Файл: Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 138

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

fp=l/T. Для всех случаев потребуется

уменьшить частоту

развертки

в 2, 3, 5, 8 раз. Усиление по вертикали! на число наблюдаемых пе­

риодов не влияет. Усиление по горизонтали

надо

поставить

талое, чтобы

первоначально

период занял весь экран. Тогда нужное число

периодов при

'изменении частоты

развертки

также уместится на экране. Чтобы при 'изме­

нении

частоты

.развертки

снова

увидеть

один

период,

понадобится

увеличить уси­

 

ление.

 

 

 

 

117.

 

Так как

пря

 

1,5 периодам

наблюдаемой синусоиды, а об-

Рис. П,5

ратный 0,5

периода, то

'изображение примет

US. Так

вид рис. П.5.

 

 

 

как соотношение частоты и

частоты развертки

не

равно целому числу, то .изображение «а экране будет подвижным.

При ГрНІ/500 с = 2

мс и Г р= 1/400 с= 2 ,5 мс в каждом периоде

раз­

вертки уместится

1,25 периода наблюдаемой синусоиды (рис.

П.6).

В первом периоде развертки получится синусоида /; во втором си­ нусоида 2, сдвинутая своей пулевой точкой влево относительно пер­ вой; в третьем— синусоида 3, сдвинутая на столько же влево отно­ сительно второй и т. д. Осциллограмма окажется скользящей справа налево.

119.В случаях а), г), ж) осциллограммы при надлежащей син­ хронизации скользить не должны. В случаях б), д), е) осциллограм­ мы будут скользить справа налево; для в), з) — слева направо.

120.Полагая время обратного хода пренебрежимо малым, мож­ но считать период пилообразного напряжения приблизительно рав­

ным Г р = Г 0 1п(£„—ІІа)І>(Еь— £/,), где

Г 0— постоянная

времени це­

пи заряда

конденсатора і(/?г+І?2 )С;

U3— напряжение

зажигания и

и п напряжение

погасания

тиратрона. Частота

развертки

/Р== 1/Тр,

поэтому

для а)

и .6) Я 2 следует уменьшить так,

чтобы

постоянная

времени

заряда

конденсатора і+ Я і

уменьшилась

в

3

и 5 раз,

для в) и г)

надо увеличить :( Я і+ Я 2)С

в

2 и 6 раз.

 

 

 

121.

.а)

Г 0= ( Я і + Я 2)С ;

Т'о=-(Яі+тЯі)пС-,

б)

чтобы

в

поддиа­

пазоне,

обусловленном ступенчатым изменением

величины

С, гюлу-

/3 22


'чить плавную регулировку частоты .развертки, надо иметь возмож­

ность изменять

величину

{ R i + m R z )

в то же самое число раз, но в

обратном

направлении.

Если ' .некоторая f pi получена при

емкости

10С, то для плавной регулировки частоты ра-звертки, когда емкость

равна С,

необходимо,

чтобы при

ЮС движок Rs

стоял

в

крайнем

положении

(когда R ■>минимально,

в простейшем случае

R z = 0), тог­

да при емкости С можно, увеличивая Rz в т раз, уменьшать ча­

стоту.

При

исходном

R z — 0

. и

 

R i - \ - m R z = R i

для

получения

( R i + i n R z ) i R i = l / i i —\lO

m R z — 9 R i ,

т = 1 и ^ = 9 ^ .

 

 

 

122.

 

Длительность импульса т 40 мкс. Так как он должен замять

половину .линии развертки, то время прямого хода ее — 80 мкс.

Частота

следования

пилообразных

импульсов развертки

должна

быть равна частоте следования

исследуемых импульсов

200 Гц.

Чтобы четко зафиксировать и передний и задний .фронты импульса, необходимо, чтобы пилообразное напряжение опережало исследуе­ мый импульс на время Ч < г / 2 (при большем опережении задний

Рис. П.7

фронт .импульса не попадет в изображение). Для точного .воспроиз­ ведения формы импульса возрастание напряжения ждущей разверт­ ки должно происходить по линейному закону, кривая же спада на­

пряжения

развертки

.практически

роли .не играет,

поскольку ЭЛ Т

при этом

обычно заперта (или выключено подсвечивание). Изложен­

ное поясняется графически на рис. П.7.

