11925

ЦИФРОВОЙ АДАПТИВНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ ЦАИВИ-1

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лабораторная работа № 44 ЦИФРОВОЙ АДАПТИВНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ ЦАИВИ1. Цель работы Изучение цифровых методов измерения временных интервалов. Изучение способов автоматического переключения пределов измерения в цифровых приборах. ...

Русский

2013-04-14

455.5 KB

4 чел.

Лабораторная работа № 44

ЦИФРОВОЙ АДАПТИВНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ «ЦАИВИ-1».

  1.  Цель работы
  2.  Изучение цифровых методов измерения временных интервалов.
  3.  Изучение способов автоматического переключения пределов измерения в цифровых приборах.
  4.  Изучение принципа действия, функциональной и принципиальной схем отдельных узлов цифрового хронометра в микросхемном исполнении.
  5.  Исследование технических возможностей цифрового измерителя «ЦАИВИ-1».
  6.  Применение «ЦАИВИ-1» при измерении временных интервалов.

  1.  Программа работы
  2.  Изучение метода преобразования, положенного в основу цифрового адаптивного измерителя временных интервалов «ЦАИВИ-1».
  3.  Определение  минимального уровня входного сигнала при измерении длительности импульсов для «ЦАИВИ-1».
  4.  Определение  погрешности измерения периода импульсного сигнала измерителем «ЦАИВИ-1».
  5.  Проверка Функционирования блока автоматического выбора диапазонов.
  6.  Градуировка импульсного генератора стенда с помощью «ЦАИВИ-1».
  7.  Определение быстроты реакции оператора.

  1.  Описание «ЦАИВИ-1»

Функциональная схема ЦАИВИ-I показана на рисунке. Схема состоит из входного устройства (T1, T2, F1 ,F2, F3), переключателя рода измеряемой величины ("Изм.вел."), генератора, временных меток (Г; Д1; Д2; ДЗ; Д4; Д5), устройств выбора диапазонов измерений (СД6, ДШ, Ш); основного счетчика (Сч), цифрового табло индикации (ЦТ) и схемы управления работой измерителя (T24; Т23; ЛЗ1; РВ).

С помощью входного устройства измеряемый интервал времени преобразуется в длительность прямоугольного импульса и через переключатель "Изм.вел." поступает на схему совпадения «И1», где с помощью схемы управления из всей последовательности прямоугольных импульсов выбирается только один. Последний  поступает на схему совпадения «И2», куда одновременно подается импульсное напряжение достаточно высокой частоты с генератора временных меток. Частота следования импульсов с генератора  временных меток выбирается автоматически в зависимости от длительности измеряемого интервала времени, так чтобы сохранилась высокая точность измерения. С приходом начала измеряемого интервала на схему «И2» поступает самая высокая частота с генератора временных меток. Этой частотой заполняется счетчик. Если к концу измеряемого интервала счетчик не переполнился, то измерение заканчивается с первоначальной частотой времени меток. Если же интервал времени достаточно велик и за этот промежуток счетчик «Сч» переполняется, то импульс переполнения поступает на устройство переключения пределов измерения, которое понижает частоту генератора временных меток в 10 раз. Одновременно импульс переполнения с помощью «Л32» перезаписывает единицу в старшей декаде счетчика «Сч», чтобы имитировать заполнение счетчика в 10 раз меньшей частотой с самого начала измерения.

Процесс переключения и перезаписи может повториться, если за измеряемый промежуток счетчик переполнится даже частотой в 10 раз меньшей. Тогда счетчик начнет заполняться частотой в 100 раз меньшей и т.д. Для очень большого интервала времени этот процесс переключения будет происходить до тех пор, пока не будут использованы все временные метки.

В конце измеряемого интервала времени счетчик «Сч»  зафиксирует мантиссу измеряемой частоты, а счетчик «СД6» - порядок измеряемой величины, который с помощью шифратора «Ш» высвечивается соответствующими запятой и размерностью на цифровом индикаторе.

  1.  Техника эксперимента

  1.  Определение минимального уровня входного сигнала при измерении длительности импульсов для ЦАИВИ-1.

Включить питание «ЦАИВИ-1» и генератора « Г5-15».  Подключить выход генератора  «Г5-15» (с делителя «:10») к входу  «ЦАИВИ-1».

