Wykłady z Metrologii, Instrukcia LME 22, POLITECHNIKA BIA˙OSTOCKA


POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

___________________________________________________________

Laboratorium Miernictwa Elektrycznego

Oscyloskop elektroniczny

Instrukcja do ćwiczenia

Nr 22

___________________________________________________

Białystok 1998

1. Wstęp

Oscyloskop jest jednym z najważniejszych i najbardziej uniwersalnych przyrządów pomiarowych. Jego cenną zaletą jest zdolność wyświetlania na ekranie nieruchomych obrazów zmiennych w czasie sygnałów elektrycznych. Stanowi to dla inżyniera zajmującego się konstruowaniem układów elektronicznych, czy dla fizyka badającego właściwości materii trudną do przecenienia wartość.

Współczesne oscyloskopy, obrazując sygnały elektryczne, spełniają jednocześnie funkcje multimetrów cyfrowych, wyświetlających w postaci cyfrowej wyniki pomiarów interesujących użytkownika parametrów sygnału, takich na przykład jak amplituda, wartość chwilowa, okres itp. Uwalnia to mierzącego od konieczności dokonywania żmudnych i mało dokładnych odczytów wielkości geometrycznych oglądanego obrazu.

W niniejszym ćwiczeniu używany jest klasyczny oscyloskop analogowy, pozwalający zapoznać studentów z podstawami techniki oscyloskopowej. Jej opanowanie jest podstawą do studiowania zasad działania oscyloskopów cyfrowych.

Ćwiczenie zawiera zadania pomiarowe, związane z podstawowymi zastosowaniami oscyloskopu analogowego.

Materiałem pomocniczym do ćwiczenia jest, zamieszczony na końcu niniejszej instrukcji Dodatek, zawierający opis funkcji organów regulacyjnych oscyloskopu analogowego typy OS-351.

2. Zadania pomiarowe

Zadanie 1

Zmierzyć przy pomocy oscyloskopu amplitudę Um i okres T zadanego sygnału sinusoidalnego. Schemat układu pomiarowego przedstawiony jest na rysunku 1.

0x01 graphic

Rys.1. Schemat układu pomiarowego

Kolejność czynności

Przed włączeniem napięcia zasilającego oscyloskopu, należy dokonać wstępnych nastaw jego organów regulacyjnych.

W torze odchylania Y

Włączyć napięcie zasilające oscyloskopu i odczekać ok. pięciu minut

Włączyć napięcie zasilające generator

Nastawić częstotliwość generatora 500 Hz i napięcie wyjściowe o wartości ok. 6V

Doprowadzić sygnał z generatora przewodem ekranowanym do wejścia INPUT A albo INPUT B

W zespole przełączników VERT MODE wcisnąć wyłącznik CHA A lub CHA B zależnie od wybranego wejścia A lub B

W zespole przełączników X MAGNIFIER wcisnąć odpowiednio CHA A lub CHA B oraz AUTO

Przełącznikiem zmiany współczynnika odchylania pionowego (mV/cm, V/cm) uzyskać możliwie duży obraz sygnału sinusoidalnego; wyregulować precyzyjnie jego położenie w osi Y potencjometrem POSITION ↑↓

Przełącznikiem zmiany współczynnika czasu (s/cm, ms/cm, μs/cm) uzyskać obraz co najmniej jednego okresu sinusoidy; wyregulować precyzyjnie jego położenie w osi X potencjometrem POSITION

W rezultacie opisanych wyżej zabiegów na ekranie oscyloskopu powinien pojawić się nieruchomy obraz sygnału sinusoidalnego. Należy teraz zmierzyć amplitudę tego sygnału oraz jego okres. Wyniki odczytów i obliczeń zanotować w Tablicy 1.

Tablica 1

Współczynnik odchylania w torze Y

ay =...........................mV/cm, V/cm

niepotrzebne skreślić

Amplituda sygnału w centymetrach

hy = ...........................................cm

Amplituda w jednostkach napięcia

Um = ay∗hy..........................mV, V

niepotrzebne skreślić

Współczynnik odchylania w torze X

ax = ................ μs/cm, ms/cm, s/cm

niepotrzebne skreślić

Okres sygnału w centymetrach

hx = ...........................................cm

Okres sygnału w jednostkach czasu

T = ax∗hx..........................μs, ms, s

niepotrzebne skreślić

Zadanie 2

Zmierzyć przy pomocy oscyloskopu amplitudę Um i okres T zadanego sygnału prostokątnego. Schemat układu pomiarowego przedstawiony jest na rysunku 1. Przebieg pomiarów będzie tu analogiczny do opisanego w Zadaniu 1.

Wyniki pomiarów należy zapisać w Tablicy 2.

W sprawozdaniu należy wyjaśnić sposób wyznaczenia wartości skutecznej mierzonego sygnału na podstawie oscyloskopowego pomiaru jego amplitudy.

