕТРІВ
Перевірив:
Філіпов В.В.
Виконали:
студенти групи ТК-34
Грінченко С.В.
Євтушенко І.О.
Пономаренко М.В.
Саєнко С.В.
Черкаси 2014
Мета роботи: набути практичних навичок роботи з електронними вольтметрами різних типів, виміряти деякі їх параметри, вивчити їх характеристики і особливості, дослідити залежність показів приладів від форми вимірюваної напруги.
Використовувані прилади: генератори Г4-18, ГЗ-33; електронні вольтметри ВЗ-33, ВЗ-38; додатковий резистор.
Теоретичні відомості
Електронні вольтметри характеризуються незначним споживанням потужності від вимірюваного кола (великою активною складовою вхідного опору Rвх), малою вхідною ємністю Свх, слабкою залежністю показів від частоти в широкому діапазоні частот, широкими межами вимірювань.
Принцип роботи електронних вольтметрів для вимірювань змінної напруги полягає у випрямленні (детектуванні) цієї напруги з подальшим вимірюванням випрямленого струму або напруги магнітоелектричним приладом. Ці вольтметри будуються по двом типам структурних схем (рис. 1.1, рис. 1.2). Вольтметр (рис. 1.1) з підсилювачем постійного струму після детектуючого каскаду є більш широкополосним (смуга в даному випадку визначається вхідною ємкістю детектора).
Вольтметр з детектором після підсилювача змінного струму (рис. 1.2.) є вузькосмуговим (смуга визначається підсилювачем змінного струму), але володіє більшою чутливістю.
Рис. 1.1. Структурна схема вольтметру з підсилювачем постійного струму після детектуючого каскаду
Рис. 1.2. Структурна схема вольтметру з детектором після підсилювача змінного струму
В даний час широке розповсюдження знаходять цифрові вольтметри, які можуть бути використані в якості зразкових. Переваги цифрових вольтметрів: висока точність вимірювань, широкий діапазон вимірюваної напруги, індикація результатів в цифровій формі, можливість виведення інформації у вигляді кодів.
Найбільш поширені цифрові вольтметри постійної або повільно змінної напруги. Для вимірювання змінної напруги вольтметри застосовують у поєднанні з детектором.
Порядок виконання роботи
Завдання №1. Дослідження АЧХ електронного вольтметра на НЧ.
1.1. Взято у викладача наступне обладнання:
- Електронний вимірювальний вольт метр ВЗ-57;
- Генератор низьких частот ГЗ-106;
- З’єднувальний кабель, з коаксіальним та штирьовими виводами.
1.2. Зібрано схему дослідження АЧХ на НЧ зображену на рис.1.3.
Рис. 1.3. Схема вимірювання АЧХ на низьких частотах
1.3. З дозволу викладача ввімкнено живлення генератора Г3-106 та вимірювального вольтметра ВЗ-57
1.4. На низькочастотному генераторі Г3-106, за допомогою відповідного перемикача встановлено синусоїдальну вхідну напругу та її значення UГ=3(В)
1.5. На низькочастотному генераторі Г3-106, за допомогою ручки встановлення вихідної частоти та перемикача множника частоти встановлено мінімальне значення вхідної частоти.
1.6. На електронному вольтметрі ВЗ-57, встановлено діапазон вимірювань від 0 до 10 В.
1.7. Змінюючи частоту на генераторі Г3-106 від 0 до 300 кГц, за допомогою електронного вольтметра ВЗ-57, виміряно відповідну напругу. Результати вимірювання занесено у табл.1.1.
Табл.1.1 – Значення вимірюваної напруги відповідно до НЧ
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
fг, (кГц)
20
25
30
40
50
60
70
80
90
100
UВИМ, (В)
3.4
3.4
3.3
3.2
3.2
3.1
3.2
3.2
3.2
3.1
№
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
fг, (кГц)
110
130
150
170
190
200
230
250
270
300
UВИМ, (В)
3.1
3.2
3.1
3.1
3.1
3.2
3.2
3.1
3.1
3.1
де fг – частота, яка задається на генераторі;
Uвим – напруга, яка вимірюється за допомогою вольтметра.
1.8. Побудуємо графік АЧХ Вольтметра за результатами наведених в
табл 1.1. По осі абсцис відкладемо частоту fг , а по осі ординат напругу
Uвим .
1.9. Вимкнено обладнання. Аналізуючи даний графік бачимо, що виміряні вольтметром значення напруги змінюються відносно значень частоти. Вольтметр вимірює значення напруги відповідно свого технічного паспорту.
Висновок: в ході виконання роботи використано вольтметр В3-57 та генератор низьких частот Г3-106. Зібрано відповідну схему дослідження АЧХ на НЧ, встановлено значення синусоїдальної напруги на генераторі та встановлено певний діапазон вимюравання на вольтметрі. Виміряно відповідну напругу змінюючи значення частоти, побудовано та проаналізовано графік АЧХ.