LABORATORIUM ELEKTRONICZNYCH

UKŁADÓW POMIAROWYCH

POMIARY OSCYLOSKOPOWE

Sem. VIII gr. AME

Data oddania: SEKCJA NR 1

27.04.2000r.

1. Bodurka Henryk

2. Janota Jarosław

3. Kozik Andrzej

4. Stępień Robert

1. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest dokładne zapoznanie się z pomiarami oscyloskopowymi, z zasadą działania,

przeznaczeniem oraz funkcjami oscyloskopu analogowego i cyfrowego.

2. PRZEBIEG ĆWICZENIA

W obrębie ćwiczenia zrealizowano następujące zadania:

• Pomiar częstotliwości i okresu dla przebiegów sinus

• Pomiar wartości międzyszczytowej dla przebiegów j.w.

• Zbadano szybkość narastania i opadania zbocza dla przebiegu prostokątnego.

• Wszystkie powyższe zadania zrealizowano dla oscyloskopu analogowego i cyfrowego.

1. pomiar wartości międzyszczytowej

Oscyloskop analogowy DT 6650 Oscyloskop cyfrowy HP 54602B

Generator G 432			Generator G 432
fgen	Ums		fgen	Ums
100 Hz	1,5 V		100 Hz	1,5 V
1 kHz	1,5 V		1 kHz	1,5 V
10 kHz	1,4 V		10 kHz	1,4 V
100 kHz	1,5 V		100 kHz	1,5 V
Generator G 502			Generator G 502
fgen	Ums		fgen	Ums
100 Hz	4 V		100 Hz	4 V
1 kHz	4 V		1 kHz	4 V
10 kHz	3,8 V		10 kHz	3,8 V
100 kHz	2,7 V		100 kHz	2,7 V

Oscyloskopem możemy dokonać pomiaru wartości maksymalnej (amplitudy) oraz wartości międzyszczytowej. Dokonujemy tego odczytując liczbę działek na osi Y (osi amplitudy) lampy oscyloskopowej. Odczytaną ilość działek mnożymy razy wzmocnienie danego kanału podawane w V/dz (voltach na działkę). W ten sposób otrzymujemy wartość mierzonego aktualnie napięcia.

2. pomiar częstotliwości i okresu

Oscyloskop analogowy DT 6650 Oscyloskop cyfrowy HP 54602B

Generator G 432						Generator G 432
fgen	Tosc		fosc	Δ f		fgen	Tosc		fosc	Δ f
100 Hz	7,2 ms		139 Hz	39		100 Hz	7,68 ms		130 Hz	30
1 kHz	440 μs		2,2 kHz	1,2		1 kHz	7,67 μs		1,3 kHz	0,3
10 kHz	72 μs		13,9 kHz	3,9		10 kHz	78,6 μs		12,7 kHz	2,7
100 kHz	9 μs		111 kHz	11		100 kHz	7,5 μs		132 kHz	32
Generator G 502						Generator G 502
fgen	Tosc		fosc	Δ f		fgen	Tosc		fosc	Δ f
100 Hz	7,6 ms		131,5 Hz	31,5		100 Hz	10,35 ms		96,5 Hz	3,5
1 kHz	680 μs		1,4 kHz	0,4		1 kHz	250 μs		974 Hz	26
10 kHz	74 μs		13,5 kHz	3,5		10 kHz	100 μs		9,92 kHz	0,08
100 kHz	4,5 μs		222 kHz	122		100 kHz	8,55 μs		117 kHz	17

Oscyloskopem możemy dokonać pomiaru wartości okresu oraz obliczyć, jako 1/T, wartość

częstotliwości. Dokonujemy tego odczytując liczbę działek na osi X (osi czasu) lampy oscyloskopowej. Odczytaną ilość działek mnożymy razy wartość z generatora podstawy czasu

danego kanału podaną w s,ms,s i ns /dz (wielokrotnościach sekundy na działkę). W ten sposób otrzymujemy bezpośrednio wartość okresu oraz pośrednio wartość częstotliwości przebiegu

znajdującego się aktualnie na oscyloskopie.

3. pomiar czasu narastania zbocza sygnału prostokątnego

Oscyloskop analogowy DT 6650 Oscyloskop cyfrowy HP 54602B

Generator G 432 Tnar = 0,35 μs Generator G 432 Tnar = 64,2 ns

Generator G 502 Tnar = 0,5 μs Generator G 502 Tnar = 351 ns

Czas narastania odczytujemy jako t_pLH jak na rysunku. Odczytując liczbę działek w

zaznaczonym przedziale i przeliczając przez podstawę czasu.

Czas narastania nie zależy od częstotliwości badanego przebiegu.

Praca alternatywna ALT

Praca alternatywna oscyloskopu ( jeśli oscyloskop posiada dwa niezależne wejścia A i B)

polega na możliwości obejrzenia na oscyloskopie przebiegów z obu kanałów jednocześnie.

Tryb ten czasami jest bardzo pomocny do obserwacji lub porównania dwóch przebiegów

na oscyloskopie. Jednak idea jego realizacji poprzez układ elektroniczny ogranicza go do

stosowania dla przebiegów (o dużych częstotliwościach), których okres jest znacznie krótszy od czasu poświaty ekranu. Przełącznik elektroniczny odpowiedzialny za wybór rodzaju

pracy (ALT,CHOP,A,B,A+B) sterowany jest wtedy z generatora podstawy czasu.

Przełącznik elektroniczny jest urządzeniem lampowym lub tranzystorowym, przełączającym

na przemian badane sygnały na jedną parę płytek Y(odchylanie pionowe) z taką częstotliwością, że wzrokowo nie daje się zauważyć tych przełączeń.

Praca chopperowana CHOP

Praca chopperowana pozwala

oglądać kilka sygnałów

jednocześnie. Można powiedzieć, że jest to odmiana pracy alternatywnej

ale dla małych częstotliwości.

Przełącznik elektroniczny

wyzwalany jest z generatora

o częstotliwości wielokrotnie

większej od częstotliwości

przebiegu oglądanego.

Wnioski:

1. Oscyloskopy można wykorzystać do wyznaczania czasów narastania i opadania sygnałów.

2. Poprawę właściwości pomiarowych w oscyloskopie z dwiema podstawami czasu zapewnia możliwość wybrania, a następnie „rozciągnięcia” dowolnego obszaru widzianego przy jednej podstawie czasu jako rozjaśnionego. Obszar który chcemy obserwować możemy przesuwać, poprzez opóźnienie wyzwalania.

3. Oscyloskop cyfrowy poza możliwością obserwacji przebiegu udostępnia dodatkowe narzędzie w postaci kursorów, dzięki którym ułatwiony jest odczyt wartości przemieszczeń zarówno w osi X jak i Y, czyli odpowiednio czasu i napięcia.

4. Układ mikroprocesorowy w oscyloskopie cyfrowym automatyzuje operację pomiaru czasu narastania i opadania, jak również pomiaru wartości międzyszczytowej napięcia, czy też częstotliwości. Możliwe jest również dokonanie pomiaru wartości skutecznej napięcia na podstawie zgromadzonych próbek sygnału.

168

5

---