Tablica 2

Współczynnik odchylania w torze Y

ay =...........................mV/cm, V/cm

niepotrzebne skreślić

Amplituda sygnału w centymetrach

hy = ...........................................cm

Amplituda w jednostkach napięcia

Um = ay∗hy..........................mV, V

niepotrzebne skreślić

Współczynnik odchylania w torze X

ax = ................ μs/cm, ms/cm, s/cm

niepotrzebne skreślić

Okres sygnału w centymetrach

hx = ...........................................cm

Okres sygnału w jednostkach czasu

T = ax∗hx..........................μs, ms, s

niepotrzebne skreślić

Zadanie 3

Obejrzeć na ekranie efekt różniczkowania napięcia prostokątnego i zinterpretować otrzymane na ekranie obrazy. Schemat układu połączeń przedstawiony jest na rysunku 2.

W sprawozdaniu należy:

Naszkicować oglądane przebiegi

Wyjaśnić dlaczego w sygnale wyjściowym pojawiają się impulsy szpilkowe dodatnie i ujemne

Zaproponować sposób usuwania z sygnału wyjściowego układu różnicz- kującego impulsów ujemnych

0x01 graphic

Rys.2. Schemat układu różniczkującego

Należy połączyć układ pomiarowy według schematu przedstawionego na rysunku 2. Rezystor i kondensator umieszczone są na wspólnej płytce, a zaciski utworzonego przez te elementy układu oznaczone są cyframi 2,3,5.

Aby możliwe było oglądanie jednocześnie obrazów dwóch sygnałów: prostokątnego napięcia wejściowego układu różniczkującego (zaciski 3,5) i napięcia wyjściowego tego układu (zaciski 2,5), należy włączyć przełącznik elektroniczny, wybierając jeden z dwóch możliwych trybów jego pracy: tryb przemienny (ALT) lub siekany (CHOP).

Zalecane nastawy:

W torach Y: kanał A ay = 5V/cm, kanał B ay= 5V/cm;

W torze X: ax= 0,1 ms/cm

Zadanie 4

Obejrzeć na ekranie efekt całkowania napięcia prostokątnego i zinterpretować otrzymane na ekranie obrazy. Schemat układu połączeń przedstawiony jest na rysunku 3.

W sprawozdaniu należy:

Naszkicować oglądane przebiegi

Wyjaśnić dlaczego w rezultacie całkowania sygnału prostokątnego otrzymuje się sygnał będący liniową funkcją czasu. Podać interpretację matematyczną.

0x01 graphic

Rys.3. Schemat układu całkującego

Zalecane nastawy:

W torach Y: kanał A au= 5V/cm, kanał B
ay= 50 mV/cm;

W torze X: ax= 0,5 ms/cm

Zadanie 5

Zmierzyć przy pomocy oscyloskopu napięcie Uz diody Zenera. Schemat układu połączeń przedstawiony jest na rysunku 3.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Instrukcia LME 02, POLITECHNIKA BIA˙OSTOCKA
Instrukcia LME 10, POLITECHNIKA BIA˙OSTOCKA
PSTL3, POLITECHNIKA BIA˙OSTOCKA
staniec,fizyka budowli P, projekt przegrody zewnętrznej wielowarstwowej, Politechnika Bia˙ostocka
Pracownia Metrologii i Badań Jakości, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy metrologii, Wykłady 2011
ETP wyklad 5 optyka w instrumentach geodezyjnych
Wyklad11tt16 19, aaa, studia 22.10.2014, Materiały od Piotra cukrownika, materialy Kamil, Szkoła, El
wyklad11tt16-19, aaa, studia 22.10.2014, Materiały od Piotra cukrownika, materialy Kamil, Szkoła, El
Wykłady z Metrologii, Wykład 3 - Omomierz Metoda Techniczna Pomiaru Rezystancji
C Wyklady Operatory I Instrukcje
Zaliczenie wykładu z analizy instrumentalnej III CP 14
wykład V - tabela 4 - instrumenty polityki fiskalnej, Zarządzanie WSB Poznań (licencjat), II semestr
Wykład II - Rynek usług transportowych, Politechnika Warszawska Wydział Transportu, Semestr VII, Tka
wykład1 Prawna ochrona pracy, BIOTECHNOLOGIA POLITECHNIKA ŁÓDZKA, ZARZĄDZANIE BEZPIECZEŃSTWEM
Wyklad 13 Pomiar mocy, Energetyka Politechnika Krakowska Wydział Mechaniczny I stopień, Miernictwo
wykład nowa instrukcja
Wyklady- metrologia-2, Metrologia
wyklad06tt05-07, aaa, studia 22.10.2014, Materiały od Piotra cukrownika, materialy Kamil, Szkoła, El

więcej podobnych podstron