Zespół Szkół Elektrycznych im. T. Kościuszki

w Opolu

Pomiar napięcia prostokątnego i

piłokształtnego.

Schemat zasadniczy układu pomiarowego S1

Rozmieszczenie elementów układu S1

1. Do wykonania pomiarów są potrzebne następujące urządzenia:
• układ pomiarowy S1,
• generator funkcyjny (napięcie prostokątne i piłokształtne),
• oscyloskop.

2. Wykonać połączenia według schematu przedstawionego na rysunku.












3. Ćwiczenie

Na wyjściu generatora funkcyjnego ustawić wartość napięcia prostokątnego
U

E SS

= 1 V, o częstotliwości f = 5 kHz i współczynniku t

i

/ t

p

= 1.

Zmierzyć oscyloskopem napięcie

UE

i przerysować jego przebieg

(przynajmniej dwa, trzy okresy).

4. Obliczenia

a) Podać wzór, według którego oblicza się wartość skuteczną napięcia
prostokątnego.

U

E

= ………………………

b) Korzystając z oscylogramu utworzonego w punkcie 3, określić
wartości napięć:

U

E S

= V U

E SS

= V U

E śr

= V U

E

= V

5. Ćwiczenie

Potencjometrem DC-Offset generatora funkcyjnego ustawić na jego wyjściu
napięcie prostokątne bez wartości ujemnych o parametrach
U

E SS

= 2 V, f = 1 kHz, t

i

/ t

p

= 1. Napięcie

UE

zmierzyć oscyloskopem i

przerysować jego przebieg.


6. Obliczenia

a) Korzystając z oscylogramu utworzonego w punkcie 5, określić wartości
następujących wielkości:

U

E S

= V t

i

= V t

p

= V t

i

/ t

p

= V

b) Określić wartości: okresu T, częstotliwości f, średnią wartość arytmetyczną
U

E śr

oraz wartość skuteczną U

E

mierzonego napięcia.

T

= …………………… = ……………………… = ………………………

(wzór)

(wartości) (wynik)

f = …………………… = ……………………… = ………………………

(wzór)

(wartości) (wynik)

U

E śr

= …………………… = ……………………… = ………………………

(wzór)

(wartości) (wynik)

U

E

= ……………………= ……………………… = ………………………

(wzór)

(wartości) (wynik)

7. Ćwiczenie

Przy niezmienionym napięciu generatora funkcyjnego przełącznik AC/DC
oscyloskopu ustawić w pozycji „AC". Na oscylogramie utworzonym w
punkcie 5 narysować dodatkowo przerywaną linią przebieg napięcia
zaznaczając, że zostało ono zmierzone po ustawieniu przełącznika AC/DC
w pozycję „AC".

8. Pytania

a) W jaki sposób zmienia się obraz napięcia zawierającego składową stałą po
przełączeniu przełącznika AC/DC z pozycji „DC" w pozycję „AC"?
Wyjaśnić przyczynę zmiany.

Odp. …………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………

b) Za pomocą oscyloskopu należy stwierdzić, czy mierzone napięcie
przemienne zawiera składową stałą. W jakiej pozycji podczas pomiaru
powinien się znajdować przełącznik AC/DC oscyloskopu?

Odp. Przełącznik AC/DC powinien się znajdować w pozycji ………………..

(„AC" / „DC" / dowolnej)

9. Ćwiczenie

Do wejścia układu doprowadzić dodatnie napięcie prostokątne o wartości
U

E S

= 2 V, częstotliwości f = 1 kHz i współczynniku t

i

/ t

p

= 2. Początkowe

położenie plamki świetlnej ustawić w górnej części ekranu oscyloskopu.
Przerysować przebieg napięcia (przynajmniej dwa okresy).

10. Obliczenia

a) Korzystając z oscylogramu utworzonego w punkcie 9, określić wartości
następujących wielkości:

t

i

=

t

p

=

T =

t

i

/ t

p

=

b) Obliczyć średnią wartość arytmetyczną U

E śr

oraz wartość skuteczną U

E

mierzonego napięcia.

U

E śr

= …………………… = ……………………… = ………………………

(wzór)

(wartości) (wynik)

U

E

= ……………………= ……………………… = ………………………

(wzór)

(wartości) (wynik)

11. Ćwiczenie

Przy niezmienionej amplitudzie i częstotliwości napięcia prostokątnego
zmienić jego współczynnik t

i

/ t

p

= 0,5. Narysować przebieg tego napięcia w

dolnej części oscylogramu zamieszczonego w punkcie 9.

12 Obliczenia

a) Korzystając z oscylogramu utworzonego w punkcie 11, określić wartości
następujących wielkości:

t

i

=

t

p

=

T =

t

i

/ t

p

=

b) Obliczyć średnią wartość arytmetyczną U

E śr

oraz wartość skuteczną U

E

mierzonego napięcia.

U

E śr

= …………………… = ……………………… = ………………………

(wzór)

(wartości) (wynik)

U

E

= ……………………= ……………………… = ………………………

(wzór)

(wartości) (wynik)

13. Pytanie

W jaki sposób wartość współczynnika t

i

/ t

p

wpływa na częstotliwość napięcia

wejściowego U

E

?

Odp. Częstotliwość napięcia wejściowego U

E

………………. od wartości

(zależy / nie zależy)

współczynnika t

i

/ t

p

.

14. Ćwiczenie

Do wejścia układu doprowadzić napięcie piłokształtne o wartości U

E SS

= 4 V

i
częstotliwości f z przedziału od 5 kHz do 10 kHz. Zmierzyć napięcie
oscyloskopem i przerysować jego przebieg.

















15. Obliczenia

Korzystając z oscylogramu utworzonego w punkcie 11, określić wartości
następujących wielkości:

U

E SS

=

t

n

=

t

o

=

T =

f =

Gdzie: t

n

— czas narastania,

t

o

— czas opadania.

16. Pytanie

Jak nazywa się napięcie piłokształtne, gdy t

n

= t

o

?

Odp. …………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………