Расчет погрешностей электрических измерений. Емельянов А.В - 24 стр.

UptoLike

Составители: 

24
Ясно, что прибор со схемой на рис. 1.5, а дает возможность определить
также и частоту входного сигнала
T
f
/
1
=
. (1.39)
При этом вычисление (1.39) должно быть точным. Сопоставление
(1.38) и (1.30) показывает противоположность свойств схем представленных
на рис. 1.5, а и 1.3, а в том смысле, что у первой схемы аддитивная состав-
ляющая уменьшается с ростом периода, т. е. с уменьшением частоты. Следо-
вательно, прибор по схеме на рис. 1.5, а можно использовать как ЦЧ для из-
мерения низких частот при условии, что по результату измерения периода
будет выполняться вычисление (1.39).
Пример 2. Пусть, как и в примере 1, и
. Зададим значение
% 1010
46
0
÷=
f
δ
999999
мах
=N МГц 1
0
=
f
. Измерим низкую частоту
Гц 48,50=
f
. Напомним, что в примере 1 (см. также рис. 1.3) получена отно-
сительная погрешность
%2,0±=
δ
. Теперь в приборе, выполненном по схеме
на рис. 1.5, в непосредственно измеряется не частота, а период
f
T
/
1= =
с. Число просчитанных импульсов
0198098,0=
TfN
00
=
=
и на HG получим результат измерения 019,810 мс. Определим по-
грешность по (1.37):
0198098,010
6
=
19810=
% 005,0105)19810/110(
56
±=±+±=
δ
. (1.40)
Быстродействие прибора по схеме на рис. 1.5, а определяется самой
измеряемой величиной, т. е. периодом Т. Обратим внимание, что в схеме
представленной на рис. 1.5, а каждый раз измеряется один данный период Т.
Следовательно, при определении изменяющейся частоты, в отличие от пре-
дыдущей схемы (рис. 1.3, а) получается не усредненное, а мгновенное ее зна-
чение, точнее, усредненное за период.
С уменьшением периода, как видно из (1.38), аддитивная составляю-
щая погрешности растет. Этот рост можно снизить, если воспользоваться де-
лителем частоты (умножителем периода) и включить его, как показано
на рис. 1.6. В этом случае без учета погрешностей получим
FR:
Емельянов А.В., Шилин А.Н.
Расчет погрешностей электрических измерений
ВолгГТУ, 2002.
                                                        24

        Ясно, что прибор со схемой на рис. 1.5, а дает возможность определить
также и частоту входного сигнала
                                                   f = 1/ T .                                        (1.39)
        При этом вычисление (1.39) должно быть точным. Сопоставление
(1.38) и (1.30) показывает противоположность свойств схем представленных
на рис. 1.5, а и 1.3, а в том смысле, что у первой схемы аддитивная состав-




                                                          Я
ляющая уменьшается с ростом периода, т. е. с уменьшением частоты. Следо-
вательно, прибор по схеме на рис. 1.5, а можно использовать как ЦЧ для из-
мерения низких частот при условии, что по результату измерения периода
будет выполняться вычисление (1.39).
                             ПИ
        Пример 2. Пусть, как и в примере 1,

N мах = 999999 . Зададим значение f 0 = 1 МГц . Измерим низкую частоту
f = 50,48 Гц . Напомним, что в примере 1 (см. также рис. 1.3) получена отно-
                                                                                δ f0 = 10 −6 ÷ 10 −4 %       и




сительная погрешность δ = ±0,2 % . Теперь в приборе, выполненном по схеме
на рис. 1.5, в непосредственно измеряется не частота, а период T = 1 / f =

= 0,0198098 с. Число просчитанных импульсов N 0 = f 0T = 10 6 ⋅ 0,0198098 =
= 19810 и на HG получим результат измерения 019,810 мс. Определим по-
грешность по (1.37):
КО

                             δ = ± (10 −6 + 1 / 19810 ) ≈ ±5 ⋅ 10 −5 = ±0,005 % .                    (1.40)
        Быстродействие прибора по схеме на рис. 1.5, а определяется самой
измеряемой величиной, т. е. периодом Т. Обратим внимание, что в схеме
представленной на рис. 1.5, а каждый раз измеряется один данный период Т.
Следовательно, при определении изменяющейся частоты, в отличие от пре-
дыдущей схемы (рис. 1.3, а) получается не усредненное, а мгновенное ее зна-
чение, точнее, усредненное за период.
        С уменьшением периода, как видно из (1.38), аддитивная составляю-
щая погрешности растет. Этот рост можно снизить, если воспользоваться де-
лителем частоты : FR (умножителем периода) и включить его, как показано
на рис. 1.6. В этом случае без учета погрешностей получим
Емельянов А.В., Шилин А.Н.        Расчет погрешностей электрических измерений               ВолгГТУ, 2002.