Mirosław FLORKÓW

wydz. Mechaniczny

rok II sem. 3

Pomiary oscyloskopowe

Przebieg ćwiczeń:

1. Pomiar różnicy faz dwóch drgań harmonicznych.

2. Obserwacja i pomiar napięcia przemiennego.

3. Pomiar częstotliwości za pomocą figur Lissajous.

4. Obserwacja i pomiar napięcia przemiennego na wyjściu układu różniczkującego.

5. Obserwacja oscylogramów na wyjściu układu różniczkującego.

6. Obserwacja oscylogramów na wyjściu układu całkującego.

1) Przesunięcie fazowe.

otrzymałem elipsę, na której a = 21 mm, A = 33 mm, b= 13 mm, B= 20 mm

=> ϕ = arcsin ϕ = arcsin 0.636 = 39.3^o

2) Obserwacja i pomiar napięcia przemiennego.

U_y = w_y * h t = w_t * l

a) Przebieg sinusoidalny :

POMIARY :

w_y= 1 V/cm = 100 V/m h = 3 cm = 0.03 m

w_t = 1 ms/cm = 0.1 s/m l₁ = 6 cm = 0.06 m

OBLICZENIA :

U = w_y * h = 3 V

l = 3 * l₁ = 0.018 m

t = w_t * l = 0.0018 s

b) Przebieg piłokształtny:

POMIARY :

w_y= 1 V/cm = 100 V/m h = 3 cm = 0.03 m

w_t = 1 ms/cm = 0.1 s/m l₁ = 6 cm = 0.06 m

OBLICZENIA :

U = w_y * h= 3 V

l = 3 * l₁ = 0.018 m

t = w_t * l = 0.0018 s

3) Pomiar częstotliwości za pomocą figur Lissajous.

przy f_x = 800 Hz otrzymałem figurę Lissajoux w kształcie odwróconej paraboli, dla której : m = 2 n = 1

f_x =
* f_y = 2*fy= 2*400 Hz

f_y=400 Hz

Obliczona wartość częstotliwości jest zgodna z jej wartością prawdziwą, z czego wynika, iż zależność jest prawdziwa.

4) Obserwacja i pomiar napięcia przemiennego na wyjściu układu różniczkującego.

U = w_y * h U(τ) = 0,37 * U₀ U(t) = U₀ * e^-t/RC

t = w_t * l τ = R * C

U(t) = U₀ * e^-t/τ

POMIARY :

w_y = 2 V/cm h = 4,6 cm h₁ = 2 cm

w_t = 1 ms/ cm l = 0.35 ms l₁ = 0.3 cm

OBLICZENIA :

U₀ = w_y * h = 9.2 V

U(τ) = 0.37 * U₀ = 3.4 V

τ = w_t * l₁ = 1 * 0.35 ≅ 0.35 ms

t₁ = w_t * l₁ = 0.3 ms U₁ = 4 V

U₁ = U₀ * e^-t/τ

4 = 9.2 * e^-0.3/τ

0.435 = e^-0.3/τ

ln 0.435 = -0.3/τ

τ = = 0.36 ms

prostowanie dwupołówkowe

prostowanie jednopołówkowe

5) Obserwacja oscylogramów na wyjściu układu różniczkującego.

6) Obserwacja oscylogramów na wyjściu układu całkującego

WNIOSKI

1. Przy wyznaczaniu napięć powinno się wiedzieć, ile wolt przypada na 1 cm odchylenia plamki na ekranie. Wartości te są podane na dzielniku napięć. Wtedy mierząc wychylenie możemy określić wartość doprowadzonego napięcia.

1. Oscyloskop w odróżnieniu od woltomierzy pozwala na bezpośredni pomiar napięcia szczytowego. Pomiar amplitudy jest zawsze prawdziwy, bez względu na kształt impulsów, najczęściej odbiegający od idealnego.

1. Pomiary częstotliwości metodą krzywych Lissajoux obarczone są praktycznie niewielkim błędem zbliżonym do błędu generatora częstotliwości wzorcowej. Kształt figur jest różny dla różnych stosunków częstotliwości i różnic fazowych między nimi. W przypadku, gdy ten stosunek jest równy liczbie całkowitej, otrzymujemy na ekranie obraz nieruchomy.

---