Исследование емкостно-диодной измерительной схемы

    Построение  технологической  карты для обобщенной программы проведения измерений.

      

    Технологическая карта для обобщенной программы проведения измерений 

  

  I01        Старт

  I02        Экспериментальная часть измерений

  I03        Овладел ли экспериментатор процессом измерения?

  I04        Опрос источников информации

  I05        Специалист

  I06        Специальная литература

  I07        Находится ли объект измерения в однозначных (воспроизводимых)

                условиях эксплуатации?

  I08        Добиться однозначных условий эксплуатации объекта измерения

  I09        Находится ли объект измерения в случайных (неконтролируемых)

                условиях?

  I10        Нормализовать условия эксплуатации

  I11        Готова ли измерительная система к эксплуатации?

  I12        Привести измерительную систему в состояние готовности

  I13        Известны ли условия согласования системы измерения и объекта

                измерения?

  I14        Определить условия согласования

  I15        Оптимизированы ли условия согласования?

  I16        Условие: При изменении направления U˷ (полярность указана на рис. 1 в

                скобках)

  I17        Нужно ли определить состояние объекта измерения?

  I18        Определить состояние объекта измерения

  I19        Проведение серии статических измерений в неизменных условиях

                наблюдений

  I20        Получение ряда измерений и указание условий проведения измерений

  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.

    

   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

Таблица 2

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

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