Параметры напряжения электрических сигналов и их измерение

2.1.1. Вольтметр с закрытым входом, преобразователем, средневыпрямленных значений, шкалой, проградуированной в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, показал 1, 8В. Определить средневыпрямленное значение сигнала.

2.1.2. Вольтметр с преобразователем средневыпрямленных значений, проградуированный в среднеквадратических значениях гармонического сигнала, с закрытым входом показал 5 В. Определить среднеквадратическое значение сигнала, если его коэффициенты амплитуды и формы равны 4. Записать результат измерения, если предел допускаемой погрешности вольтметра равен 0, 2В.

2.1.3. Вольтметр с преобразователем средневыпрямленных значений, проградуированный в среднеквадратических значениях гармонического сигнала, показал 15 В. Определить пиковое, среднеквадратическое и средневыпрямленное значения напряжения, если сигнал имеет синусоидальную форму.

2.1.4. Вольтметр с пиковым преобразователем, проградуированный в среднеквадратических значениях гармонического сигнала, показал 1, 8В. Определить пиковое, среднеквадратическое и средневыпрямленное значения напряжения для сигнала, имеющего коэффициент амплитуды равный 1, 73, а коэффициент формы – 1, 16.

2.1.5. Определить средневыпрямленное значение напряжения, если показание вольтметра с преобразователем средневыпрямленных значений равно 150 В. Вольтметр проградуирован в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, а исследованный сигнал характеризуется коэффициентом амплитуды, равным 1, 5 и коэффициентом формы, равным 1, 2.

2.1.6. Определить пиковое значение напряжения, если показание вольтметра с квадратичным преобразователем равно 2 В для сигнала, имеющего коэффициенты: амплитуды 1, 41 и формы 1, 11. Вольтметр проградуирован в среднеквадратических значениях гармонического сигнала.

2.1.7. Определить среднеквадратическое значение напряжения, если вольтметр с пиковым преобразователем показал 50 В. Вольтметр проградуирован в среднеквадратических значениях гармонического сигнала, а измеряемый сигнал характеризуется следующими параметрами: коэффициент амплитуды равен 1, 8, коэффициент формы – 1, 3.

2.1.8. Определить среднеквадратическое значение напряжения, если показание вольтметра с преобразователем среднеквадратических значений равно 60В. Вольтметр проградуирован в среднеквадратических значениях гармонического сигнала, а коэффициенты амплитуды и формы измеряемого сигнала соответственно равны 4 и 3.

2.1.9. Определить пиковое значение напряжения сигнала синусоидальной формы, если при его исследовании вольтметр средневыпрямленных значений показал 1, 41 В. Вольтметр проградуирован в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала и имеет закрытый вход.

2.1.10. Определить средневыпрямленное значение напряжения, если показание пикового вольтметра, проградуированного в пиковых значениях напряжения, равно 3, 6 В, а измеряемый сигнал характеризуется коэффициентами: амплитуды, равным 2, формы, равным 1, 8.

2.1.11. Определить коэффициент амплитуды исследуемого сигнала, если вольтметр средневыпрямленных значений показал 4, 44 В. Вольтметр проградуирован в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, а измеряемый сигнал имеет пиковое значение, равное 12 В, коэффициент формы, равный 1, 5.

2.1.12. Определить коэффициент формы измеряемого сигнала, если вольтметр средневыпрямленных значений показал 3, 33 В. Вольтметр проградуирован в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, а среднеквадратическое значение напряжения исследуемого сигнала равно 6 В.

2.1.13. Определить показание вольтметра среднеквадратических значений, если при измерении того же сигнала вольтметр средневыпрямленных значений показал 5, 55 В. Вольтметры проградуированы в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, коэффициент формы измеряемого сигнала равен 2, а коэффициент амплитуды равен 4.

2.1.14. Определить среднеквадратическое значение напряжения, если показание вольтметра пиковых значений составило 2, 82 В. Вольтметр проградуирован в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, а коэффициенты амплитуды и формы исследуемого сигнала равны 2.

2.1.15. Определить показание вольтметра средневыпрямленных значений, если при измерении того же сигнала вольтметр пиковых значений показал 32 В. Вольтметры проградуированы в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, а исследуемый сигнал характеризуется коэффициентами, равными: амплитуды – 2, формы – 1, 5.

