Sprawozdanie z laboratorium Podstaw Miernictwa

Laboratorium nr3

Prowadzący dr inż. Jacek Jakubowski

Zespół w składzie

1. Michał Sokołowski

2. Robert Stuczyński

3. Przemysław Pawelec

Grupa I0Y4S1

OSCYLOSKOP ANALOGOWY

W oscyloskopie analogowym obraz przebiegu rysowany jest na ekranie lampy oscyloskopowej w czasie rzeczywistym. Plamka świetlna porusza się na ekranie śledząc zmiany rejestrowanej wielkości z upływem czasu, lub jednej wielkości w funkcji drugiej wielkości. W ćwiczeniu korzystaliśmy z oscyloskopu dwukanałowego posiadającego jedną wyrzutnię elektronów.

2.1 Przygotowanie oscyloskopów do pracy i sprawdzenie roli wybranych elementów regulacyjnych płyty czołowej

Do elementów regulacyjnych lampy oscyloskopowej możemy zaliczyć:

INTENSITY: Pokrętło regulujące jasność plamki
FOCUS: Pokrętło regulacji ostrości plamki
HORIZONTAL: Pokrętło regulacji położenia plamki w poziomie
VERTICAL: Pokrętło regulacji położenia plamki w pionie

2.2 Doprowadzenie sygnału do oscyloskopu i jego wykrycie oraz stabilizacja. Sprawdzenie działania przełącznika wzmocnienia toru Y

Na początku doprowadziliśmy sygnał sinusoidalny do wejścia oscyloskopu, pokrętłami „przesuw w poziomie” oraz „przesuw w pionie” udało nam się dobrać przebieg tak aby wypełniał cały ekran. Następnie sprawdziliśmy jakość uzyskanego przebiegu dla trybu AUTO i NORMAL

W trybie auto oscylogram był bardzo niestabilny, spowodowane to było tym że podstawa czasu była generowana z częstotliwością własną przez co dobranie odpowiedniej częstotliwości było bardzo trudne. Stabilny oscylogram udało nam się uzyskać dopiero w trybie NORMAL. W tym trybie część napięcia doprowadzanego do toru wyzwalania, synchronizacji oraz generacji podstawy czasu zostaje porównana z napięciem odniesienia(poziom wyzwalania) Gdy obie wartości się wyrównują następuje wyzwolenie impulsu.

Dodatkowo sprawdziliśmy tryb wyzwalania zboczem narastającym oraz opadającym. Dla zbocza narastającego zaobserwowaliśmy że przebieg rozpoczynał się od wartości dodatnich a dla zbocza opadającego odpowiednio odwrotnie.

2.3. Zapoznanie się z pracą dwukanałową oscyloskopu

Praca alternatywna : w tym trybie stan przełącznika jest zmieniany co okres podstawy czasu. W rezultacie sygnału z obu kanałów rysowane są naprzemiennie.

Praca siekana: w tym trybie przełączanie następuje z częstotliwością własną równą około 100Hz. Oznacza to że sygnały są przełączane z częstotliwością przewyższającą częstotliwość podstawy czasu.

W trakcie pomiarów w tryb alternatywny lepiej sprawdzał się dla dużych częstotliwości natomiast tryb siekany dla małych

2.4. Przygotowanie oscyloskopu do pomiarów

W tym punkcie mieliśmy sprawdzić skalibrowanie oscyloskopu. Kalibracja oscyloskopu na początku pracy z urządzeniem jest potrzebny gdyż nie wiadomo jak oscyloskop był wcześnie skalibrowany. Brak skalibrowanie mógłby spowodować złe wyniki pomiarów

OSCYLOSKOP CYFROWY

Działanie oscyloskopu cyfrowego polega na pobieraniu próbek badanego sygnału równych jego wartości chwilowej w momencie próbkowania, oraz po zamianie wartości próbki na słowo cyfrowe zapamiętanie go w pamięci cyfrowej.

3.1. Doprowadzenie sygnału do oscyloskopu i jego wykrycie.

Funkcja AUTOscale analizuje sygnały wejściowe i dobiera optymalne ustawienia parametrów oscyloskopu.
Ustawiane parametry to m.in. :

-podstawa czasu
-poziom, zbocze układu wyzwalania
-szybkość podstawy czasu
-czułość odchylenia poziomego

Tryb AUTOscale ułatwia prace oscyloskopu wyręczając użytkownika z obowiązku regulacji przyrządu
Otrzymane oscylogramy przerysowaliśmy do protokołu. Widać że oscyloskop dobrze dopiera optymalną podstawę czasu oraz wyzwolenia.

3.2 Pomiar wybranych parametrów

W tym punkcie mieliśmy dokonać pomiarów tych samych wartości różnymi metodami otrzymane wyniki dla metod klasycznej, dla metody przy użyciu kursorów oraz metody automatycznej różniły się nieznacznie albo wcale co potwierdza fakt że każda z metod jest dobra i działa poprawnie

3.3 Wykorzystanie opóźnionej podstawy czasu („lupy czasowej”) do pomiaru parametrów sygnałów impulsowych

W tym punkcie mieliśmy zastosować lupę czasową do pomiaru sygnału. Działanie lupy czasowej polega na kilkukrotnym (typowo: pięcio - lub dziesięciokrotnym) wzmocnieniu napięcia odchylania poziomego. Powoduje to tyleż - krotny wzrost stromości liniowej części napięcia odchylania i taki sam wzrost szybkości ruchu plamki po ekranie

Następnie zastosowaliśmy pamięć do pomiaru sygnału sinusoidalnego oraz prostokątnego. Dzięki zastosowaniu pamięci udało nam się nałożyć obrazy z obu pamięci na siebie

Wnioski

Oscyloskopy to bardzo pomocne urządzenia, dzięki którym można łatwo odczytać interesujące nas pomiary i zobaczyć ich zobrazowanie na ekranie, dzięki temu od razu widać jego właściwości. Oscyloskopy to bardzo dokładne urządzenia. Dokładniejsze okazały się oscyloskopy cyfrowe jedna analogowe dużo im nie ustępują