PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI
Laboratorium Techniki Pomiarów   Ćwiczenie nr 2. Temat: Pomiary wielkości elektrycznych z użyciem oscyloskopu
Rok akademicki:  2003/2004   Studia dzienne   Nr grupy:1b	Wykonawcy: 1.Łukasz Baumgart	Data
				Wykonania ćwiczenia	Oddania sprawozdania
				Ocena:
Uwagi:

1. Wiadomości ogólne, cel ćwiczenia.

Oscyloskop elektroniczny jest przyrządem służącym do obserwacji sygnałów elektrycznych i pomiaru ich parametrów. Podstawowym podzespołem oscyloskopu jest lampa oscyloskopowa, wewnątrz której znajduje się układ elektrod z żarzoną katodą, emitujący i skupiający elektrony w wiązce. Elektrony uderzają w ekran lampy pokryty materiałem luminescencyjnym, co powoduje powstanie punktu świetlnego, odbite elektrony są wyłapywane na skutek silnego pola magnetycznego. Między zespołem elektrod i ekranem lampy znajdują się dwie pary wzajemnie prostopadłych płytek odchylających X Y, które uczestniczą w powstaniu obrazu przebiegu badanego sygnału.

2. Schemat blokowy oscyloskopu

3. Powstawanie obrazu

Pod wpływem napięcia stałego doprowadzonego tylko do płytek odchylenia Y i X plamka świetlna przemieszcza się odpowiednio poziomo lub pionowo o odległość zależną od wartości napięcia między płytkami. Doprowadzenie napięcia stałego do obu par płytek spowoduje, że plamka przemieści się w położenie będące wynikiem sumy dwóch wymuszeń w kierunku X i Y. W przypadku sterowania jednej pary elektrod napięciem przemiennym o dostatecznie szybkich zmianach i na ekranie widoczny jest odcinek o długości proporcjonalnej do wartości podwójnej amplitudy napięcia. W wyniku doprowadzenia do płytek odchylenia XY napięć sinusoidalnie przemiennych o identycznej częstotliwości i amplitudzie otrzymuje się na ekranie charakterystyczne obrazy, zwane figurami Lissajous, pozwalające na wyznaczenie kąta przesunięcia fazowego między przebiegami napięciowymi.

Najczęściej oscyloskop służy do obserwacji kształtu przebiegu każdego napięcia. Napięcie to narasta proporcjonalnie do czasu roboczego t_r, plamka przesuwa się ruchem jednostajnym od lewej do prawej strony ekranu. Prędkość plamki zależy od prędkości narastania napięcia linowego. W czasie powrotu t_r, plamka zostaje wygaszona i po lewej stronie ekranu oczekuje przez czas t₀ na następne cykl pracy.

4. Pomiar przesunięcia fazowego sygnałów sinusoidalnych oscyloskopem jednokanałowym.

Układ połączeń i technika pomiarów:

Układ pomiarowy przedstawiony jest na rysunku poniżej. Po doprowadzeniu napięcia U₁ do obu torów X i Y sprawdzić, czy wartość pasożytniczego przesunięcia fazowego wprowadzonego przez oscyloskop jest pomijalnie mała. Wybrać do dalszych pomiarów rodzaj wejścia toru Y (AC lub DC) o lepszych właściwościach fazowych.

Doprowadzić napięcia U₁ i U₂ do odpowiednich wejść oscyloskopu i po zmianie napięcia wyjściowego generatora ustawić obraz o możliwie dużych wymiarach. Zmierzyć wartość przesunięcia fazowego ϕ dla zadanych nastaw przesuwnika fazowego.

1) Pomiar przesunięcia fazowego metodą oscyloskopową jednokanałową:

Za pomocą tej metody dokonaliśmy pomiaru jednego przebiegu przedstawionego na rysunku poniżej. W przypadku tym przesunięcie fazowe było równe -32° (przebieg wyjściowy wyprzedzał wejściowy), kąt przesunięcia fazowego wyliczyliśmy ze wzoru:

; gdzie

a b

W przypadku naszego przebiegu a=3,2 cm, b=6cm.

2. Pomiar przesunięcia fazowego metodą oscyloskopową dwukanałową:

Badany przebieg przedstawiliśmy na oscyloskopie za pomocą dwóch przebiegów sinusoidalnych, przebiegi które uzyskaliśmy na ekranie oscyloskopu przedstawiliśmy poniżej:

T

Kanał X (wej) -•-•-•-•-•-•-•-

Kanał Y (wyj) -----------------

α=4,5 cm

3. Badanie charakterystyki prądowo-napięciowej diody Zenera:

Ćwiczenie to polegało na obserwacji charakterystyki prądowo-napięciowej diody Zenera. Początkowo obserwowaliśmy przebiegi najpierw dla pasma przewodzenia, a następnie dla pasma zaporowego. Obie charakterystyki przedstawiliśmy poniżej:

1. charakterystyka diody w kierunku przewodzenia

2. charakterystyka diody w kierunku zaporowym

U_Z

X

Uy

Y

We

Y

Ux

Synch

zewn

Synch wewn

We X

zewnętrzne

x1x5

Poziomzbocza

+

-

Ciągła wywalana praca

Reg. wspł. czasu

S/cm

Układ synchronizacji

W

I

GPC

WX

WY

Dzielnik

napięcia

P

AC - DC

Regulacja współczynnika odchylenia

V/cm

POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Podstaw Elektrotechniki
Laboratorium Podstaw Elektrotechniki   Ćwiczenie nr 5   Temat: Elementy RLC w obwodzie prądu sinusoidalnie zmiennego
Rok akademicki:   Wydział Elektryczny   Studia dzienne magisterskie   Nr grupy:	Wykonawcy:   1. 2. 3. 4. 5. 6.	Data
				Wykonania ćwiczenia	Oddania sprawozdania
				Ocena:
Uwagi:

---