Piotr Kujawski Rok II Grupa I

Laboratorium z Miernictwa

Temat: Pomiary oscyloskopem

Ćwiczenie przeprowadzone było na oscyloskopach typu 3502C. Oscyloskop ten to model dwukanałowy, o częstotliwości maksymalnej analizowanych przebiegów równej 20MHz i wyposażony w ekran (lampa oscyloskopowa) o dużej jaskrawości. Czułość wzmacniaczy odchylania pionowego wynosi 5 mV/dz, a ich charakterystyka jest liniowa do częstotliwości 20 MHz . Maksymalna szybkośc odchylania poziomego oscyloskopu osiąga 0.2 μs/dz.

Cechy charakterystyczne opisywanego modelu:

• Duża czułość i szerokie pasmo przenoszenia

• Niski pobór mocy

• Modulacja nasycenia obrazu

• Filtry impulsów synchronizacji sygnału wizyjnego (TV)

• Filtry tłumiące zakłócenia w.cz. w obwodzie wyzwalania

• Zewnętrzny potencjometr kompensacji równoległości przebiegów

• Zasilacz mocy sieciowy ze stabilizacją napięć wyjściowych

Najważniejsze dane techniczne:

• Pasmo przenoszenia (-3dB) : DC do 20 MHz

: AC od 10 Hz do 20 MHz

• Impedancja wejściowa : 1 MΩ i 20 pF ± 3pF

• Czas narastania : mniej niż 17.5 ns

• Czułość : 5 mV/dz do 20 mV/dz

• Tryb pracy : CH-1, CH-B, ADD, DUAL

• Odwracanie polaryzacji : tylko kanał B

• Rozciąg podstawy czasu : 5 razy na wszystkich zakresach

• Błąd liniowości : mniej niż 3%

Oscyloskop to urządzenie o bardzo szerokim zastosowaniu przy wykonywaniu pomiarów elektrycznych. Jak w każdym urządzeniu tak i w oscyloskopie przy pomiarze popełniamy pewne błędy. Ponieważ oscyloskopem bezpośrednio mierzy się długość spotkać się można z następującymi rodzajami błędów:

• Błąd odczytu

• Błąd paralaksy

• Błąd kalibracji : 1 do 5 [%]

• Błąd nieliniowości : 1 do 5 [%]

• Błąd od generatora podstawy czasu : 1 do 5 [%]

Całkowita niepewność wynosi więc kilka do kilkunastu procent.

Pomiar i wyznaczenie niepewności pomiaru przedstawiają się następująco:

• Ustawić obraz na oscyloskopie

• Wyznaczyć wartość bezwzględną niepewności odczytu (grubość linii)

• Odczytać wartość l­­_x­

• Określić niepewność względną odczytu <δl_x>

• Obliczyć wartość napięcia U_x odpowiadającą zmierzonej długości l_x

• Obliczyć niepewność <ΔU_x> wyznaczonego napięcia

• Zapisać wynik z niepewnością

Podczas wykonywania ćwiczenia dokonaliśmy pomiaru na trzech oscyloskopach i korzystaliśmy z zależności:

<δl_x>=Δl_x/l_x

<δU_x>=U_x*<δl_x>

	I Oscyloskop	II Oscyloskop	III Oscyloskop
lx[cm]	4.00	4.0	3.9
Δlx[mm]	0.4	1	1
Ux[V]	8.00	20.0	7.8
ΔUx[V]	0.08	0.5	0.2
Czułość[V/dz]	2	5	2
Wynik[V]	(8.00±0.08)	(20.0±0.5)	(7.8±0.2)

Wnioski:

Jeżeli całkowita niepewność pomiaru wynosi kilka do kilkunastu procent to dlaczego mierzymy oscyloskopem? Mierzymy nim ponieważ jest to bardzo wszechstronne urządzenie pomiarowe. Za jego pomocą mierzymy napięcie, moc, przesunięcie fazowe, częstotliwość. Możemy też oglądać przebiegi sygnałów na ekranie lampy oscyloskopowej przez co ułatwia nam to ich badanie i porównywanie.

---