Sprawozdanie.

Ćwiczenie nr 2.

Oscyloskop elektroniczny, generator, obserwacja
i pomiar parametrów przebiegów okresowych.

Cel ćwiczenia:

Obserwacja i pomiar podstawowych parametrów sygnału okresowego za pomocą oscyloskopu.

Obserwacja przebiegu zmiennych w czasie.

Schemat układu pomiarowego.

Schemat układu do pomiarów oscyloskopem

Lista i opis przyrządów.

• oscyloskop elektroniczny - HM 303-4 (30 HZ)

• generator funkcyjny typu KZ 1404A, 0,05 Hz ÷1M Hz

• woltomierz cyfrowy napięcia stałego i zmiennego typu Metex 4640

Omówienie pomiarów.

• pomiar okresu i wyznaczanie częstotliwości

	Pomiar okresu oscyloskopem						fX obliczone z TX			Wynik
Lp	XT	CX	TX	δTX	ΔTX	TX ± ΔTX	fX	δfX	ΔfX	fX ± ΔfX
	dz	ms/dz	ms	%	ms	ms	Hz	%	Hz	Hz
	4,1	0,5	2,1	5,44	0,11	2,1 ± 0,1	487,8	5,37	26,2	487,8 ± 26,2
	2,1	1	2,1	7,76	0,16	2,1 ± 0,16	476,2	7,62	36,6	476,2 ± 36,6
	1,1	2	2,2	12,1	0,27	2,2 ± 0,27	454,6	12,28	55,8	454,6 ± 55,8
	Pomiar częstotliwości miernikiem fM						487	2,49	12,1	487 ± 12,1

X_T - odległość między maksimami - ilość działek odczytana z oscyloskopu

C_X - podstawa czasu - ustawiona na oscyloskopie

T_X - okres

δT_X - niepewność względna okresu (wyrażona w %)

ΔT_X - niepewność bezwzględna pomiaru okresu

f_X - częstotliwość

δf_X - niepewność względna częstotliwości (wyrażona w %)

Δf_X - niepewność bezwzględna pomiaru częstotliwości

Użyte wzory i przykładowe obliczenia.

• 
  

np.

• 
  

np.

• 
  

np.

• 
  

np.

• 
  

np.

• 
  

np.

• 
  

np.

• 
  

np.

• pomiar napięcia międzyszczytowego i wyznaczenie wartości skutecznej

	Pomiar oscyloskopem UPP					Obliczone z UPP			Obliczone z UPP			Wynik
Lp	YPP	CY	UPP	δUPP	ΔUPP	UMAX	δUMAX	ΔUMAX	UAC	δUAC	ΔUAC	UAC ± ΔUAC
	dz	V/dz	V	%	V	V	%	V	V	%	V	V
1.	5,4	1	5,4	4,8	0,26	2,7	4,8	0,13	1,91	4,8	0,09	1,91 ± 0,09
2.	2,7	2	5,4	6,7	0,36	2,7	6,7	0,18	1,91	6,7	0,13	1,91 ± 0,13
3.	1,1	5	5,5	12,1	0,67	2,8	12,1	0,34	1,98	12,1	0,24	1,98 ± 0,24
4.	Pomiar napięcia woltomierzem AC - UAC_V								1,93	0,52	0,01	1,93 ± 0,01

Y_PP - ilość działek, odczytana z oscyloskopu, miedzy maksimum a minimum, na osi Y

C_Y - liczba woltów przypadających na jedna działkę na osi Y

U_PP - napięcie międzyszczytowe

δU_PP - niepewność względna napięcia międzyszczytowego (wyrażona w %)

ΔU_PP - niepewność bezwzględna napięcia międzyszczytowego

U_MAX - napięcie maksymalne

δU_MAX - niepewność względna napięcia maksymalnego (wyrażona w %)

ΔU_MAX - niepewność bezwzględna napięcia maksymalnego

U_AC -wartość skuteczna napięcia

δU_AC - niepewność względna wartości skutecznej napięcia (wyrażona w %)

ΔU_AC - niepewność bezwzględna wartości skutecznej napięcia

U_{AC_V} - wartość skuteczna napięcia zmierzona woltomierzem

Użyte wzory i przykładowe obliczenia.

• 
  

np.

• 
  

np.

• 
  

np.

• 
  

np.

• 
  

np.

• 
  

np.

• 
  

• 
  

np.

• 
  

np.

• 
  

np.

• 
  

np.

Dyskusja wyników.

Podczas pomiaru okresu i częstotliwości oscyloskopem można zauważyć, że wraz ze wzrostem podstawy czasu, maleją odległości między maksimami. Jednak nie wpływa to na okres, który wraz ze wzrostem podstawy czasu nie zmienia się. Jednak wraz ze wzrostem podstawy czasu wzrastają bezwzględna i względna niepewność pomiaru okresu. Obliczona z okresu częstotliwość maleje wraz ze wzrostem podstawy czasu, a jej niepewności pomiaru wzrastają.

Podczas pomiaru napięcia międzyszczytowego wraz ze wzrostem stałej C_Y malała liczba działek, odczytywanych z oscyloskopu, zawierających się między maksimum a minimum funkcji. Napięcie międzyszczytowe pozostawało bez zmian, bez względu na zmiany zakresu. Niepewności pomiaru napięcia międzyszczytowego wraz ze wzrostem ilości woltów przypadających na jedną działkę wzrastały, czyli dokładność pomiaru malała.

Napięcie maksymalne pozostawało bez zmian, ale wraz ze wzrostem C_Y malała dokładność pomiaru napięcia maksymalnego. Również napięcie międzyszczytowe nie zmieniało się wraz ze wzrostem wartości C_Y, wzrastała natomiast niedokładność pomiaru tego napięcia.

Częstotliwość zmierzona miernikiem cyfrowym miała mniejszy błąd pomiaru niż wyniki otrzymane na oscyloskopie. Również w przypadku napięcia skutecznego, pomiar woltomierzem cyfrowym okazał się dokładniejszy, tzn. jego błąd pomiaru był mniejszy niż w przypadku oscyloskopu.

E

oscyloskop

---