2.1.16. Определить показание пикового вольтметра, если параллельно подключенный вольтметр среднеквадратических значений показал 32 В. Вольтметры проградуированы в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, коэффициенты формы и амплитуды исследуемого сигнала равны соответственно 1, 6 и 2.

2.1.17. При измерении напряжения сигнала пиковый вольтметр показал 30 В, вольтметр средневыпрямленного значения показал 15 В, вольтметр среднеквадратического значения показал 20 В. Определите коэффициент амплитуды сигнала, если все три вольтметра проградуированы в среднеквадратических значениях для гармонического сигнала.

2.1.18. При исследовании сигнала пиковый вольтметр показал 40 В, вольтметр средневыпрямленного значения показал 30 В, вольтметр среднеквадратического значения показал 35 В. Определите коэффициент формы сигнала, если все три вольтметра проградуированы в среднеквадратических значениях для гармонического сигнала.

2.1.19. Исследуемый сигнал характеризуется коэффициентами: амплитуды – 2, формы – 1, 5. Определите пиковое значение сигнала, если вольтметр среднеквадратического значения, проградуированный в среднеквадратических значениях для гармонического сигнала, показал 22 В.

2.1.20. Вольтметр с открытым входом и квадратичным преобразователем, проградуированный в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, показал напряжение 2 В. Коэффициент амплитуды измеряемого сигнала равен 3, коэффициент формы равен 2. Определить среднеквадратическое, средневыпрямленное и пиковое значения напряжения измеряемого сигнала.

2.1.21. Определить показания вольтметра с квадратичным преобразователем, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, если на открытый вход вольтметра подан сигнал с пиковым значением, равным 20 В, коэффициентом амплитуды, равным 2, и коэффициентом формы, равным 1, 4.

2.1.22. Вольтметр с пиковым преобразователем, проградуированный в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, показал 10В. Известно, что на вольтметр подан гармонический сигнал. Определить средневыпрямленное, среднеквадратическое и пиковое значения измеряемого сигнала.

2.1.23. Определить показания вольтметра с преобразователем пикового значения, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, если на закрытый вход вольтметра подан сигнал, форма которого приведена в задаче 2.1.23, частота сигнала равна 4 кГц, длительность импульса – 25 мкс, а пиковое значение сигнала – 40 В.

2.1.24. Дана последовательность U(t)

прямоугольных импульсов (см.рис.)

с периодом, равным 80 мкс,

длительностью – 20 мкс, пиковым

значением – 10 В. Определить

среднее, средневыпрямленное и t

среднеквадратическое значения

напряжения сигнала. t

T

2.1.25. Дана последовательность положительных прямоугольных импульсов (см. задачу 2.1.24). Длительность импульсов равна 10 мкс, период следования – 100 мкс, пиковое значение сигнала– 10 В. Определить параметры напряжения для переменной составляющей сигнала (после прохождения сигнала через закрытый вход).

2.1.26. Произведено измерение напряжения сигнала (см.рис.) вольтметром с закрытым входом, преобразователем средневыпрямленных значений и шкалой, проградуированной в среднеквадратических значениях гармонического сигнала. Определить пиковое, среднее, средневыпрямленное и среднеквадратическое значения сигнала, если вольтметр показал 5 В.

U(t)

Um

t

2.1.27. Вольтметр с закрытым входом, преобразователем среднеквадратического значения, проградуированный в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, показал 22, 2В. На вольтметр подан сигнал, изображенный на рисунке к задаче 2.1.26. Определить среднее, средневыпрямленное, среднеквадратическое и пиковое значения напряжения измеряемого сигнала.

2.1.28. На вход вольтметра с закрытым входом подан сигнал, аналитическое представление которого U (t) = 10 + 2Sin628t, [B]. Определить показание вольтметра с преобразователем средневыпрямленного значения, проградуированного в среднеквадратических значениях для гармонического сигнала.

2.1.29. Для сигнала U (t) = 10 + 2Sin256t, [B] определить показание пикового вольтметра при открытом и закрытом входах, если он проградуирован в пиковых значениях.

2.1.30. Для сигнала U (t) = 10 + 2Sin628 t, [B] определить показание вольтметра среднеквадратических значений для случаев открытого и закрытого входов.