 

 

 

 

123.

а)

125

Гц,

10

мкс; б) 1

«Гц, 5 мкс; в) 400

Гц,

50 мкс;

г) 600 Гц, 33,3 мкс; д)

500 Гц,

8,33

мкс.

 

 

 

 

124.

15; 5; 40 масс.

 

 

 

 

 

 

 

125.

a) 6; б) 9; в)

7,5; г)

15 мкс.

 

 

 

 

126.

Полоса

пропускания

искусственной

линіи«

приближенно

■ найдется

(как

н для

усилителя)

ft

а)

(10е;

б)

3,33-10е:

в) 0,25-10°; г) 0,4-10°;

-д) 0,5-10° Гц.

 

 

 

 

127.

См. рис. П.8.

Проверьте на миллиметровке.

 

 

 

323


128. Для а)—к): 200; 2000; 250; 1500; 480; 125; 2333,3; 500; 1200; 600 Гц. Время движения луча по экрану от точки 1 до точки 2 в

том же порядке: 6,25; 0,25; 2; 3; 1,25; 4,5; 0,214; 0,4; 0,833; 1,071 мс.

129. 61; 43; 75; 16,5; 36% (при погрешности чертежа ответы изменятся).

Рис. П.8

Рис. П.9

130. а) Обратный и прямой ходы .равносильны, период разверт­ ки в пять раз больше периода синусоиды (рис. П.9а); б) если об­ ратного хода нет, то прямой ход второго периода развертки начи­ нается с точки кривой (синусоиды), сдвинутой по фазе относитель­ но начальной на 4я+зт (рис. П.96).

131. См. рис. П.ІО.

132. Для

R цепи

100 Ом: а)

А = 0,91

мА; 6 = — 9,1%;

б) б

= —іі6,7%; в)

б = — 33,3%; г) б = — 4,8%; д)

б = — 66,7%

и т. д. О б­

щая формула 6% =■ — 100/'(1-Н?ц/7?а).

 

 

 

 

133. Для

всех замеров Д = 500-0,025= 12,25 мА. Для

каждого за­

мера 6% =2,5-500//„зм-

Например:

а)

5= 3,125%; г) 6=25% .

 

134. Погрешность,

обусловленная

классом точности для

первого

прибора 5%. для второго — 6,25%. Погрешности, возникающие из-за

3 2 4


riofèpb в сопротивлений прибора соответственно (см. задачу № 1,32) 1

16,7% и 9,1%- Суммарная погрешность второго -прибора меньше.

135.2,22 Ом.

136.Схема прибора состоит не двух ветвей. В нижнюю ветвь с сопротивлением 7,145 Ом (2,616+4,529) входят измерительный меха­

низм (115,566 Ом) с 'постоянно подключенным к нему -шунтом (6,793 Ом) и включенный с ним последовательно резистор с постоян­ ным сопротивлением 2,616 Ом . Верхняя ветвь состоит из серии по­ следовательно соединенных добавочных сопротивлений с суммарным

сопротивлением R і-+-і/?з =3,06 Ом,

в которой сопротивление /+ вклю­

чается 'последовательно с нижней

ветвью, а R t

— параллельно

обра­

зовавшейся цепочке

(/ + + 7 ,4 4 5 ).

(Составьте

сами

эквивалентную

схему.)

 

 

 

 

 

 

 

 

Имея в виду, что на пределе

измерений /=1'5

m A = /i + +

, / + = 0

и отношение тока Л ,

протекающего через /+ = 3,06

Ом, к /2,

проте­

кающему через сопротивление і/+

и нижнюю ветвь (обратное

отно­

шению сопротивлений),

равно

7Л45/3,06=2,333,

находим,

что

+ = 15/(2,333+1) =4,5

мА .

