LABORATORIUM METROLOGII

Ćwiczenie M_5	Temat ćwiczenia: Oscyloskop i jego zastosowania
Nr zespołu: III	Wydział, rok, grupa: WEiP, II, 6			Data: 08.05.2012r
Nazwisko i Imię:	Ocena:
		Teoria	Wykonanie ćwiczenia	Końcowa z ćwiczenia
Paweł Gorzała
Michał Łosiewicz

Celem ćwiczenia jest obserwacja na ekranie oscyloskopu zmiennych przebiegów elektrycznych a to:

1.Napięcia zmiennego 12V o częstotliwości 50 Hz.

2.Napięcia po wyprostowaniu jednopołówkowym.

3.Obserwacji krzywych Lissajouis.

4.W przygotowywaniu.

Ćwiczenie realizowane jest na stanowisku, którego schemat ideowy przedstawia na Rys. 2 oraz na oscyloskopie. Na płytce zmontowany jest układ elektroniczny zasilany z transformatora T, który w uzwojeniu wtórnym daje na wyjściu napięcie przemienne 2x18 V. Jedno z tych napięć wykorzystane jest do zasilania układów pokazanych na Rys. 3-5. Wybór poszczególnego zadania dokonywany jest przełącznikiem P. Pozycja przełącznika P jest zgodna z numerem zadania.

Schemat Stanowiska pomiarowego:

Do realizacji zadania 1 ustawiamy przełącznik P w pozycji 1

Układ zasilany jest napięciem zmiennym 18 V poprzez transformator z sieci 230 V. Dzielnik złożony z dwu rezystorów 50-omowych dzieli napięcie 18 V na dwie równe części i napięcie bliższe masie podaje się na wejście Y-Y oscyloskopu, który ustawiamy na zakres 20V na napięcie zmienne. Podstawę czasu ustawiamy tak by na ekranie obserwować kilka okresów sinusoidy.

Do realizacji zadania 2 (przebieg jednopołówkowy) ustawiamy przełącznik P w pozycji 2

Zadanie 3 realizuje układ przedstawiony na schemacie blokowym na Rys. 5 pozycja przełącznika P na 3.

Rys. 5. Schemat do obserwacji krzywych Lisajouis.

Tu obserwuje się krzywe Lissajouis powstające gdy w torach Y-Y i X-X napięcie jest zależne od czasu. Podaje się równocześnie na oba tory przebiegi sinusoidalne o tej samej częstotliwości lecz o różnej amplitudzie i fazie. Różnicę faz powoduje kondensator C i rezystor R. Opóźnienie toru Y-Y względem toru X-X jest równe arctg(2 f gdzie f jest częstotliwością sygnału a jest stałą czasową równą 2 πft

Wyniki pomiarów:

Kalibracja oscyloskopu:

Polega na podaniu na sondę oscyloskopu sygnału wzorcowego i ustawieniu sondy tak aby sygnał wyświetlany na ekranie oscyloskopu posiadał identyczny kształt jak sygnał wzorcowy.

Sygnał wzorcowy:

Szkic przebiegu:

CH1:

Amplituda: 3,04V

Okres (T): 1ms

Wypełnienie: 50%

Szkic przebiegu:

CH2:

Amplituda: 3,06V

Okres (T): 1ms

Wypełnienie: 50%

Ćwiczenie 1

Parametry przebiegu:

CH 1

Amplituda; 7,2 V

T= 2 ms

f = 50 Hz

V_min = -4,0 V

V_max = 3,8 V

Rise time = 5,4 ms

Fall time = 5,2 ms

Szkic przebiegu:

Parametry przebiegu:

CH 2

Amplituda; 3,54 V

T=2 ms

f = 50 Hz

V_min = -1,8 V

V_max = 2,2 V

Rise time = 5,6 ms

Fall time = 5,8 ms

Komentarz:

Przebieg na kanale drugim ma dwa razy mniejszą amplitudę niż przebieg z kanału pierwszego, ponieważ do wyjścia został przyłożony dzielnik napięcia , który dzieli napięcie wyjściowe na dwie równe części. Przebiegi nie są przesunięte względem siebie w fazie .

Ćwiczenie 2

Parametry przebiegu: CH 1 Amplituda: 12,3 V T = 2 ms f = 50 Hz Vmin = -7 V Vmax = 5,8 V Rise time = 6 ms Fall time = 6 ms

Parametry przebiegu: CH 2 Amplituda: 4,86 V T = 2 ms f = 50 Hz Vmin = 0 V Vmax = 5,2 V Rise time = 3,8 ms Fall time = 3 ms

Szkic przebiegu:

Komentarz:

Przez dołączenie diody prostowniczej i opornika (połączonych szeregowo) uzyskaliśmy przebieg wyprostowany jednopołówkowy . Przebieg ten nie jest przesunięty w fazie względem kanału pierwszego.

Spadek napięcia V_max na kanale drugim względem pierwszego jest spowodowany dołączeniem dodatkowego obciążenia (dioda +opornik).

Ćwiczenie 3

Parametry przebiegu: CH 1 Amplituda: 13,3 V T = 2 ms f = 50 Hz Vmin = -7 V Vmax = 6,8 V Rise time = 5,6 ms Fall time = 5,6 ms

Parametry przebiegu: CH 2 Amplituda: 12,2 V T = 2 ms f = 50 Hz Vmin = -6,4 V Vmax = 6,4 V Rise time = 6,6 ms Fall time = 6,4 ms

Szkic przebiegu:

Komentarz:

Dołączenie kondensatora i opornika (połączonych szeregowo) spowodowało przesunięcie w fazie przebiegu napięcia na kanale drugim względem przebiegu na kanale pierwszym oraz jego spadek .

Przełączając oscyloskop w tryb pracy X-Y otrzymano krzywą Lisajouis przedstawioną na rys. 1. Z oscyloskopu odczytano wartości A=35 B=70. Z wzoru θ=arcsin(A/B), gdzie

θ - przesunięcie fazowe.

Dla danych wartości liczbowych przesunięcie fazowe wynosi 30̊.

---