Метрология стандартизация и управление качеством |
Тема 8. Измерение параметров компонентов телекоммуникационных систем |
назад | оглавление | вперёд |
8.1. Измерение параметров двухполюсников
8.1.1. В два противолежащих плеча моста включены резисторы, а третье плечо - параллельное соединение резистора и конденсатора. Вывести выражение для определения полного сопротивления в первом плече. 8.1.2. Методом двух частот определяли собственную емкость образцовой катушки куметра. На первой частоте емкость образцового конденсатора обеспечивала резонанс при 5 пФ, на второй – при 16 пФ. Определить собственную емкость катушки, если индуктивность катушки равна 2.5 мГ, а частоты равны 1205кГц и 727 кГц. 8.1.3. Для моста, описанного в задаче 8.1.1. определить полное сопротивление первого плеча, если: сопротивления резисторов в противоположных плечах равны 100 Ом и 1000 Ом; емкость конденсатора и сопротивление резистора в третьем плече соответственно равны 0.5 мкФ и 20000 Ом. Мост уравновешен на частоте 1 кГц. 8.1.4. При измерении куметром емкости конденсатора методом замещения (подключение параллельное измерительному конденсатору) резонанс получен при емкости измерительного конденсатора равной 150 пФ на частое 345кГц. Значение емкости образцового конденсатора без исследуемого двухполюсника на той же резонансной частоте равно 382 пФ. Определить емкость конденсатора. 8.1.5. В двух смежных плечах моста включены резисторы 1000 Ом и 1000 Ом, а в четвертом плече - параллельное соединение резистора сопротивлением 800 Ом и конденсатора емкостью 0,16 мкФ. Определить параметры первого плеча, если мост уравновешен на частоте 100 Гц. 8.1.6. На измерительной катушке куметра указан частотный диапазон 5-14 МГц. На какую частоту диапазона следует настроить резонансный контур куметра при измерении емкости конденсатора, конструкция которого рассчитана на получение емкости в пределах 200-250 пФ, если минимальное и максимальное значения емкости измерительного конденсатора куметра соответственно равны 25 пФ и 400 пФ. 8.1.7. Методом сравнения с помощью амперметра по схеме с параллельным соединением резисторов выполнено измерение большого сопротивления. Определить измеренное сопротивление, абсолютную и относительную погрешности его измерения, если: показания микроамперметра в цепи с неизвестным резистором 5мкА; в цепи с образцовым резистором - 15 мкА; предел допускаемой погрешности микроамперметра 0,05 мкА; образцовый резистор имеет относительную погрешность 1%. Сопротивлением микроамперметра пренебречь. Сопротивление образцового резистора 10 МОм. 8.1.8. При измерении параметров двухполюсника с помощью куметра на частоте 5 МГц получены следующие результаты: емкость и добротность измерительного контура без двухполюсника равны 173 пФ и 250 соответственно, а с двухполюсником – 95 пФ и 152. Определить полное сопротивление двухполюсника, его добротность, тангенс угла потерь, значение эквивалентной емкости (индуктивности) двухполюсника, если двухполюсник подключен параллельно измерительному конденсатору. 8.1.9. Измерение сопротивления резистора осуществлено путем измерения падений напряжения на образцовом и неизвестном резисторах, подключенных последовательно к источнику ЭДС. Определить значение неизвестного сопротивления и оценить абсолютную и относительную погрешности его измерения, если падение напряжения на нем равно 3 В, на образцовом сопротивлении - 7В, образцовое сопротивление равно 50 Ом, а относительная погрешность измерения напряжения составляет +0.5% и образцового сопротивления - 1%. Записать результат измерения в соответствии с МИ 1317-86. 8.1.10. При измерении добротности катушки индуктивности куметр показал значение добротности 254. Напряжение на входе контура куметра равно 100 мВ. Определить значение напряжения, поступающее на прибор, показывающий значение добротности. 8.1.11. Для измерительного моста, в смежных плечах которого включены резисторы по 100 Ом, а в третьем плече – катушка со значением индуктивности равным 150 мГ, определить условие баланса моста и параметры четвертого плеча. Мост уравновешен на частоте 3180 Гц. 8.1.12. Определить действующее и действительное значения индуктивности катушки, если с помощью куметра получен резонанс в контуре на частоте 638 кГц при емкости измерительного конденсатора 25 пФ, а собственная емкость катушки равна 2 пФ. Оценить погрешность измерения действительного значения индуктивности, если относительные погрешности определения параметров равны: частоты – 7%; измерительного конденсатора – 10%; собственной емкости катушки – 15%. 