і(При этом ток, протекающий через

сам

измерительный механизм и соответствующий полному отклонеилпо стрелки, /изм=4,5/3=1,5 мА. Проверьте.) Значение тока / 2 для дан­

ного прибора на всех пределах, очевидно, -постоянно, поскольку пре­ дельное отклонение стрелки остается -неизменным. Лоэтому -переход

от одного -предела

к другому должен сопровождаться та-к-и-м изме­

нением величин R 1

и

чтобы

/2= const =4,5

мА. Проверяя, напри­

мер, предел / = 30

мА,

найдем

/ 1 = 25,5 мА,

/і/+ = 25,5/4,5= (/+ +

+7,145)/і(3,06—/+), откуда /+=1,53 Ом. Заметим, -что вычисления с помощью логарифмической линейки не дадут здесь необходимой точ­

ности

(они должны

быть,

по крайней

мере,

на порядок точнее

за­

данного класса точности прибора).

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление

прибора

для

каждого

предела

равно /+ =

= /?іг(/ + + 7 ,145)/(3,06+7,145),

.например,

для

1-5 -мА -/+=2,143 Ом, а

потеря -в

нем мощности

Д Р =

(15-10—3)2-2,143 = 480-'10—в Вт. Падение

напряжения на п-риборе при этом

-пределе 15-2,443 = 32,2

мВ.

 

 

137*

1 ) (/факт = RRnliRy + / + + / + ) , Нпзм = E R f-a{R р +■ /++./+„),

где

/+„~RwRv I(Rh-\~Rv )

6 % = 1 0 ö (6/„3 m—.7/фа„т)/77факт.

Во

всех

случаях

іпопрешл-ость 6

отрицательна:

ее абсолютная величина

для

а)— к):

0,00; 12,5; 41,2;

5,66;

23,7;

44,5;

10,4;

6,87;

54,0;

17,3%.

 

 

2)

Обозначив <R\ = R р + Д Ц и

преобразуя

-выражение для 6 ,

по­

лучим:

 

ö= Rv(R'n+R»)l[R'u!(Rv+Rn)+ R a R v ]— 1

или

б =

— —R\Rn![Rv(R'u + Rn)+<R'uRu]- Деля

это выражение на /+„-/+,, най­

дем:

6 = — 1/[1-[-R у (-/+ц4-Дп) //+„■ /+]. Ооозначая

/+ц/+/(і/+цН“■ /+!,) =

—R „о

(общее сопротивление

цепи,

состоящей

из параллельного

сое­

динения

R „ и

R'ц),

получим:

6 = — 1/(1 + R v lR na).

 

 

 

 

Из

 

задачи

132

6 = — 1/(1+і/+/-/+). Таким

-образом,

относи­

тельная погрешность, возникающая благодаря не нулевому сопро­ тивлению амперметра, также зависит от отношения сопротивления цели к сопротивлению амперметра, как относительная погрешность,

возникающая

благодаря

 

недостаточно

большому

сопротивлению

вольтметра R v ,

зависит

от

отношения -сопротивления

вольтметра

к

■ сопротивлению -параллельного соединения сопротивления цепи и со­

противления -нагрузки, к которой подключается вольтметр.

 

138.

Для

-всех

замер-о-в

А = /<■ £/пр/1100;

б% = KUavIUaaK,

Для

а)— ж ): А

м В =0,75;

1500;

3000;

1250;

37,5;

0,2

и т.

д. б,% =0,75;

4,29; 7,5;

12,5;

7,5;

0,5

и т.

д. 63 %=И,5;

2,0;

3,75

и т.

д.

 

325


139.

Погрешность, обусловленная

классом точности для

первого

прибора

6 і= й ,5-1,5=3,75%,

для

второго

б-.= 1,25-2,5=3,125%.

Пог­

решности б'% и б"% ,

обусловленные недостаточностью сопротивле­

ния вольтметра, находятся, как указано в решении задачи N° 137-

для .а)—« ): б'% равна

0,0;

0,17; 0,83;

0,71; 0,37; 0,96; 0,14; 1,17; 1,4;

0,25;

6" %

равна

0,0;0,42;

2,08; 1,77;

0,93;

2,4;

0,35;

2,93;

3,5;

0 62.

Суммарная (предельная) погрешность

(Si + 6')

и (б2 + б"). Измере­

ния точнее для б),

д),

ж ),

к) вторым вольтметром;

для

в), г), е),

з), и) — первым.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140.

