TEMAT : Oscyloskop jako przyrząd pomiarowy.
1. Pomiar napięcia : dokonywany przez przemnożenie odczytanej w działkach [div] amplitudy sygnału i czułości oscyloskopu .
czułość oscyloskopu 1 [V/div]
amplituda badanego sygnału sinusoidalnego 3 [div]
wartość napięcia badanego sygnału sinusoidalnego
U=(3,00 +/- 0,09) [V]
czułość oscyloskopu 2 [V/div]
amplituda badanego sygnału sinusoidalnego 3,8 [div]
wartość napięcia badanego sygnału sinusoidalnego
U=(7,60 +/- 0,23) [V]
2. Pomiar okresu : Odczyt zmierzonej odległości między dwoma najbliższymi punktami badanego sygnału będącymi w tej samej fazie i przemnożenie przez wartość podstawy czasu.
sygnał sinusoidalny
podstawa czasu 5 [ms/div]
odczyt okresu z kineskopu 2 [div]
T=2*5*10-3 [ms]
T=(10,00 +/- 0,30) [ms]
sygnał trójkątny
podstawa czasu 5 [ms/div]
okres T=1 [div]
T=1*5*10-3 [s]
T=(500 +/- 0,15) [ms]
sygnał prostokątny
podstawa czasu 2 [ms/div]
okres T=6 [div]
T=6*2*10-3 = 12 [ms]
T=(12,00 +/- 0,36) [ms]
Pomiar czasu narastania
i opadania :
odczyt odległości pomiędzy osiągnięciem przez sygnał badany 0,1 wartości maksymalnej sygnału a 0,9 tego sygnału i przemnożenie przez wartość podstawy czasu. Aby uzyskać czytelny obraz fragmentu przebiegu dodatkowo częstotliwość sygnału badanego była pięciokrotnie wzmacniana .
częstotliwość sygnału badanego f=700 [kHz]
podstawa czasu 0,2 [us/div]
czas narastania :
tn = 0,55*0,2*10-6*0,2= 22 [ns]
tn = (22,00 +/- 0,66) [ns]
czas opadania :
top = 0,45*0,2*10-6*0,2 = 18 [ns]
top = (18,00 +/- 0,54) [ns]
częstotliwość sygnału badanego f=900 [kHz]
podstawa czasu 0,2 [us/div]
tn = 0,6*0,2*10-6*0,2= 24 [ns]
tn = (24,00 +/- 0,72) [ns]
top = 0,45*0,2*10-6*0,2 = 18 [ns]
top = (18,00 +/- 0,54) [ns]
4. Pomiar częstotliwości sygnału przy wykorzystaniu metody figur Lissajous.
Do kanału A oscyloskopu podany został sygnał z generatora o regulowanej częstotliwości . Do kanału B podłączono sygnał o częstotliwości badanej . Uzyskane figury Lissajous pozwoliły na określenie stosunku częstotliwości sygnałów. A następnie określenie częstotliwości sygnału badanego.
Wnioski:
na dokładność uzyskanych wyników mają wpływ przede wszystkim :
błąd paralaksy ,
dokładność odczytu wysokości , szerokości obrazu ,
metody wzorcowania współczynnika odchylania ,
Dokonane pomiary czasu narastania sygnałów uwzględnione w sprawozdaniu składają się z rzeczywistego czasu narastania sygnału i czasu narastania oscyloskopu :
tn = (t02+ts2)1/2
Analizując uzyskane wyniki pomiaru czasów narastania widzimy , że wraz ze wzrostem częstotliwości sygnału badanego wzrasta wartość czasu narastania .
Pomiar częstotliwości przez bezpośredni odczyt okresu z ekranu oscyloskopu jest obarczony dużym uchybem ( +/- 3 %). Dokładniejsza jest metoda porównania dwu częstotliwości : nieznanej i wzorcowej . Oscyloskop służy wtedy Jako wskaźnik porównania i nie wpływa na uchyb pomiaru , a dokładność metody osiąga dokładność wzorca .