Oscyloskop, pomiary napięć i prądów zmiennych
Laboratorium z elektrotechniki i elektroniki
Cel ćwiczenia:
Przypomnienie i utrwalenie zasady działania oscyloskopu analogowego i jego schematu blokowego
Wyrobienie umiejętności obsługi dwukanałowego oscyloskopu analogowego
Poznanie zasady działania układu wyzwalania oscyloskopu i procedury uzyskiwania stabilnego obrazu
1. Zapoznanie się z manipulatorami umieszczonymi na płycie głównej oscylatora
objaśnienie znaczenia poszczególnych manipulatorów znajduje się na dodatkowej stronie (protokół z zajęć)
2. Pomiar parametrów czasowych sygnału okresowo zmiennego.
U(t) = UDC+Umax sin(ωt+γ)
Lp |
X [dz] |
Cx [ms/dz] |
Tx [ms] |
δTx [%] |
ΔTx [ms] |
Tx±ΔTx [ms] |
fx [kHz] |
δfx [%] |
Δfx [kHz] |
fx±Δfx [kHz] |
Miernik |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fx [kHz] |
Δfx [kHz] |
δfx [%] |
fx±Δfx [kHz] |
1 |
6,1 |
0,2 |
1,22 |
4,7 |
0,060 |
1,22±0,06 |
0,820 |
4,7 |
0,038 |
0,8197±0,038 |
0,809 |
0,002 |
0,22 |
0,809±0,002 |
2 |
2,4 |
0,5 |
1,20 |
7,2 |
0,086 |
1,20±0,086 |
0,833 |
7,2 |
0,060 |
0,8333±0,060 |
|
|
|
|
3 |
1,25 |
1 |
1,25 |
11 |
0,14 |
1,25±0,14 |
0,800 |
11 |
0,088 |
0,800±0,088 |
|
|
|
|
Przykład obliczeniowy (dla l.p 1)
Tx = X*Cx = 6,1 [dz.] * 0,2 [ms/dz.] = 1,22 [ms]
δTx = δX + δCx = ΔX/X*100% + δCx = 0,1 [dz.]/ 6,1 [dz.]*100% + 3% = 4,64% = 4,7%
ΔTx = δTx*Tx/100% = 4,64% * 1,23 [ms] / 100% = 0,0566 = 0,06 [ms]
fx = 1/Tx = 1 / 1,22 [ms] = 0,820 [kHz]
δfx = δTx = 4,7%
Δfx = δfx*fx/100% = 4,7% * 0,820 [kHz] / 100% = 0,0385 = 0,038 [kHz]
Δfxm = 0,1%*rdg + 1*dgt = 0,1%/100%*0,809 [kHz] + 1*0,001 [kHz] = 0,0018 [kHz] = 0,002 [kHz]
δfxm = Δfxm*100% / fxm = 0,0018 [kHz]*100% / 0,812 [kHz] = 0,222% = 0,22%
3. Pomiar parametrów amplitudowych sygnału okresowo zmiennego
Lp |
Y [dz] |
Cy [V/dz] |
Upp [V] |
δUpp [%] |
ΔUpp [V] |
Umax [V] |
ΔUmax [V] |
δUmax [%] |
Us [V] |
δUs [%] |
ΔUs [V] |
Us±ΔUs [V] |
UAC [V] |
ΔUAC [V] |
δUAC [%] |
UAC±ΔUAC [V] |
1 |
5,45 |
1 |
5,45 |
4,8 |
0,262 |
2,73 |
0,131 |
4,8 |
1,93 |
4,8 |
0,093 |
1,93±0,093 |
1,954 |
0,019 |
0,95 |
1,954±0,159 |
2 |
2,80 |
2 |
5,60 |
6,6 |
0,370 |
2,80 |
0,185 |
6,6 |
1,98 |
6,6 |
0,129 |
1,98±0,129 |
|
|
|
|
3 |
1,20 |
5 |
6,00 |
11 |
0,660 |
3,00 |
0,330 |
11 |
2,12 |
11 |
0,233 |
2,12±0,233 |
|
|
|
|
Przykład obliczeniowy (dla l.p 1)
Upp = Y*Cy = 5,45 [dz.] * 2 [V/dz.] = 5,45 [V]
δUpp = δY + δCy = ΔY/Y*100% + δCy = 0,1 [dz.]/5,45 [dz.]*100% + 3% = 4,83% = 4,8%
ΔUpp = δUpp*Upp/100% = 4,83%*5,45 [V] / 100% = 0,262 [V]
Umax = Upp/2 = 5,45 [V] / 2 = 2,725 [V] = 2,73 [V]
ΔUmax = ΔUpp/2 = 0,262 [V] / 2 = 0,131 [V]
δUmax = ΔUmax*100% / Umax = 0,131 [V]*100% / 2,73 [V] = 4,798% = 4,8%
Usk = Umax / √2 = 2,73 [V] / √2 = 1,930 [V] = 1,93 [V]
ΔUsk = ΔUmax / √2 = 0,131 [V] / √2 = 0,0926 [V] = 0,093 [V]
δUsk = ΔUsk*100% / Usk = 0,093 [V]*100% / 1,93 [V] = 4,81% = 4,8%
ΔUAC = 0,8%*rdg + 3*dgt = 0,8%/100% * 1,954 [V] + 3*0,001 [V] = 0,0186 [V] = 0,019 [V]
δUAC = ΔUAC*100% / UAC = 0,0186 [V]*100% / 1,954 [V] = 0,951% = 0,95%
4. Pomiar składowej stałej
Yo [dz] |
Cy [V/dz] |
Uo [V] |
ΔUo [V] |
δUo [%] |
Uo±ΔUo [V] |
UDC [V] |
ΔUDC [V]
|
δUDC [%] |
UDC±ΔUDC [V] |
1,2 |
5V |
6 |
0,68 |
11,3 |
6±0,68 |
7,75 |
0,033 |
0,43 |
7,75±0,033 |
Przykład obliczeniowy (dla l.p 1)
U0 = Yo*Cy = 1,2 [dz.] * 5 [V/dz.] = 6 [V]
δU0 = δY0 + δCy = ΔY0/Y0*100% + δCy = 0,1 [dz.]/1,2 [dz.]*100% + 3% = 11,33% = 11,3%
ΔU0 = δU0*U0/100% = 11,3%*6 [V] / 100% = 0,678 [V] = 0,68 [V]
ΔUDC = 0,3%*rdg + 1*dgt = 0,3%/100%*7,75 [V] + 1*0,01 [V] = 0,0332 [V] = 0,033 [V]
δUDC = ΔUDC*100% / UDC = 0,033 [V]*100% / 7,75 [V] = 0,426% = 0,43%