Я Доб = Яѵі(п—/1); п = Ѵ залІ 16.

Для

а)—д ):

30;

67,5;

142,5;

 

 

 

 

 

 

7,6;

22,5 кОм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д.

_________

 

 

141. См.

решение

задачи №

136.

 

 

 

д

д

 

142. См . рис. ПЛ1. При положительной

 

 

 

полуволне

переменной

составляющей

£У__

If

 

 

У

 

 

точке

1 — плюс) ток

проходит

через

 

 

 

\ У ~ )

ъ/

микроамперметр

справа налево

через

дио-

 

 

д

У

Az

Ды

Д і

и Дз;

при

отрицательной —

тоже

 

 

 

 

'у '

 

отра-ва «алево через диоды

Д 2 п

Д і. О т-

а---------------------'

 

юлонеиие стрелки

прибора

пропорционально

- Рис. П.Ы

 

 

 

 

U сР2 , если Я

достаточно велико.

 

 

 

 

143. Сопротивление Я шунтируется сопротивлением

 

1012/2л;/Сг.

Модуль

полного

сопротивления

|2|

найдется

 

из

выражения

\/\Z\=V 1/і/?2'+ 4 л 2/2С 2/Ю24,

где / в герцах, Я

в

омах,

 

С

в

тшко-

фарадах. /пзм = 6//1Z | ; I r = /цэм j Z | /./?;

Д/=/n3M— I r — /»зм (1— J Z | ) ;

б=іД///л=7?/|іП—іі. Для а )—ж)

.6

равно:

 

18;

6,9;

170;

6,8;

12; 9,9;

33,2;

6,0;

И З;

1,0%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

144.

Приняв Яѵ 1/2д/С и

имея

в виду, что формула

(см. за­

дачу

137)

б = ІЦІ+Яѵ/Яцо)

не

годится,

поскольку при

ее

полу­

чении Яѵ

и

Дцо

считались

резисторами,

используем

формулу

б % = 100 (ІУизм

17факт)/£7факт.

При

этом

Ііфякт — ЯЯ2Ң Я 1 ~\~Я2), а

0-„зм = Д | г ц |/ | Д ,+ г н|,

где

\2п\= М У <1//?2а+ 2 nfC.

Модуль же

|7?і +(/?,і |

можно найти как

^ ( Т ^ + А Ц Н - А '2,,

при

 

Д и= | 2 2п|//?г и

Х и= \Z2u\2nfC

(см.,

например, задачу

178, где Яп и А',,

— сопро­

тивления последовательного соединения взамен параллельного). Для

а) Я ѵ = 34

800, |Z „| =9505,

/?„ = 9035, *„= 2 8 4 0,

и ф1>„ т =0,500, U„я„ =

=0,494, * = — 1,2%.

Для

б )—и) б равно: 0,17;

26,5; 0,70;‘ 0,075;

0,36;

0,26; 0,16;

0,013%

(везде

с

минусом). В большинстве вариантов

вы­

числения с помощью только логарифмической линейки не дадут дос­

таточной. точности. Это видно, например, если для

а) взять UU3K —

=С,49 вместо 0,494

(т.

е. с погрешностью

1%),

получилось бы

б = — 2% вместо

— 1,2%,

и погрешность ответа была бы

(0,8/1,2) X

X 100=67% (это

еще не

считая

погрешности

найденного

значения

1,2% ) .

 

Для

а)— к):

ІО4; ІО3; 333; 333;

66,7;

333; 2 -ІО3

145. Яѵ = и прЦ.

ит. д. ом на вольт.

146.Если погрешности всех замеров относительно образцового прибора имеют одинаковые знаки, то, найдя их среднее арифмети­ ческое, получим среднее значение систематической погрешности,

присущей данному прибору ДС = 2Д/л.

Кроме нее, для каждого за­

мера имелась случайная погрешность

в, равная

разности А — Дс = е.

Чтобы учесть влияние случайных

погрешностей,

обычно находят

среднее квадратичное ее значение

по

формуле

а =

l^ S e 2/;i іи, пола­

гая закон распределения нормальным,

считают,

что

вероятность зна-

3 2 6