Исследование емкостно-диодной измерительной схемы (стр. 6 из 7)

I21 Нужно ли определять форму?

I22 Достаточно определить статическую характеристику датчика

I23 Определить амплитудно-частотные характеристики

I24 Достаточно определение оптимальных значений

I25 Проведение серии динамических измерений в неизменных условиях

наблюдений

I26 Стоп

Обработка результатов измерений

Построение технологической карты для обобщенной программы обработки результатов измерений.

№, п/п.

Содержание

O01 Старт

O02 Анализ и коррекция погрешностей ряда измерений I20

O03 Возникают ли в процессе измерения систематические и случайные

погрешности?

O04 Проверить правильность интерпретации процесса измерения

O05 Были ли найдены погрешности измерений?

O06 Определить погрешности измерений

O07 Определены ли раздельно систематические и случайные погрешности?

O08 Определить раздельно систематические и случайные погрешности

O09 Были ли графически определены случайные погрешности?

O10 Предпочесть графический способ определения случайных

погрешностей

O11 Были ли исключены грубые погрешности?

O12 С помощью соответствующих критериев исключить грубые по-

грешности

O13 Достаточно ли точно вычислены систематические погрешности?

O14 Достаточно ли точно проведено экспериментальное определение

систематических погрешностей?

O15 Улучшить аппроксимацию объекта моделью

O16 Применить подходящие образцовые меры (правильно: систематическая

погрешность образцовой меры должна быть на порядок меньше

систематической погрешности исследуемого процесса измерения)

O17 Можно ли пренебречь систематическими погрешностями по сравнению

со случайными?

O18 Провести коррекцию систематических погрешностей

O19 Уменьшить влияние случайных погрешностей

O20 Можно ли повторить процесс измерения?

O21 Предпочесть коррекцию с помощью вычислений

O22 Процесс измерения часто повторяется

O23 Можно ли изменить структуру измерительной системы?

O24 Предпочесть коррекцию путем изменения параметров системы

O25 Предпочесть коррекцию с помощью корректирующих звеньев

O26 Сформулировать результат измерения

O27 Результат измерения

O28 Стоп

Для исследования и изучения емкостно-диодной схемы мною были проведены следующие опыты и были получены следующие результаты.

1). построить статическую характеристику датчика (зависимость выходного напряжения U_Bblx от измеряемой емкости С при заданных значениях сопротивлений R₁, R₂ и емкости конденсатора Со) на частоте 50 кГц;

2). определить амплитудно-частотные характеристики измерительной схемы при разных значениях Сх и R₁ = R₂ = R;

3). оценить статические характеристики измерительной схемы при R₁ ≠ R₂;

4). построить статические характеристики измерительной схемы U_Bb,_x = f(C),
амплитудно-частотные и регулировочные характеристики. Сделать выводы по результатам исследований.

Оформление результатов измерений

1) Снял статическую характеристику датчика, построил статическую характеристику датчика (зависимость выходного напряжения U_Bblx от измеряемой емкости С при заданных значениях сопротивлений R₁, R₂ и емкости конденсатора Со) на частоте 50 кГц; Снятые показания представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

С₀ положение 1, С₀ = 42,57 пФ. R₁=5,698 кОм, R₂=5,701 кОм

Uвыx,В	-0,8348	0,0032	0,7245	0,8928		0,9792	1,0488	1,1072	1,2149	1,3144
С,пФ	25	62	80	100		120	140	160	200	240
1,3967	1,4751	1,5305	1,6187	1,7001
280	320	350	400	450

Таблица 2

С₀ положение 1, С₀ = 42,57 пФ. R₁=55,19 кОм, R₂=55,19 кОм

UBblx	-1,4533	0,1069	1,0054	1,5477		1,8366	2,0448	2,2054	2,4663	2,6783
С,пФ	25	62	80	100		120	140	160	200	240
2,8477	2,9446	3,0963	3,2465	3,3670
280	320	350	400	450

На рис. 8 представлена статическая характеристика исследуемой схемы.

Рис. 8. Статическая характеристика.

1. -при С₀ = 42,57 пФ. R₁=5,698 кОм, R₂=5,701 кОм

2. – при С₀ = 42,57 пФ. R₁=55,19 кОм, R₂=55,19 кОм

Вывод: Лучше всего для работы с датчиком использовать кривую 2 чем 1 потому что она имеет больший отрезок линейности, это объясняется большим эффектом шунтирования.

2)определил амплитудно-частотные характеристики измерительной схемы при разных значениях Сх и R₁ = R₂ = R; на рис. 9 и таблицах 3 и 4 показаны эти характеристики

Таблица 3

Амплитудно-частотная характеристика при R₁=R₂=85,32 кОм

1) F, 2) кГц	Uвых, В, Сх:
	100 пФ	150 пФ	200 пФ	250 пФ	300 пФ	350 пФ	400 пФ	450 пФ
20	1,2452	1,7045	2,0073	2,2567	2,4486	2,6139	2,7532	2,8731
30	1,4086	1,9790	2,3080	2,5670	2,7631	2,9276	3,0695	3,1910
40	1,4761	2,0810	2,4224	2,6775	2,8770	3,0735	3,2305	3,3541
50	1,4963	2,1101	2,4500	2,7183	2,9406	3,1250	3,2767	3,3998
60	1,4845	2,1146	2,4588	2,7373	2,9630	3,1424	3,2845	3,3981
70	1,4639	2,1091	2,4573	2,7380	2,9556	3,1255	3,2622	3,3730
80	1,4410	2,0725	2,4430	2,7330	2,9358	3,0974	3,2247	3,3276
100	1,3786	1,9374	2,3343	2,6482	2,8554	3,0091	3,1263	3,2186
200	1,1070	1,4951	1,7409	1,9411	2,0689	2,1621	2,2320	2,2858

Таблица 4

Амплитудно-частотная характеристика при R₁=R₂=55,19 кОм

3) F, 4) кГц	Uвых, В, Сх:
	100 пФ	150 пФ	200 пФ	250 пФ	300 пФ	350 пФ	400 пФ	450 пФ
8	1,1177	1,4893	1,7539	1,9807	2,1486	2,3239	2,4532	2,5731
10	1,3478	1,7890	2,0080	2,3670	2,5631	2,7276	2,8695	2,9610
12	1,4918	2,0810	2,4224	2,5775	2,7770	2,9735	3,0305	3,2541
15	1,4963	2,1141	2,4500	2,7183	2,9406	3,1250	3,2767	3,3698
20	1,5585	2,1106	2,4588	2,6373	2,9630	3,1124	3,2845	3,3981
30	1,4639	2,1091	2,3573	2,4380	2,8556	2,9055	3,1622	3,2730
40	1,4410	1,8125	2,2430	2,3630	2,6358	2,7974	2,8247	2,9276