Создан заказ №1834600
15 марта 2017
№ 2 Измеряется напряжение в виде периодической последовательности прямоугольных импульсов с параметрами
Как заказчик описал требования к работе:
Срочно решить контрольную работу по метрологии из 6 задач в двух вариантах. Все решения нужно подробно расписать.
Фрагмент выполненной работы:
№ 2. Измеряется напряжение в виде периодической последовательности прямоугольных импульсов с параметрами: длительность импульсов τ=20 мкс, период T=80 мкс, амплитуда Um=50 B.
Найти чему равно:
1. Показание пикового вольтметра с закрытым входом, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала.
2. Показание пикового вольтметра с открытым входом, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала.
3. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Показание квадратичного вольтметра с закрытым входом, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала.
4. Показание вольтметра средневыпрямленных значений с открытым входом, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала.
5. Показание вольтметра средневыпрямленных значений с закрытым входом, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала.
6. Показание пикового вольтметра с закрытым входом, проградуированного в максимальных значениях синусоидального сигнала.
7. Показание пикового вольтметра с открытым входом, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала.
Решение:
При измерении напряжения и тока используют вольтметры и амперметры различных типов. В зависимости от конструкции, схемы и принципа действия различные приборы реагируют на одно из следующих значений напряжения: среднее, среднее квадратическое (действующее), среднее выпрямленное, максимальное (пиковое) [4].
По условию необходимо измерить указанными вольтметрами напряжение импульсного сигнала, представляющего последовательность однополярных прямоугольных импульсов со скважностью
D=Tτ=80∙10-620∙10-6=4.
Величина, обратная скважности называется коэффициентом заполнения и равна
Кз=1D=τT=14=0,25.
Понятие коэффициента заполнения применимо только к исходному сигналу в форме однополярных прямоугольных импульсов.
Вольтметр постоянного напряжения при измерении такого импульсного сигнала покажет его среднее значение
Uшк=U=1T0TUtdt=UmτиT=Um∙Кз=50∙0,25=12,5 В. (1)
Подавляющее большинство электронных вольтметров имеет закрытые входы – непосредственно на входе прибора стоит разделительная -цепь, не пропускающая постоянную составляющую U измеряемого напряжения на преобразователь вольтметра. Это сделано для защиты приборов от перегрузок и возможности измерения малых переменных напряжений в цепях с большой постоянной составляющей. Поэтому при подаче на вход электронного вольтметра с закрытым входом сигнала, приведенного на рис. 2.1, а, прибор фактически будет отсчитывать значения параметров сигнала, приведенного на рис. 2.1, б. При этом измеряемый сигнал будет представлять знакопеременную последовательность импульсов, у которых в соответствии с [4]
пиковое отклонение вверх равно
Um+=Кз∙Um=0,25∙50=12,5 В;
пиковое отклонение вниз равно
Um-=1-Кз∙Um=1-0,25∙50=37,5 В.
Уравнение преобразования для вольтметра среднего квадратического значения (использующего преобразователь – квадратор) с закрытым входом имеет вид [4]
UСКЗ=1T0TUt-U2dt. (2)
Именно такие приборы используют для градуировки всех других типов вольтметров. Зарубежные фирмы в описании таких вольтметров, как правило, указывают, что прибор измеряет «true rms value» – «настоящее (истинное) среднее квадратическое значение».
134702746547
Рисунок 1 Импульсный сигнал на входе вольтметра с закрытым входом (а)
и его форма после разделительной цепи (б)
Уравнение преобразования для вольтметра с выпрямительным преобразователем определяется в виде [4]
UСВЗ=1,11T0TUt-Udt. (3)
Наличие коэффициента градуировки 1,11 позволяет использовать такие вольтметры только для измерения действующего значения синусоидальных сигналов. Для измерения сигналов другой формы эти приборы применять нельзя.
Выпрямительные преобразователи используют для создания относительно простых и недорогих электронных вольтметров синусоидальных сигналов. Выпуск таких приборов в настоящее время существенно ограничен.
Уравнение преобразования для вольтметра, использующего амплитудный (пиковый) детектор с закрытым входом имеет вид [4]
UПЗ=0,707∙maxUt-U. (4)
Коэффициент 0,707 в этой формуле обусловлен градуировкой прибора. При измерении синусоидального сигнала такой вольтметр покажет действующее значение напряжения. Амплитудные детекторы обычно устанавливают на входе прибора в виде выносного узла (пробника). Главным достоинством электронных вольтметров такого типа является широкий частотный диапазон.
Связь между среднеквадратическим, средневыпрямленным и пиковым значениями переменного напряжения определенной формы принято описывать следующими коэффициентами [2]
• коэффициент амплитуды (пик-фактор)
Ка=UmUСКЗ; (5)
• коэффициент формы
Кф=UСКЗUСВЗ; (6)
• коэффициент усреднения
Ку=Ка∙Кф...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
16 марта 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
№ 2 Измеряется напряжение в виде периодической последовательности прямоугольных импульсов с параметрами.docx
2020-03-11 15:04
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.8
Положительно
Автор выполнил работу в минимальные сроки по очень привлекательной цене. Всем рекомендую.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
