Pomiary oscyloskopowe.

Mariusz Pęcherski

Wydział IZ

Rok II

1. Przyrządy.

- oscyloskop dwukanałowy OS 9020G;

- generator funkcyjny G 432;

- przesuwnik fazowy RPF 02;

- prostownik jedno- i dwupołówkowy;

- układ różniczkujący;

2. Przebieg ćwiczenia.

a) Obserwacja i pomiar napięcia przemiennego.

b) Obserwacja i pomiar napięcia przemiennego na wyjściu układu różniczkującego

c) Obserwacja i pomiar napięcia przemiennego na wyjściu układu układu prostowania

jedno- i dwupołówkowego.

d) Pomiar przesunięcia fazowego.

Ad.2a. OBSERWACJA I POMIAR NAPIĘCIA PRZEMIENNEGO.

Rys.1.Schemat połączenia.

W tym celu podłączyliśmy do oscyloskopu generator funkcyjny, który wytwarza odpowiednio napięcia sinusoidalne, prostokątne i piłokształtne ( trójkątne ).

Przebieg :

- sinusoidalny (Wykres 1)

ustawienia :

w_t=0.2[ms/dz]

w_y=0,5[V/dz]

l- odczyt długości okresu z wykresu

w_t- zakres generatora podstawy czasu

w_y- współczynnik wzmocnienia (badanego napięcia)

[dz]-działka

wartość amplitudy :

A=3,2[V]

częstotliwość przebiegu :

- piłokształtnego (Wykres 2)

ustawienia :

w_t=0.1[ms/dz]

w_y=0,2[V/dz]

l- odczyt długości okresu z wykresu

w_t- zakres generatora podstawy czasu

w_y- współczynnik wzmocnienia (badanego napięcia)

wartość amplitudy :

A=3,6[V]

częstotliwość przebiegu :

- prostokątnego (Wykres 3)

ustawienia :

w_t=0.2[ms/dz]

w_y=0,5[V/dz]

l- odczyt długości okresu z wykresu

w_t- zakres generatora podstawy czasu

w_y- współczynnik wzmocnienia (badanego napięcia)

- wartość amplitudy :

A=3.4[V]

- częstotliwość przebiegu :

Ad.2b. OBSERWACJA I POMIAR NAPIĘCIA PRZEMIENNEGO NA WYJŚCIU UKŁADU RÓŻNICZKUJĄCEGO.

Rys.2.Schemat połączenia.

R=0,1Ω

C=1F

-ustawienia

w_y=0.2[V/dz]

w_t=0.1[ms/dz]

(Wykres 4 ).

Ad.2c. OBSERWACJA I POMIAR NAPIĘCIA PRZEMIENNEGO NA WYJŚCIU UKŁADU PROSTOWANIA JEDNO-

I DWUPOŁÓWKOWEGO.

Rys.3.Schemat połączenia.

D₁, D₂ - diody krzemowe,

C₁, C₂ - kondensatory filtrujące,

R₁, R₂ - rezystory obciążenia

Prostowanie jednopołówkowe (Wykres 5).

Prostowanie dwupołówkowe (Wykres 6).

	[V/dz]	[ms/dz]	[dz]	[ms]	[Hz]
Wartości przebiegów prądu jedno- i dwupołówkowego nieodfiltrowanego.	5	1	20	20	50
Wartości napięć tętnień prostowania dwupołówkowego.	20	10	58	580	1.72

Ad.2d. POMIAR PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO.

Rys.1.Schemat połączenia.

W tym celu odłączyliśmy generator podstawy czasu. Wykonaliśmy pomiary wartości przesunięcia fazowego dla różnych kombinacji nastawień przesuwnika fazowego. W wyniku złożenia przebiegów sinusoidalnych o jednakowej częstotliwości na ekranie pojawił się obraz :

- ustawienia :

w_y=0.5[V/dz]

w_t=1[ms/dz]

- elipsy (Wykres 7)- przebiegi różniły się w fazie, którą obliczamy ze wzoru

sinϕ = a/b , gdzie ϕ - różnica faz

a - odległość punktów przecinających oś X

b - odległość między min i max elipsy

Z wykresu (zał.5 wykres 5.2):

a = 2.7[dz]

b = 4.9[dz]

sinϕ = 0.55

-elipsy (Wykres 8)

a=5.5[dz]

b=6[dz]

sinϕ=0,91

4. Wnioski.

Oscyloskop służy do obserwacji przebiegów napięć w zależności od czasu U(t). Nie należy go jednak stosować do dokładnego pomiaru napięć, a jedynie do orientacyjnego. Układy wejściowe, a zwłaszcza wzmacniacze X i Y oraz generator podstawy czasu są elementami odbiegającymi od idealnie liniowych, co wprowadza dość znaczne błędy pomiarowe.

Oscyloskop jest urządzeniem bardzo przydatnym w pracowni zajmującej się elektroniką analogową, ponieważ umożliwia obserwację okresowych sygnałów pojawiających się w obwodach analogowych. Przy pomiarze zwykłym oscyloskopem przyczyną błędów jest ocena grubości plamki.

5

X

Y

CH1

CH2

Generator

1 kHz

OS 9020 G

R

C

Y

X

CH1

CH1

Generator

OS 9020 G

C1 C2

R1 R2

D1

D2

220V

PE 51

Generator

OS 9020 G

CH1

CH2

X

Y

OS 9020 G

RFP - 02

Generator

CH2

CH1

Y

X

WY1

WY2

WE

---