18.03.2013r.

Martyna Chojnacka, Piotr Misiak

SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM PODSTAW FIZYKI

ĆW NR 51 – POMIARY OSCYLOSKOPOWE

1. Wstęp teoretyczny

Oscyloskop jest przyrządem elektronicznym służącym do obserwowania i pomiarów przebiegu napięć cyklicznie zmiennych w czasie, tj okresowych. Składa się z lampy oscyloskopowej i układów elektronicznych, które umożliwiają obrazowanie zmian napięć okresowo zmiennych na ekranie lampy w postaci zmiany napięcia w funkcji czasu, lub nałożenia na siebie dwóch sygnałów z kanału 1 i 2. W ten sposób można wyznaczać częstotliwość za pomocą figur Lissajous. Badany sygnał można przedstawić za pomocą wzoru:

Gdzie

U_max- największa wartość napięcia, amplituda

ω – pulsacja

φ – faza początkowa.

Aby obliczyć częstotliwość korzystając z figur Lissajous używa się wzoru:

$$fy = \ \frac{m}{n}\text{fx}$$

Gdzie

fx - wartość częstotliwości sygnału odczytana z „pierwszego” generatora

fy - wartość szukanej częstotliwość sygnału obliczona ze wzoru

m - liczba punktów przecięć figury z osią poziomą

n - liczba punktów przecięć figury z osią pionową

1. Cel ćwiczenia:

1. Obserwacja przebiegów napięciowych o różnym kształcie oraz pomiar amplitudy i okresu, wyznaczenie częstotliwości.

2. Pomiar częstotliwości napięcia przemiennego przy pomocy figur Lissajous.

1. Zestaw przyrządów

- Oscyloskop analogowy

- Dwa generatory funkcyjne

1. Pomiar amplitudy, okresu i wyznaczenie częstotliwości przebiegu napięcia przemiennego o różnym kształcie.

Rodzaj sygnału	fg	y	Δy/y	Δy	wy	U0	ΔU0	x	Δx/x	Δx	wt	T	ΔT	f	Δf
	Hz	div	%	div	V/div	V	V	div	%	div	ms/div	ms	ms	Hz	Hz
Sinusoidalny	13960	4,1	±3	0,1	0,2	0,82	0,02	3,6	±3	0,1	0,02	0,072	0,002	13889	386
Prostokątny	13960	4			0,2	0,80	0,02	3,6			0,02	0,072	0,002	13889	386
Trójkątny	1800	4,6			0,5	2,3	0,05	5,7			0,1	0,57	0,01	1754	31

Przykładowe obliczenia:

1. Pomiar częstotliwości napięcia przemiennego za pomocą figur (krzywych) Lissajous:

Krzywe Lissajous	fx	Δfx	m	n	fy	Δfy	fy'
	Hz	Hz			Hz	Hz	Hz
Elipsa	6060	184	2	2	6060	184	6100
Figura 1	12500	781	2	4	6250	391	6100
Figura 2	18181	1652	2	6	6060	551	6100
Figura 3	18181	1652	2	10	3636	330	3774

Przykładowe obliczenia:

1. Wnioski:

- Z pomiarów oscyloskopowych jesteśmy w stanie wyczytać podstawowe parametry przebiegów okresowo zmiennych o różnych kształtach

- Dokładność odczytanego wyniku zależy w dużej mierze od stałej, która została ustalona na oscyloskopie

- Za pomocą figur Lissajous powstałych przez nałożenie na siebie dwóch sygnałów w pozycji X-Y o określonym stosunku częstotliwości można wyznaczyć częstotliwość drugiego sygnału, znając jedną z częstotliwości.