При проектировании оборудования осуществлялись прямые измерения индуктивности катушек L
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
При проектировании оборудования осуществлялись прямые измерения индуктивности катушек L, емкости конденсаторов С, сопротивления резисторов г и R, предназначенных для изготовления параллельных колебательных контуров (рис. 4.1а). В зависимости от варианта требуется определить один из следующих параметров колебательного контура: резонансную частоту f0, добротность Q, сопротивление Zoe, полосу пропускания контура по уровню 0,707 (-3 дБ) 2∆f0,7, а также оценить возможные погрешности этих параметров, обусловленные случайными погрешностями измерения элементов контура.
Таблица 4.1 – Исходные данные
n 6
Рис.4.1 а
Найти 2∆f0,7
L, мкГн 22
С, пФ 163
r, Ом 25
R, кОм -
m 3
±δL
5,0
±δC
5,3
±δr
4,2
±δR
3,5
Рисунок 4.1а – Параллельный колебательный контур
Решение
Полосой пропускания параллельного одиночного колебательного контура называется интервал частот, включающий резонансную частоту контура, на границах которого значение напряжения контура меньше значения напряжения на резонансной частоте в раз.
Рисунок 4.2 – Полоса пропускания параллельного
колебательного контура
Полоса пропускания контура:
П=f2-f1=2∆f0,7=ω02πQ,
где ω0 – резонансная частота колебательного контура;
Q – добротность колебательного контура.
Рассчитаем резонансную частоту:
ω0=1L∙C=122∙10-6∙163∙10-12=16,7∙106
Характеристическое сопротивление контура:
ρ=LC=22∙10-6163∙10-12=367,38
Добротность контура:
Q=ρr=367,3825=14,7
Рассчитаем полосу пропускания, учитывая, что ω=2πf →f=ω2π:
2∆f0,7=ω02πQ=16,7∙1062∙3,14∙14,7=180,8∙103=180,8 (кГц)
При косвенном измерении искомая величина 2∆f0,7 функционально связана с несколькими величинами – индуктивность L, емкость C, сопротивление контура r.
Если измеряемая величина А является функцией нескольких переменных А=F(x, y, …, t), то абсолютная погрешность результата косвенных измерений [2 с.47] будет равна:
∆А=dFdx2∆x2+dFdy2∆y2+…+dFdt2∆t2
Относительная погрешность результата измерений:
δ=∆АА=δx2+δy2+…+δt2
Рассчитаем относительную погрешность измерения:
δ=δL2+δC2+δr2=±52+±5,32+±4,22=±8,41011296
Рассчитаем абсолютную погрешность измерения полосы пропускания:
∆П=2∆f0,7∙δ100=180,8∙8,41011296100=±15,20548 (кГц)
Результат измерения полосы пропускания:
2∆f0,7=180,8±15,2 кГц