Регулировкой уровня амплитуды выходного напряжения генератора добиться устойчивого показания «ЦАИВИ-1», соответствующего по длительности установкам генератора.  Найти мини-малыши уровень, при котором возникает уверенный отсчет показаний. Замерить амплитуду импульса (с помощью внутреннего измерителя выхода генератора Г5-15) и записать в отчет.

  1.  Определение погрешности измерения периода импульсного сигнала.

Переключить «ЦАИВИ-1» на измерение периода импульсного  напряжения.  Подготовить частотомер «Ч3-33» к измерению периода  Т.

Подключить «ЦАИВИ-1» и «Ч3-33» к выходу генератора «Г5-15» (к выходу с делителем «:10»). Снять показания «Ч3-33» и «ЦАИВИ-1» и данные свести в таблицу:

«Ч3-33»

«ЦАИВИ-1»

Определить систематическую погрешность и среднеквадратичное случайной.

  1.   Проверка функционирования блоха автоматического выбора диапазонов.

Установить переключатель «Диапазон частоты следов» генератора « Г5-15» в положение «:4». Плавно меняя частоту генератора, определить критическую величину периода следования импульсного напряжения, при которой происходит смена диапазонов (переключение запятой). Записать критическую величину, как при уменьшения частоты, так и при увеличение.

  1.   Градуировка импульсного генератора стенда с помощью «ЦАИВИ-1»

Вход «ЦАИВИ-1» подключить к выходу «:10» импульсного генератора стенда (расположенного вверху на стойке)

Проградуировать шкалу длительностей и периодов следования генератора с помощью «ЦАИВИ-1»,  меняя соответственно род измеряемой величины. Результаты свести в таблицы.

Градуировка шкалы длительностей

Выход

генератора

20

40

2000

Показания

«ЦАИВИ-1»

 Градуировка шкалы частот

Выход

генератора

1

2

3

4

10

Показания

«ЦАИВИ-1»

  1.  Определение быстроты реакции операторов

Подключить «ЦАИВИ-1» к выходу генератора «Г5-15»(с делителя «:10»), переключить «Диапазон част. след.»  которого установить в положение «Однократный пуск». Переключатель «Измеряемая величина» «ЦАИВИ-1» установить в положение .

Нажимая дважды на кнопку однократного пуска, зафиксировать время между двумя нажатиями. Необходимо нажимать с максимальной скоростью.

Результаты свести в таблицу.

Фамилия

1

2

3

4

Лучшее время

Место

Иванов

Петров

Сидоров

  

Приборы, используемые в работе

  1.  Измеритель ЦАИВИ-1.
  2.  Частотомер Ч3-33.
  3.  Генератор Г5-15.
  4.  Стенд.