8.1.13. Предложите схему измерительного моста для измерения полных сопротивлений индуктивного характера, если в Вашем распоряжении имеется регулируемый конденсатор, емкость которого составляет: минимум 25 пФ; максимум 400 пФ и два резистора с одинаковыми сопротивлениями, равными 1000 Ом. Определить диапазон измеряемых индуктивностей для частоты 1 кГц. 8.1.14. Известно значение индуктивности образцовой катушки куметра 2,5 мкГ, а также минимальное и максимальное значения емкости измерительного конденсатора 25 пФ и 400 пФ. Определить диапазон частот, в котором будет обеспечиваться резонанс в куметре, если собственная емкость катушки составляет 6 пФ. 8.1.15. Какова должна быть действительная индуктивность и собственная емкость образцовой катушки, чтобы куметр работал в диапазоне частот 160-680 кГц, если емкость измерительного конденсатора можно менять от 25 до 400 пФ. 8.1.16. На измерительной катушке куметра указан частотный диапазон 1,5-5 МГц. В каком частотном диапазоне возможно измерение емкости конденсатора, емкость которого находится в пределах 300-350 пФ, если минимальное и максимальное значения емкости измерительного конденсатора куметра соответственно равны 25 пФ и 400 пФ. 8.1.17. Необходимо измерить куметром параметры конденсатора, емкость которого приблизительно равна 1500 пФ. Предложите методику и схему измерения на частоте 5 МГц, если емкость измерительного конденсатора можно изменять в пределах 25-400 пФ. 8.2. Измерение ослабления и усиления в системах и телекоммуникаций 8.2.1. Измеритель абсолютного уровня напряжения показал “+10дБ” при измерении гармонического сигнала. Определить среднеквадратическое значение напряжения сигнала и записать результат измерения напряжения, если измеритель уровня проградуирован для сопротивления 600 Ом, а предел допускаемой погрешности измерения уровня составил 0.4дБ. 8.2.2. Необходимо измерить рабочее ослабление полосового фильтра с одинаковыми характеристическими сопротивлениями, равными 600 Ом, при сопротивлениях нагрузки, равных: со стороны входа - 450 Ом, со стороны выхода - 750 Ом. Разработать методику измерения и привести схемы измерений, если в Вашем распоряжении есть измерительный генератор с внутренним сопротивлением, равным 1500 Ом, два магазина сопротивлений и измеритель уровня напряжения с входным сопротивлением, равным 1 МОм. Укажите источники погрешности при измерении рабочего ослабления. 8.2.3. Определить абсолютный уровень мощности, выделяемой на нагрузке сопротивлением 300 Ом, если она подключена к источнику сигнала с внутренним сопротивлением, равным 600 Ом и ЭДС, равной 9 В. 8.2.4. Определить рабочее ослабление четырехполюсника, если к его входу подключен генератор с внутренним сопротивлением, равным 250 Ом, и ЭДС, равной 3,1 В, а показание измерителя уровня, проградуированного для сопротивления 600 Ом, подключенного к сопротивлениям нагрузки четырехполюсника, равной 500 Ом, составляет “-25 дБ”. 8.2.5. Определить абсолютный уровень мощности, выделяемой на нагрузке сопротивлением 800 Ом, которая подключена к выходу измерительного генератора с внутренним сопротивлением, равным 600 Ом, если показание измерителя уровня с высокоомным входным сопротивлением, проградуированного для 600 Ом, равно “+16 дБ”. 8.2.6. Ко входу усилителя подключен измерительный генератор гармонического сигнала с внутренним сопротивлением, равным 600Ом, и ЭДС, равной 75,5 мВ. К выходу усилителя подключена акустическая система с сопротивлением размером 8 Ом. Определить рабочее усиление усилителя, если измеритель уровня среднеквадратических значений, подключенный параллельно акустической системе, пказал + 20 дБ (измеритель проградуирован для градуировочного сопротивления размером 600 Ом). 8.2.7. При подключении измерителя уровня с высокоомным входным сопротивлением к источнику сигнала он показал “+14 дБ”. После подключения к источнику нагрузки сопротивлением 800 Ом измеритель показал “+8 дБ”. Определить внутреннее сопротивление источника сигнала. 8.2.8. В Вашем распоряжении имеется измерительный генератор гармонического сигнала с внутренним сопротивлением, равным 75 Ом, и два магазина сопротивления. Необходимо измерить рабочее ослабление четырехполюсника с характеристическими сопротивлениями, равными со стороны входных зажимов – 400 Ом, со стороны выходных зажимов - 200 Ом, при нагрузках, равных: со стороны входных зажимов - 300 Ом, а со стороны выходных зажимов - 600 Ом. Предложить метод измерения и изобразить схемы измерения рабочего ослабления. 