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

74220. Тиристоры. Феноменологическое описание ВАХ динистора 1.78 MB
  Тиристор – это полупроводниковый прибор с тремя и более рn переходами, вольтамперная характеристика которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением и который используется для переключения.
74221. Полевые транзисторы Приборы с зарядовой связью (ПЗС) 356.5 KB
  При этом уменьшается поперечное сечение канала а следовательно увеличивается его сопротивление. Приложенное напряжение истоксток VDS вызовет ток в цепи канала полевого транзистора. Здесь как и ранее ось у направим вдоль канала ось х по ширине канала ось z по глубине канала. Обозначим длину ширину и высоту канала при отсутствии напряжения на транзисторе...
74222. Фотоприемники. Оптроны 681 KB
  Оптроны В качестве фотоприемников могут использоваться различные вакуумные газоразрядные и полупроводниковые фотоэлектрические приборы у которых выходным параметром является изменяющийся во времени импеданс ZФD. Различают оптроны с внешней оптической и внутренней электрической связью с внешней электрической и внутренней оптической связью. Такие оптроны могут использоваться для преобразования электрических сигналов: усиления генерирования переключения формирования и т. В электронных схемах регенеративные оптроны могут выполнять функции...
74223. ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ: НЕТРАДИЦИОННАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ КООПЕРАЦИЯ И ЗАХОРОНЕНИЕ ЯДЕРНЫХ ОТХОДОВ Е.В. Комлева 278 KB
  Рассмотрены некоторые антропосоциальные аспекты феномена ядерной энергии, идея долговременной подземной изоляции ядерных материалов международными усилиями. Представлены российские версии. Отмечена необходимость разработки адекватных юридических, финансовых и экономических механизмов, социокультурных оснований и критериев реализации идеи
74224. Электронная эмиссия. Катоды 172.5 KB
  Катоды Электронная эмиссия – процесс испускания электронов каким либо телом. Распределение электронов по энергиям в металле подчиняется статистике Ферми Дирака. Согласно последней число электронов имеющих энергию в интервале от W до WdW будет...
74225. ЭЛЕКТРОННО-ИОННАЯ ПЛАЗМА 84.5 KB
  Развитие физики плазмы диктуется чисто практическими целями: новые источники энергии управляемый термоядерный синтез преобразователи непосредственно тепловой энергии в электрическую МГД – генераторы и т. Если возникает неравенство зарядов возникает поляризация плазмы следовательно возникает электрическое поле. Аналогично в течении малых промежутков времени возможно разделение зарядов – поляризация плазмы но масштаб этой поляризации обратно пропорционален времени существования.
74226. Приборы тлеющего разряда 397 KB
  Приборы дугового разряда с накаленным и холодным катодом. Использование газового разряда в приборах квантовой электроники. Особенности приборов тлеющего разряда Простейшие приборы – двухэлектродные.
74227. Светодиоды. Структуры. Материалы 571 KB
  Для генерации полезного излучения такой носитель практически потерян. С увеличением температуры наблюдается уменьшение ширины запрещенной зоны и как следствие увеличение длины волны излучения. При любом механизме рекомбинации длина волны излучения определяется соотношением...
74228. Свойства полупроводников 583 KB
  Дискретные моноэнергетические уровни атомов составляющие твердое тело расщепляются в энергетические зоны. Наибольшее значение для электронных свойств твердых тел имеют верхняя и следующая за ней разрешенные зоны энергий. И наконец если ширина запрещенной зоны Eg лежит в диапазоне...