Pracownia Elektryczna i Elektroniczna I

Ćw.8 Obsługa generatora i

…

1

ĆWICZENIE 8

Obsługa generatora i oscyloskopu elektronicznego

Pomiary parametrów przebiegów sinusoidalnych

1.1. Do czego służy generator i oscyloskop

Generator funkcyjny i oscyloskop elektroniczny to dwa podstawowe narzędzia stosowane

do badania własności obwodów elektrycznych i układów elektronicznych dla przebiegów
elektrycznych zmiennych w czasie.

Generator jest urządzeniem wytwarzającym zmienne w czasie przebiegi elektryczne,

najczęściej okresowe, o określonym kształcie, napięciu i częstotliwości. Oscyloskop
elektroniczny służy natomiast do wizualizacji tych przebiegów, a także umożliwia pomiar ich
podstawowych parametrów, takich jak: amplituda napięcia, okres, częstotliwość i inne.

Zastosowanie tych przyrządów ilustruje poniższy schemat.

Rys.1 Schemat typowego układu pomiarowego

z użyciem oscyloskopu

G

- Generator

OSC

- Oscyloskop

BD

- Badany układ.

Sygnał z generatora G podawany jest na wejście badanego układu BD i jednocześnie na

jedno z wejść pomiarowych - WE A (CH1) oscyloskopu OSC. Na drugie wejście - WE B
(CH2) podawany jest sygnał z wyjścia badanego układu. Przez porównanie tych dwóch
przebiegów otrzymujemy wiele informacji o parametrach i właściwościach badanego układu.

W ćwiczeniach będziemy używali:

1. Generator funkcyjny DF1641A,
2. Oscyloskop analogowy Goldstar serii OS-9020.

Przed ćwiczeniem zapoznaj się z:

1. Kartą katalogową generatora (zał.1 - plik df1641a.pdf)
2. Opisem płyty czołowej generatora (zał. 2 – df1641a-1.pdf)
3. Opisem płyty czołowej typowego oscyloskopu analogowego (zał.3. – plik osc.pdf)

BD

G

OSC

we B

we A

Pracownia Elektryczna i Elektroniczna I

Ćw.8 Obsługa generatora i

…

2

1.2. Jak mierzymy napięcie, natężenie prądu, okres i częstotliwość

Oscyloskopem mierzymy najczęściej napięcie międzyszczytowe U

ss

(ang. U

pp

).

Rys.2. Pomiar amplitudy i okresu przebiegu sinusoidalnego.

Jeżeli wysokość obrazu wynosi L

y

to wartość tego napięcia otrzymujemy przez

pomnożenie wysokość obrazu L

y

(w działkach) przez współczynnik odchylania (czułość

oscyloskopu) C

y

toru Y. Napięcie miedzyszczytowe U

ss

, amplituda U

m

i wartość skuteczna U

wynoszą wtedy odpowiednio:

y

y

ss

L

C

U



2

ss

m

U

U 

m

m

U

U

U







707

,

0

2

(1)

Pomiar prądu przeprowadzamy w podobny sposób, mierząc na oscyloskopie spadek

napięcia na znanej rezystancji i wyliczając natężenie prądu z prawa Ohma. Pomiar prądu jest
więc pomiarem pośrednim.

Okres T – obliczamy mnożąc okres L

X

(w działkach) przez współczynnik odchylania

(czułość) C

X

toru X . Okres T i częstotliwość f obliczymy ze wzoru:

x

x

L

C

T 

T

f

1



(2)

Pracownia Elektryczna i Elektroniczna I

Ćw.8 Obsługa generatora i

…

3

2. Wykonanie ćwiczenia

WYKAZ PRZYRZĄDÓW:

1. Generator funkcyjny DF1641A

nr. ser. ……………….

2. Oscyloskop analogowy Goldstar serii OS-9020 nr. ser. ……………….
3. Multimetr cyfrowy Sanwa PC510

nr. ser. .………….……

Rys.3. Schemat układu pomiarowego

2.1. Kalibracja oscyloskopu, pomiar napięcia
2.1.1. Pomiar napięcia

 Do wejścia CH1 podłącz przebieg sinusoidalny z generatora akustycznego.
 Pokrętłami synchronizacji doprowadź do powstania stabilnego obrazu.
 Przerysuj oscylogram. Opisz, w jakich warunkach został zaobserwowany.

 Obserwując obraz na ekranie oscyloskopu, odczytaj wysokość obrazu L

y

oraz

współczynnik odchylania (czułość oscyloskopu) C

y

.

 Oblicz wartość międzyszczytową U

SS

amplitudę U

m

i wartość skuteczną U

obserwowanego przebiegu.

 Zmierz wartość tego napięcia miernikiem U

V

i porównaj ze zmierzoną oscyloskopem..

2.1.2. Kalibracja

 Do wejścia CH1 podłącz przebiegł z wewnętrznego generatora oscyloskopu. Jest to

przebiegł prostokątny o dobrze zdefiniowanej wartości międzyszczytowej U

SS

podanej

na końcówce

PROBE ADJUST

.5Vp-p

 Sprawdź czy podana wartość zgadza się z wielkością pokazaną na oscyloskopie.

2.2. Pomiar okresu i częstotliwości

 Postępując podobnie jak w punkcie 1.1. zmierz okres T badanego przebiegu,
 Oblicz częstotliwość f obserwowanego przebiegu.

2.3. Sprawdzenie poziomu wyzwalania LEVEL

 Narysuj na jednym rysunku zaobserwowane przebiegi dla 3 różnych położeń pokrętła

LEVEL,

 Porównaj działanie tego pokrętła z pokrętłem poziomego przesuwu.

PYTANIA KONTROLNE I ZAGADNIENIA DO OPRACOWANIA

1. Opisz, z jakich bloków składa się oscyloskop.
2. Opisz metodę pomiaru napięcia oscyloskopem.
3. Opisz metodę pomiaru natężenia prądu oscyloskopem
4. Opisz metodę pomiaru częstotliwości oscyloskopem.

G

0

Pracownia Elektryczna i Elektroniczna I

Ćw.8 Obsługa generatora i

…

4

Protokół pomiarowy

Ocena

Nazwisko Imię.............................................................................

Klasa……………Data wykonania …………………………….

Wyk.

Kl.

Spr.

.....................................................................................

.....................................................................................

Nr i temat ćwiczenia

OK

1.1. Pomiar napięcia

Opis

C

x

= ……….

CH1

CH2

C

y

= ……….

C

y

= ……….

Rodzaj sprzężenia:

…………

…………

Rodzaj wyzwalania – ………..

Źródło synchronizacji – ……..

L

y

=

…………………

U

ss

=

…...........

U

m

=

………………

U =

…………..

U

V

= …………………

1.2. Kalibracja

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

2. Pomiar okresu i częstotliwości

L

x

=

……………….……

T =

………………

f =

…………..………….

Pracownia Elektryczna i Elektroniczna I

Ćw.8 Obsługa generatora i

…

5

3. Sprawdzenie poziomu wyzwalania LEVEL

Opis

C

x

= ……….

CH1

CH2

C

y

= ……….

C

y

= ……….

Rodzaj sprzężenia:

…………

…………

Rodzaj wyzwalania – ………..

Źródło synchronizacji – ……..

Spostrzeżenia i wnioski z przeprowadzonych pomiarów:

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………