   Контрольные вопросы

  1.  Какой принцип измерения времени положен в основу прибора «ЦАИВИ-1»?
  2.  Какие источники погрешностей имеются у прибора «ЦАИВИ-1»?
  3.  Как осуществляется автоматический выбор пределов измерения в «ЦАИВИ-1»?
  4.  Как формируется строб импульса в «ЦАИВИ-1»?
  5.  На каком принципе измерения  времени основан прибор «Ч3-33»?
  6.  Как измерить длительность импульса  частотомером «Ч3-33»?
  7.  Как сформировать измеряемый интервал времени из прямоугольного напряжения сложных видов?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28561. Открытое шифрование и электронная подпись 14.08 KB
  Пользователь А вырабатывает цифровую подпись предназначенного для пользователя В сообщения М с помощью следующего преобразования: SIGm=EebnbEdanaM При этом он использует: свое секретное преобразование; открытое преобразование Eebnb пользователя В. Edana Затем он передает пользователю В пару{MSIGM}. Пользователь В может верифицировать это подписанное сообщение сначала при помощи своего секретного преобразованияс целью получения Edbnb EdanaM=EdbnbSIGM=EdbnbEebnbEdanaM и затем открытого Eeana пользователя А для...
28562. Основные результаты статьи Диффи и Хеллмана 24.93 KB
  Первая публикация данного алгоритма открытого ключа появилась в статье Диффи и Хеллмана в которой вводились основные понятия криптографии с открытым ключом и в общих чертах упоминался алгоритм обмена ключа ДиффиХеллмана. Сам алгоритм ДиффиХеллмана может применяться только для обмена ключами. Безопасность обмена ключа в алгоритме ДиффиХеллмана вытекает из того факта что хотя относительно легко вычислить экспоненты по модулю простого числа очень трудно вычислить дискретные логарифмы.
28563. Однонаправленные функции, построение однонаправленных функций с секретами 14.43 KB
  Обозначим через QF сложность вычисления значения Fx для произвольного xX через QF1 сложность вычисления по произвольному yY значения x такого что Fx=y сложность вычисления понимается в стандартном смысле теории сложности. Сложность вычисления F такова что алгоритм ее вычисления реализуем на современной технике и выдает ответ за приемлемое время 2. Сложность вычисления F1 такова что алгоритм ее вычисления либо не реализуем на современной технике либо не дает ответ за приемлемое время. Что считать приемлемым...
28564. Система RSA. Использование алгоритма Евклида для расчета секретного ключа d 23.69 KB
  Подобный блок может быть интерпретирован как число из диапазона 0; 2i1;; для каждого такого числа назовем его mi вычисляется выражение ci=mie mod n 3.По теорема Эйлера если число n представимо в виде двух простых чисел p и q то для любого x имеет место равенство Xp1q1 mod n =1 Для дешифрования RSAсообщений воспользуемся этой формулой. Возведем обе ее части в степень y: Xyp1q1 mod n = 1 y=1 Теперь умножим обе ее части на x : xyp1q11 mod n =...
28565. Алгоритма цифровой подписи Эль Гамаля, преимущества по сравнению с методом RSA, недостатки 13.41 KB
  Алгоритма цифровой подписи Эль Гамаля преимущества по сравнению с методом RSA недостатки. В отличие от RSA метод ЭльГамаля основан на проблеме дискретного логарифма. По сравнению с методом RSA данный метод имеет целый ряд преимуществ: 1. Кроме того данный алгоритм подписи не допускает его использования в качестве алгоритма шифрования в отличии от RSA в котором шифрование и подпись суть одно и то же а следовательно не подпадает ни под какие экспортные ограничения из США.
28566. Проблема дискретного логарифмирования, аутентификация 86.42 KB
  Система строится из криптографических примитивов низкого уровня:групповой операции симметричного шифра функции хэширования и алгоритма вычисления кода аутентификации сообщенияимитовставки MAC. Код аутентификации сообщения позволяет пользователям обладающим общим секретным ключом выработать битовую строку для аутентификации и проверки целостности данных Пусть Msg = {01} пространство сообщений mKey = {01}mLen пространство ключей для вычисления MAC для некоторого mLen N Tag = {01}tLen включающее множество всех возможных...
28567. Система открытого шифрования RSA, атаки на RSA 15.87 KB
  В настоящее время наиболее развитым методом криптографической защиты информации с известным ключом является RSA названный так по начальным буквам фамилий ее изобретателей Rivest Shamir и Adleman и представляющую собой криптосистему стойкость которой основана на сложности решения задачи разложения числа на простые сомножители. Чтобы использовать алгоритм RSA надо сначала сгенерировать открытый и секретный ключи выполнив следующие шаги: выберем два очень больших простых числа p и q; определим n как результат умножения p на q n = p Ч...
28568. Система электронной подписи Эль Гамаля (EGSA - ElGamal Signature Algorithm) 16.07 KB
  Затем выбирается секретное число х и вычисляется открытый ключ для проверки подписи y=gxmod p Далее для подписи сообщения М вычисляется его хэшфункция т = hM. Выбирается случайное целое k:1 k p1 взаимно простое с р1 и вычисляется r=gkmod p. После этого с помощью расширенного алгоритма Евклида решается относительно s уравнение m=xrksmodp1. Получатель подписанного сообщения вычисляет хэшфункцию сообщения m=hM и проверяет выполнение равенства yrrs=gxrgks=gxrks=gmmod p.
28569. Система открытого шифрования Эль Гамаля 58 KB
  Для шифрования сообщения M проводится следующая процедура: Выбирается случайное число k kP1=1 Вычисляется G=AK mod P Вычисляется H=yK M mod P Пара G H является шифрованным сообщением M При расшифровании вычисляется: H GX mod P = yK M AXK mod P = M mod P Преимуществами системы ЭЦП и ОШ Эль Гамаля является простота генерации открытых и секретных ключей а так же то что параметры P и A могут быть общими для всех участников сети связи.