8.2.9. Вольтметр с высокоомным входным сопротивлением при подключении к источнику сигнала с внутренним сопротивлением 75 Ом показал 7,75 В. Предсказать показание измерителя абсолютного уровня, при подключении его к тому же источнику, если его входное сопротивление равно 75 Ом и он проградуирован для сопротивления, равного 75 Ом. 8.2.10. Измеритель уровня с высокоомным входным сопротивлением при подключении к источнику с внутренним сопротивлением, равным 300 Ом, показал “-5 дБ”. Определить мощность Р1 в выражении, определяющем рабочее ослабление а=10lg(Р1/Р2), если к выходным зажимам четырехполюсника должна быть подключена нагрузка, сопротивление которой равно 600 Ом. 8.2.11. Измеритель абсолютного уровня с входным сопротивлением 600 Ом при подключении к источнику сигнала с внутренним сопротивлением 1400 Ом показал “+16 дБ”. Предсказать показание вольтметра с высокоомным входным сопротивлением, если он будет подключен к тому же источнику вместо измерителя уровня. 8.2.12. Измерительный генератор с внутренним сопротивлением, равным 135 Ом, и ЭДС, равной 1,55 В, подключен к входу четырехполюсника с одинаковыми характеристическими сопротивлениями, равными 270 Ом. Со стороны выходных зажимов четырехполюсник нагружен на сопротивление, равное 45 Ом. Определить значения мощностей Р1’ и Р2 в выражении для вносимого ослабления авн=10lg(Р1/Р2), если абсолютный уровень напряжения на нагрузке равен “-8 дБ”. Изобразить схему для измерения мощности Р1 с помощью вольтметра. 8.2.13. К входу корректора подключен источник гармонических колебаний с внутренним сопротивлением, равным 150 Ом и ЭДС, равной 3,1 В. Абсолютный уровень напряжения на выходных зажимах корректора, нагруженного на сопротивление, равное 75 Ом, равен “-24 дБ”. Определить вносимое ослабление корректора. 8.2.14. Напряжение на выходе согласованно нагруженного четырехполюсника, имеющего собственное ослабление, равное 15 дБ, равно 75 мВ. Определить мощности Р1 и Р2 в выражении, определяющем собственное ослабление аc=10lg(Р1/P2), если характеристические сопротивления четырехполюсника равны: со стороны входа 75 Ом; со стороны выхода 105 Ом. 8.2.15. Определить ЭДС генератора, подключенного к входу кабеля, если собственное ослабление кабеля равно 30 дБ, характеристическое сопротивление равно 75 Ом, напряжение на выходе кабеля равно 2В, а кабель нагружен согласованно. 8.2.16. Четырехполюсник имеет характеристические сопротивления, равные 75 Ом со стороны входных зажимов и 150 Ом со стороны выходных зажимов. Изобразить схему измерения собственного ослабления четырехполюсника методом Z и привести методику измерения. 8.2.17. Изобразить схему измерения собственного ослабления четырехполюсника методом известного генератора. Определить требования к измерительному генератору и сопротивлению нагрузки четырехполюсника, если характеристические сопротивления равны: со стороны входа- 150 Ом; со стороны выхода 600 Ом. 8.2.18 Генератор с внутренним сопротивлением, равным 600 Ом и ЭДС, равной 1.55 В, подключен к входу симметричного фильтра нижних частот с характеристическим сопротивлением равным 450 Ом, к выходу которого подключены сопротивление нагрузки равное 300 Ом и измеритель абсолютного уровня напряжения с высоким входным сопротивлением. Определить вносимое ослабление, если показание измерителя абсолютного уровня напряжения равно “-20 дБ”. 8.2.19. Изобразить схему измерения рабочего ослабления методом Z, если нагрузки должны быть равны: со стороны входных зажимов - 400 Ом; со стороны выходных - 200 Ом, а в Вашем распоряжении имеется измерительный генератор с внутренним сопротивлением, равным 600 Ом, вольтметр и два магазина сопротивлений. 8.2.20. Изобразить схемы и методику для измерения вносимого ослабления четырехполюсника, если в Вашем распоряжении имеется измерительный генератор с внутренним сопротивлением, равным 600 Ом, два магазина сопротивлений и измеритель уровня с высоким входным сопротивлением, а четырехполюсник должен быть нагружен: со стороны входных зажимов на сопротивление, равное 600 Ом и со стороны выходных зажимов на сопротивление, равное 800 Ом. 8.2.21. Разработайте схемы и методику измерения рабочего ослабления фильтра нижних частот, если в Вашем распоряжении имеется: измерительный генератор с внутренним сопротивлением, равным 600 Ом; магазин сопротивлений; измеритель уровня с высоким входным сопротивлением. Фильтр должен быть нагружен на сопротивления, равные: со стороны входа - 600 Ом; со стороны выхода - 800 Ом. 8.2.22. Измеритель уровня показал абсолютный уровень напряжения на выходе четырехполюсника, равный “-10 дБ”. Определить напряжение на входе симметричного четырехполюсника с характеристическим сопротивлением, равным 450 Ом, если он включен согласованно, а его собственное ослабление равно 20 дБ (измеритель уровня проградуирован для сопротивления равного 600 Ом). |
назад | оглавление | вперёд