rozne4, Politechnika WGGiG, Fizyka


POLITECHNIKA

WROCŁAWSKA

Spraw. Wyk.:

Piotr BARON

Wydział Informatyki

i Zarządzania

LABORATORIUM Z FIZYKI

Rok: 2 Semestr: 3

Data 02.11.1998

Temat:

Pomiary oscyloskopowe.

Ocena:

Nr.lab. : 2.

Nr.ćw. : 51.

I. CEL ĆWICZENIA.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową, zasadą działania oraz zastosowaniami pomiarowymi oscyloskopu elektronicznego.

II. WSTĘP TEORETYCZNY.

Oscyloskop jest uniwersalnym przyrządem pomiarowym. Służy do obserwacji przebiegów i pomiaru napięć przebiegów zmiennych w czasie. Obserwować można też inne wielkości fizyczne jeżeli zostaną one wcześniej przetworzone na wielkości elektryczne. Oscyloskop składa się z lampy oscyloskopowej , wzmacniaczy odchylania X poziomego i Y pionowego , generatora podstawy czasu i zasilacza. Wzmacniacze X i Y służą do wzmocnienia amplitudy badanego sygnału , napięcia wejściowe sterują płytkami odchylania w lampie oscyloskopowej. Na wejściach są zastosowane dzielniki napięcia pozwalające na obserwację zarówno małych jak i dużych wartości sygnałów . Generator podstawy czasu służy do wytwarzania napięcia okresowo zmiennego o przebiegu piłokształtnym . Napięcie to jest proporcjonalne do czasu , a następnie możliwie szybko opada. Napięcie z generatora podstawy czasu przyłożone do płytki odchylania poziomego powoduje to ,że plamka świetlna będzie się poruszać tworząc na ekranie poziomą oś czasową. Z jednoczesnym doprowadzeniem do wzmacniacza Y napięcia zmiennego na ekranie pojawia się obraz badanego przebiegu.

III. OPIS PRZYRZĄDÓW POMIAROWYCH.

IV. PRZEBIEG ĆWICZENIA.

  1. obserwacja i pomiar napięcia przemiennego

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x01 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x01 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x01 graphic

  1. układ różniczkujący

0x01 graphic

Reakcja układu na dane przebiegi:

0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

Reakcją układu różniczkującego na przebieg sinusoidalny jest cosinusoida.

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

Reakcją układu różniczkującego na przebieg piłokształtny jest przebieg prostokątny.

Powyższe reakcje układu potwierdzają iż jest on układem różniczkującym.

  1. obserwacja i pomiar napięcia przemiennego na wyjściu układu prostowania jedno- i dwupołówkowego

0x01 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

Z otrzymanego obrazu można wywnioskować, że kondensator pełni rolę stabilizatora, im większa pojemność tym bardziej stabilny jest sygnał.

  1. pomiar napięcia przemiennego przy pomocy figur Lissajousa

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

Krzywe Lissajousa umożliwiają obliczenie nieznanej częstotliwości fx, gdy znana jest częstotliwość fy oraz liczba przecięć krzywej z osiami.

0x01 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x01 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x01 graphic

V.WNIOSKI I DYSKUSJA WYNIKÓW.

Pomiary oscyloskopowe są bardzo przydatne przy pomiarach, w których potrzebny jest graficzny obraz badanego przebiegu. Można przy ich pomocy określić częstotliwość badanego przebiegu znając współczynnik skali czasu i odległość pomiędzy początkiem a końcem okresu badanego przebiegu (odczytywana z podziałki na lampie oscyloskopowej ). Jeżeli znamy współczynnik odchylania można określić napięcie.

Stosując różne układy złożone z rezystorów i kondensatorów możemy obserwować jak zachowuje się sygnał np. po zróżniczkowaniu. I tak przepuszczając sygnał piłokształtny przez układ różniczkujący obserwujemy, że części rosnącej sygnału odpowiada część sygnału prostokątnego dodatnia i odwrotnie dla części malejącej sygnału. Jeżeli przepuszczamy sygnał sinusoidalny przez układ różniczkujący w odpowiedzi otrzymujemy cosinusoidę.

Stosując układ prostowniczy można zauważyć, że kondensator w nim pełni rolę stabilizatora, im większa pojemność kondensatora, tym bardziej stabilny jest sygnał.

Można też określić amplitudę sygnału , kąt przesunięcia fazowego przebiegu . Są to oczywiście wartości przybliżone gdyż nie da się ich odczytać bardzo dokładnie. Składa się na to wiele przyczyn np. takich jak ; niedoskonałość oka obserwatora , niedokładność skali , przetwarzanie sygnału przez oscyloskop oraz rozmiar plamki świetlnej.

- 8 -

OS9020G

Generator

CH1

CH2

X

Y

1

2

-1

-2

-3

2

3

-1

-2

1

1

-2

-1

3

2

-3

-2

-1

2

1

Y

X

1

-2

-1

3

2

-3

-2

-1

2

1

Y

X

1

-2

-1

3

2

-3

-2

-1

2

1

Y

X

1

-2

-1

3

2

-3

-2

-1

2

1

Y

X

1

-2

-1

3

2

-3

-2

-1

2

1

Y

X

1

-2

-1

3

2

-3

-2

-1

2

1

Y

X

CH2

CH1

Generator

OS9020G

Generator 432

WY

1

-2

-1

3

2

-3

-2

-1

2

1

Y

X

1

-2

-1

3

2

-3

-2

-1

2

1

Y

X

1

-2

-1

3

2

-3

-2

-1

2

1

Y

X

2



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
rozne4, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne4, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne4, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne4, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne4, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne4, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne4, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne4, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne4, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne4, Politechnika WGGiG, Fizyka

więcej podobnych podstron