Измерение электрически величин

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра автоматизации, телекоммуникации и метрологии

Курсовое проектирование

по дисциплине «Измерения электрических величин»

Вариант 7

Выполнил: ст. гр. БУС-19-01                                                     В.Д. Решетникова

Проверил: преподаватель                                             И.Е. Монов

Уфа 2021

     1 Определение характеристик периодических сигналов.

1. Определения и формулы характеристик периодических сигналов

Среднее значение за период - постоянная составляющая напряжения или силы тока.

[pic 1]

Средневыпрямленное значение за период - среднее значение модуля сигнала.

[pic 2]

Среднеквадратическое (действующее) значение за период - корень квадратный из среднего значения квадрата напряжения или тока.

[pic 3]

Коэффициент амплитуды – величина, равная отношению амплитудного значения к действующему значению

[pic 4]

Коэффициент формы — величина, равная отношению действующего значения к средневыпрямленному значению.

[pic 5]

1.2 Расчет характеристик сигналов, заданных графически

Фрагмент сигнала за период от 0 до Т, Т – период сигнала.

[pic 6]

Рисунок 1 – Фрагмент сигнала

а) среднее значение;

Записываем уравнения фрагментов сигнала

 при 0 ≤ t < T/2;[pic 7]

 при T/2 < t ≤ T.[pic 8]

Разбиваем интеграл на два фрагмента сигнала: от 0 до T/2, от T/2 до Т:

 .[pic 9]

Определяем каждый из интегралов:

  ;[pic 10][pic 11]

.[pic 12]

Определяем среднее значение:

 .[pic 13]

б) средневыпрямленное значение;

Нарисуем фрагмент выпрямленного сигнала.

[pic 14]

Рисунок 2 – Фрагмент выпрямленного сигнала

Разбиваем интеграл на два:

 .[pic 15]

В интервале от 0 до T/2 две одинаковые по площади фигуры от 0 до T/4 и от T/4 до T/2. Учитывая, что значения определенного интеграла – это площадь под кривой и осью абсцисс, достаточно определить площадь одной из фигур (интеграл) и умножить на 2.

 [pic 16]

Определение второго интеграла аналогично пункту А, потому что фрагмент остался таким же.

 [pic 17]

Определяем средневыпрямленное значение:

 [pic 18]

в) среднеквадратическое (действующее) значение;

Разбиваем интеграл на два фрагмента сигнала:

 .[pic 19]

Определяем каждый из интегралов:

 [pic 20]

 [pic 21]

      Определяем среднеквадратическое (действующее) значение:

 [pic 22]

г) коэффициент формы и амплитуды;

Коэффициент формы:

 ,[pic 23]

где Uд – среднеквадратическое(действующее) значение, Uср.в. – средневыпрямленное значение.

Коэффициент амплитуды:

[pic 24]

где Uм – амплитудное значение, Uд – среднеквадратическое (действующее) значение.

2 Изучение аналого-цифровых преобразователей (АЦП).

2.1 Определения, формулы и графическая интерпретация основных характеристик АЦП

Разрядность – число разрядов выходного кода. Для АЦП – число двоичного кода, а для вольтметров – десятичного кода.

Аддитивная погрешность определяется как смещение всей передаточной характеристики влево или вправо относительно оси входного напряжения.

[pic 25]

Рисунок 3 – Графическая интерпретация
аддитивной погрешности

Мультипликативная погрешность представляет собой разность между идеальной и реальной передаточными характеристиками в точке максимального выходного значения при условии нулевой аддитивной погрешности  (смещение отсутствует).