Pomiar napięć stałych oscyloskopem:
Pomiar napiec stałych :
- podłączyć do wybranego wejścia oscyloskopu źródło napięcia stałego;
- w celu pomiaru napięcia stałego należy w pierwszej kolejności ustawić przełącznik sprzężenia wykorzystywanego kanału w pozycje GND (oznacza to, że wejście wzmacniacza odchylania pionowego znajduje sie na potencjale zerowym) i ustawić podstawę czasu na wybranej linii odniesienia skali pomocniczej ekranu;
- podłączyć do wejścia jednego z kanałów źródło napięcia stałego i ustawić przełącznik
sprzężenia w pozycje DC (wszystkie składowe) – podstawa czasu ulegnie przesunięciu
w pionie o wielkość proporcjonalna do wartości mierzonego napięcia. Iloczyn wielkości
przesunięcia i wartości czułości kanału odchylania pionowego określa wartość
mierzonego napięcia stałego
Schemat blokowy oscyloskopu:
W jaki sposób powstaje nieruchomy obraz?
Podczas "rysowania" na ekranie oscyloskopu obrazu badanego napięcia rozjaśniona plamka przemieszcza się po ekranie z lewej strony na stronę prawą ze stałą prędkością pod wpływem narastającego liniowo w czasie pola elektrycznego występującego pomiędzy płytkami odchylającymi poziomo. W tym czasie - pod wpływem działania płytek odchylających pionowo – plamka porusza się także w kierunku pionowym, kreśląc w rezultacie wykres przedstawiający zależność badanego napięcia od czasu. Po osiągnięciu przez plamkę skrajnie prawego położenia na ekranie potencjały płytek szybko zmieniają się (na przeciwne), przemieszczając wygaszoną plamkę do położenia startowego przy lewym skraju ekranu, gdzie plamka, będąc wygaszona, czeka aż do pojawienia się następnego odchylającego ją poziomo pola. Jednokrotny przebieg plamki kreślący obraz na ekranie jest trudny do obserwacji ze względu na natychmiastowe zanikanie obrazu. Jeśli badany przebieg napięcia w czasie występuje wielokrotnie, z odpowiednio dużą częstością (co najmniej 10 razy na sekundę), i zostanie doprowadzone do tego, że ruch plamki kreślącej wykres na ekranie będzie zaczynał się za każdym razem w tej samej fazie badanego przebiegu, to ruch plamki po ekranie będzie odbywał się po tym samym torze i - dzięki bezwładności wzroku - będziemy widzieć na ekranie czytelny wykres badanego napięcia. Jeśli kształt badanego napięcia nie będzie się zmieniał, to obraz będzie dla obserwatora "nieruchomy".
Generator podstawy czasu:
Generator podstawy czasu jest źródłem napięcia odchylającego. Każdy oscyloskop zawiera generator napięcia piłokształtnego. W celu uzyskania innej podstawy czasu, na przykład sinusoidalnej, odpowiednie napięcie należy podać na wejście kanału X ze źródła zewnętrznego.
Napięcie piłokształtne wytwarzane przez generator podstawy czasu powinno charakteryzować się dobrą liniowością odcinka powodującego ruch roboczy promienia, dużym nachyleniem odcinka powodującego ruch powrotny promienia i amplitudą wystarczającą do odchylenia promienia na całą szerokość ekranu. Częstotliwość (okres) napięcia podstawy czasu powinna być regulowana w szerokich granicach.
Zasada pracy generatorów liniowej podstawy czasu, stosowanych w oscyloskopach, polega na wytwarzaniu napięcia podstawy czasu na okładzinach kondensatora, który jest automatycznie przełączany ze stanu ładowania do rozładowania i na odwrót, za pomocą odpowiedniego układu przełączającego. Jeśli układ przełączający pracuje jako samowzbudny, to uzyskuje się samobieżną podstawę czasu. W celu uzyskania wyzwalanej podstawy czasu układ przełączający powinien pracować jako wyzwalany.
Współczynnik odchylenia pionowego/poziomego.
Współczynnik odchylenia pionowego i poziomego są to podstawowe parametry oscyloskopu.
Współczynnik odchylenia pionowego odpowiada za amplitudę (tzw. Współczynnik odchylania, czułość, wzmocnienie)
Współczynnik odchylenia poziomego odpowiada za częstotliwość (tzw. Współczynnik czasu)
Jak obliczyć częstotliwość itd.?
Tutaj nie ma sprecyzowanej metody, głównie chodzi o ustawienie odpowiedniej wartości na działkę ( na oscyloskopie na „kratkę”) i obliczenie danej wartości. Np. jak mamy ustawione 2V/działkę, wykres jest na 3.5 działki to amplituda wynosi 2V x 3.5 działki czyli 7V.
Def. bł. wzlędny, bezwzględny, poprawka, co pełni rolę wartości poprawnej:
Błędem bezwzględnym nazywa się różnicę pomiędzy wartością zmierzoną x, a wartością dokładną x0
Błąd względny w metrologii i statystyce to iloraz błędu bezwzględnego i wartości dokładnej x0
Mezurand:
Wielkość mierzona (mezurand) – określona wielkość fizyczna stanowiąca przedmiot pomiaru. Celem pomiaru jest określenie wartości wielkości mierzonej. W realnych warunkach wynik pomiaru jest tylko pewnym przybliżeniem lub oszacowaniem wartości wielkości mierzonej. Dlatego też jest on pełny jeśli podamy także niepewność tej wielkości.
Proces pomiarowy:
- wyróżnienie własności obiektu, który należy zbadać, ustalenie modelu fizycznego badanego obiektu
- zbudowanie matematycznego modelu obiektu
- ustalenie modelu metrologicznego
- wybór metody pomiaru i środków technicznych
- dokonanie operacji i porównania
- opracowanie i interpretacja wyników
Model metrologiczny obiektu:
Model metrologiczny przypisuje wartości określonym własnościom zjawiska bądź obiektu.