SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

METROLOGIA

ZASTOSOWANIE OSCYLOSKOPU KATODOWEGO

WYDZIAŁ INŻYNIERII MECHANICZNEJ I ROBOTYKI AGH

Sprawozdanie wykonali:Prusicki Paweł, Michał Sieradzki, Tomasz Kochan,

Aarek Szczeciński,

Data wykonania ćwiczenia:....................................................................5.1.2000.

Specjalność / Rok:....................... .Wibroakustyka / IIIB

Rok akademicki:................................................................................1999 / 2000

1. Krótkie informacje wstępne.

Osyloskop katodowy jest to przyrząd używany do rejestrowania szybkozmiennych sygnałów elektrycznych oraz ich pomiarów. Podstawowym elementem oscyloskopu jest lampa próżniowa zawierająca zespół elektrod sterujących wiązką elektronów. Przyspieszone elektrony wpadają na luminofor i powodują efekt luminescencji.

Podstawowe elementy składowe oscyloskopu to:

• generator podstawy czasu,

• układ synchronizacyjny,

• obwód I/O - wejścia / wyjścia,

• wzmacniacze odchylenia pionowego i poziomego.

Zastosowany oscyloskop GoldStar OS - 3040 działa również w systemie cyfrowym, co umożliwia podłączenie go do komputera za pomocą portu RS 232C.

2. Określenie celu ćwiczenia.

Celem wykonania ćwiczenia było zapoznanie się z własnościami i obsługą oscyloskopu katodowego oraz nabycie umiejętności doboru przyrządu do pomiaru wielkości szybkozmiennych.

3. Schemat stanowiska pomiarowego.

Schemat stanowiska pomiarowego przedstawiono poniżej:

Opis elementów składowych stanowiska pomiarowego

1. Generator UNIVERSAL SYSTEM MS - 9150 METEX.

1. Oscyloskop katodowy GoldStar OS - 3040

4.Opracowanie wyników przeprowadzonych pomiarów.

4.1.Opracowanie wyników ćwiczenia nr 1.

Ćwiczenie polegało na rejestrowaniu dwóch kolejno wygenerowanych przebiegów i określeniu wartości ich amplitud, okresów i częstotliwości.

Podano impulsy z generatora:

• Dla kropki

Wartości odczytane

Dla 1 kratki kropka przyjmowała prędkość 0.5s

• Częstotliwość

• Przebieg sinusoidalny

• Okres T= ,

• Częstotliwość

• Amplituda –Upp= ,

• Amplituda ,

• Dla prostokąta

• Okres T= ,

• Częstotliwość

• Amplituda –Upp= ,

• Amplituda ,

4.2. Opracowanie wyników ćwiczenia nr 2.

Opis wykonania pomiaru.

Sygnał sinusoidalny podano na pierwszy kanał oscyloskopu i na układ RC, zapewniający obniżenie amplitudy oraz przesunięcie fazowe. Sygnał wyjściowy z układu podano na drugi kanał oscyloskopu katodowego.

Schemat połączeń układu pomiarowego przedstawiono poniżej.

4.3.Opracowanie wyników pomiarów nr 3.

Opis wykonania pomiaru.

W kolejnym ćwiczeniu odłączono podstawę czasu i pierwszy sygnał podano na wzmacniacz odchylenia poziomego X. (na kanale CH1), następnie na wzmacniacz odchylenia pionowego Y.

Z powyższego wykresu odczytano następujące wartości

• 4 : 2 = 2

• fy : fx = 2 :1

5. Wnioski z przeprowadzenia pomiarów.

Nowoczesny oscyloskop katodowy, jakiego przykładem jest oscyloskop na którym dokonywano pomiaru, jest uniwersalnym narzędziem pomiarowym. Uniwersalność jego polegać może na wielu możliwościach wzbogacania układu pomiarowego na przykład możliwość podłączenia do komputera poprzez port RS 232C (COM), oraz możliwość połączenia wzajemnego oscyloskopów w układzie równoległym dzięki wmontowanym gniazdkom I/O (wejścia/wyjścia) typu BNC. Połączenia takie jednak prowadzić mogą do pewnych strat związanych z długością łączących przewodów jak i ich opornością właściwą dla danego materiału przewodu. Straty spowodowane połączeniem kablowym oscyloskopów mogą powodować również pewne niedokładności pomiarowe. Podstawową zaletą rejestratora wartości elektrycznych jakim jest oscyloskop jest możliwość bardzo dokładnego pomiaru przy zadanej częstotliwości próbkowania. Oscyloskop pomiarowy cechował się częstotliwością próbkowania 40 Mhz, czyli około milion razy większą niż rejestrator analogowy X-Y.