2.1.31. Определить показание пикового вольтметра с закрытым входом, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, если к нему подведено напряжение, изменяющееся по закону U (t) = 20 + 8Sin800 t, [B].

2.1.32. Определить показания вольтметра пиковых значений с открытым входом для сигнала, указанного на рисунке. Вольтметр проградуирован в среднеквадратических значениях гармонического сигнала.

U(t), B

5 20

t

-2

2.1.33. Определить среднее значение напряжения для сигнала, представленного на рисунке к задаче 2.1.32.

2.1.34. Последовательность положительных прямоугольных импульсов с частотой, равной 12, 5 кГц, и пиковым значением, равным 30В, подана на пиковый вольтметр с закрытым входом, проградуированным в пиковых значениях. Определите показания вольтметра, если длительность импульсов равна 40 мкс.

2.1.35. На пиковый вольтметр с открытым входом, проградуированным в пиковых значениях, подан сигнал: U (t) = 20 + 25Sin628 t, [B]. Определите показание вольтметра, работающего в режиме измерения сигналов, положительной полярности.

2.1.36. Определить показание вольтметра при измерении сигнала (см. задачу 2.1.32) вольтметром с преобразователем средневыпрямленного значения и закрытым входом.

2.1.37. На пиковый вольтметр с закрытым входом, проградуированный в среднеквадратических значениях гармонического сигнала, подан сигнал: U (t) = 30 + 45Sin1256t, [B]. Определите показание вольтметра, работающего в режиме измерения сигналов отрицательной полярности.

2.1.38. Сигнал представляет собой последовательность прямоугольных импульсов положительной полярности с частотой равной 2 кГц. Определите коэффициент амплитуды сигнала, если длительность импульсов равна 125 мкс, а пиковое значение – 16 В.

2.1.39. Последовательность положительных прямоугольных импульсов с частотой, равной 5кГц, и пиковым значением, равным 12 В, подана на вход вольтметра средневыпрямленных значений с открытым входом, проградуированного в среднеквадратических значениях гармонического сигнала. Определите показание вольтметра, если длительность импульсов равна 50 мкс.

2.1.40. Определить показание вольтметра с преобразователем средневыпрямленного значения, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, если на открытый вход вольтметра подан сигнал, параметры которого приведены на рисунке.

U(t), B

20

0 t, мс

5 10

2.1.41. Определить показание вольтметра с квадратичным детектором, проградуированного в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала, если на его вход подается сигнал: U (t) = 20Sin(314 t + 1, 57) + 10Sin(628 t), [B].

2.1.42. Определить коэффициенты амплитуды и формы для сигнала, представляющего собой последовательность однополярных прямоугольных импульсов длительностью 40 мс с частотой следования равной 10 Гц.

2.1.43. Определить среднеквадратическое значение сигнала, определяемого выражением: U (t) = 14, 1 + 5, 64Sin25t + 4, 23Sin50t, [B].

2.1.44. Ток полного отклонения вольтметра равен 5 мА. Определите полное входное сопротивление прибора для следующих пределов измерения: 15; 75; 300 и 600 В.

2.1.45. В вашем распоряжении имеется вольтметр с конечным значением шкалы, равным 15 В, и входным сопротивлением, равным 7500 Ом. Предложить способ расширения диапазона измерений до 150В.

2.1.46. Определить входное сопротивление милливольтметра с пределом измерения, равным 15 мВ. если ток полного отклонения стрелки прибора составляет 1 мА.

2.1.47. Измеритель уровня при высокоомном входе показал «+10дБ», а при входном сопротивлении 600 Ом – «+2дБ». Определить: а) выходное сопротивление источника сигнала; б) показание этого измерителя при входном сопротивлении, равном 135 Ом.

2.1.48. Вольтметр с входным сопротивлением, равным 0.5 МОм, подключен к источнику сигнала с внутренним сопротивлением, равным 100 кОм. Определите абсолютную и относительную систематические погрешности измерения ЭДС источника, если показание вольтметра равно 20 В.

2.1.49. Определить относительную методическую погрешность измерения ЭДС вольтметром с входным сопротивлением, равным 1000 Ом, если внутреннее сопротивление источника ЭДС равно 10 Ом.

2.1.50. Определить показание пикового вольтметра с закрытым входом, проградуированным в пиковых значениях при измерении сигнала из задачи 2.1.40.