Wprowadzenie
Oscyloskop elektroniczny można zaliczyć do najbardziej uniwersalnych przyrządów pomiarowych, obserwujących i rejestrujących. Za pomocą oscyloskopu można dokonać wielu pomiarów takich jak np.:
przesunięć fazowych między dwoma sygnałami,
prądu i napięcia,
częstotliwości sygnałów,
charakterystyk statycznych różnych elementów elektronicznych,
portretów fazowych,
Stosuje się go również do rozwiązywania równań różniczkowych i wyznaczania pętli histerezy.
W skład każdego oscyloskopu wchodzą takie podzespoły jak:
lampa oscyloskopowa,
wzmacniacze pionowego i poziomego odchylania,
generator podstawowy czasu, wraz z układem synchronizującym,
zasilacze niskiego i wysokiego napięcia,
układy regulujące ostrość i jasność obrazu na oscyloskopie.
Układ pomiarowy i pomiary
Głównymi elementami układu pomiarowego są oscyloskop dwukanałowy ( strumieniowy ), generator wzorcowy przebiegów sinusoidalnych oraz plansza, na której rozmieszczone są elementy, dla których wyznacza się charakterystyki statyczne.
Podczas ćwiczenia mierzyliśmy napięcie za pomocą
oscyloskopu i porównywaliśmy wyniki z odczytem woltomierza. Wyznaczaliśmy przykładowe figury Lissajous oraz pętle histerezy i charakterystykę I = f(t)
Odpowiedzi na pytania
Obraz na oscyloskopie powstaje w tylnej części lampy oscyloskopowej gdzie znajduje się zespół elektrod zwany działem elektronów. Urządzenie to służy do wytwarzania i skupiania elektronów. Skupiona wiązka elektronów przebiega następnie przez płytki odchylania poziomego X i odchylania pionowego Y i pada na ekran w postaci plamki świetlnej. Do płytek odchylania doprowadzone jest napięcie, które powoduje ruch plamki świetlnej na ekranie oscyloskopu. Aby plamka pozostawała nieruchoma do płytek musi być doprowadzone stałe napięcie.
Otrzymane w ćwiczeniu trzecim pętle histerezy są dla materiału magnetycznego miękkiego. Wraz ze wzrostem natężenia prądu zwiększa się wartość indukcji magnetycznej i natężenia pola koercji. Pole histerezy się zwiększa, więc własności magnetyczne badanego materiału są lepsze. Z materiałów takich wykonuje się magnesy trwałe.
W zadaniu czwartym obserwowaliśmy przebieg sinusoidalny napięcia okresowego. Zaobserwowana sinusoida znacznie odbiega kształtem od sinusoidy matematycznej. Spowodowane to jest obciążeniem obwodu oraz przenikalnością magnetyczną transformatora.
Wnioski
Oscyloskop, jak zauważyliśmy podczas ćwiczenia, ma szerokie zastosowanie. Odczyty jednak nie są zbyt dokładne, dużo zależy od wykonujących ćwiczenie. Nam na przykład wyszła duża różnica pomiędzy napięciem odczytanym z woltomierza a tym które odczytaliśmy z oscyloskopu.
Poza tym obraz na ekranie oscyloskopu jest ruchomy, co też pociąga za sobą pewne niedokładności.
Wniosek z tego nasuwa się taki, że pomimo bardzo szerokiego zastosowania oscyloskopu w bardzo wielu dziedzinach nauki i techniki pomiary, wyniki nie zawsze są dokładne przynajmniej na tym oscyloskopie z jakim mieliśmy do czynienia na laboratorium. Może na nowszych oscyloskopach pomiary są dokładniejsze.