IMG�74 (2)

5.4. Testowanie funkcji pomiarowych oscyloskopu analogowego

5.4.1.    Wprowadzenie

Należy poznać wiadomości ogólne zawarte w p. 3 6 5 podręcznika.

5.4.2.    Program działań

1.    Na podstawie dokumentacji rozpoznać funkcje manipulatorów na płycie czołowej Przenieść z dokumentacji do protokołu podstawowe dane charakteryzujące pomiarowe właściwości oscyloskopu i upewnić się co do rozumienia technicznego sensu tych danych

2.    Sprawdzanie zdolności skupienia plamki Ustawić jasność, tak Zęby otrzymać średni poziom jasności rysowanej linii podstawy czasu. Wyłączyć podstawę czasu wybierając odpowiedni tryb pracy oscyloskopu Nastawić najlepszą ostrość (skupienie) plamki (nie zmieniać jasności!) i ustawić jej położenie w miejscu dogodnym do zmierzenia średnicy plamki Wykonać pomiar średnicy Ocenić jakość skupienia (im mniejsza średnica tym skupienie jest lepsze); gdy 0<O.5 mm, to jest „dobrze" lub „bardzo dobrze", gdy Q>0 5 mm, to jest „słabo" lub „źle".

3.    Wyznaczenie granicznej wartości współczynnika podstawy czasu, przy której można już przejść od czoperowego do alternatywnego trybu pracy oscyloskopu W trybie alternatywnym pracy podstawy czasu obserwować dwie rysowane linie poziome usytuowane na ekranie - jedna nad osią X-X a druga pod Zmieniając współczynnik podstawy czasu od 0.5 '/„ na współczynnik o coraz większej wartości stwierdzić, przy jakiej najmniejszej wartości współczynnika widoczne są równocześnie dwie linie na ekranie „bez wrażenia migania” obrazu Jest to szukana graniczna wartość współczynnika Wyznaczyć czas przelotu plamki wzdłuz osi X-X przy granicznej wartości współczynnika Wyznaczyć częstotliwość powtarzania obrazu w trybie alternatywnym w tych okolicznościach przy założeniu że okres powtarzania pokrywa się z czasem przelotu. Porównać otrzymany wynik z częstotliwością stosowaną w kinematografii i telewizji

4.    Testowanie funkcji „poziom wyzwalania” Do wejścia pomiarowego oscyloskopu użytego w trybie automatycznej podstawy czasu doprowadzić napięcie sinusoidalne o częstotliwości np 5000 Hz, o podwójnej amplitudzie takiej, która wypełnia wysokość ekranu. Zapewnić nieruchomy obraz jednego lub półtora okresu sinusoidy Obracając pokrętłem potencjometru „poziom wyzwalania" od lewego skrajnego położenia do prawego skrajnego położenia i przeciwnie, obserwować zachowanie się obrazu na ekranie Przełączyć „poziom wyzwalania” z „plus" na „minus” lub odwrotnie i powtórzyć eksperyment Powtórzyć wszystkie opisane czynności, ale gdy podstawa czasu użyta jest w trybie „normal” Z całego programu badań „poziomu wyzwalania" podstawy czasu opisać istotne z punktu widzenia synchronizacji spostrzeżenia i prawidłowości obserwowane na ekranie zależnie od położenia pokrętła potencjometru

5.    Badanie zwisów Do obu wejść pomiarowych oscyloskopu, użytego w trybie prądu stałego, doprowadzić takie samo napięcie o przebiegu prostokątnym, o częstotliwości np. 50 Hz i o takiej wielkości, zęby obraz wypełnia) 80% wysokości ekranu Obrazy obu przebiegów ,.zgrać", tak żeby dokładnie się pokrywały W jednym z kanałów zmienić tryb pracy z „prąd stały" (DC) na „prąd zmienny” (AC). Zaobserwować na ekranie skutki Takie skutki nazywają się zwisami. Objaśnić zjawisko Wyznaczyć najmniejszą częstotliwość przebiegu prostokątnego, przy której zwisy są me większe niż dopuszczalny błąd współczynnika odchylania napięciowego, podany przez wytwórcę Porównać wyznaczoną wartość częstotliwości z odpowiednią daną nominalną oscyloskopu i ustosunkować się do takich danych Zinterpretować fizycznie całość eksperymentu

6.    Sprawdzanie współczynnika podstawy czasu Sprawdzenie wykonać dla dwu wartości współczynnika, np dla 10 “ la, i dla 10    „. Za każdym razem doprowadzić do oscylo

skopu napięcie np sinusoidalne o częstotliwości wzorcowej takiej, źe całkowita liczba okresów obrazu mieścić się będzie dokładnie na dziesięciocentymetrowym odcinku osi X-X (ustawić zerowy poziom wyzwalania) Z danych o liczbie obserwowanych okresów przebiegu, o częstotliwości i długości obrazu w centymetrach wyznaczyć wartość współczynnika k_v Wyznaczyć względny błąd współczynnika jako d = **•'i porównać z wartością deklarowaną przez wytwórcę.

7.    Sprawdzenie liniowości podstawy czasu Jak w punkcie 6, lecz zastosować znacznie większą częstotliwość wzorcową, tak zęby na jednym centymetrze linii podstawy czasu mieścił się co najmniej jeden okres Następnie ustawić dokładnie częstotliwość napięcia i ustawić obraz tak, żeby na pierwszym centymetrze osi X-X mieścił się dokładnie jeden okres lub całkowita liczba okresów obserwowanego obrazu sinusoidy Z otrzymanych danych wyznaczyć współczynnik podstawy czasu k₀ ( na początku). Powtórzyć pomiary dla centymetra 5 (4,, w środku) i centymetra 10.(4*, na końcu). Wyznaczyć odchylenia względne k₀, k,, i 4* w stosunku do odpowiednich wartości współczynników otrzymanych w p 6 , otrzymanych dla tych samych podzakresów podstawy czasu Te wartości odchylenia są liczbową miarą nieliniowości - dla dokładnie liniowej podstawy czasu byłyby równe zeru. Wykorzystując procedurę powtórzenia pomiarów ocenić możliwą niepewność wyników.

8. Użycie podstawy czasu opóźnionej (B). Zapewnić obraz na ekranie oscyloskopu przy podstawie czasu A przebiegu napięcia trójkątnego o częstotliwości np. 20 kHz przy względnie wolnej podstawie czasu (np 0 1 “la,) Następnie przy użyciu podstawy czasu B utworzyć na ekranie oscyloskopu równoczesny, niezależny (me nakładający się) obraz np dziesiątego, dodatniego wierzchołka przebiegu trójkątnego (tryb pracy podstawy czasu A/B). Obraz otoczenia wierzchołka rozciągnąć na „całą szerokość ekranu” stosując odpowiedni współczynnik podstawy czasu B Zbadać w ten sposób limę załamania przy wierzchołku przebiegu trójkątnego Sprawdzić kształt przebiegu napięcia innych, wybranych wierzchołków Przełączać w czasie doświadczenia tryb podstawy czasu z A/B na tryb B

5.5. Badanie rejestratora analogowego y=u(t)

5.5.1. Wprowadzenie

Należy zapoznać się z kompensacyjną metodą pomiaru (p 3.3).

W programie ćwiczenia mają być wykonane wybrane próby z programu pełnych badań rejestratora analogowego, programu przewidzianego w normie dla rejestratorów analogowych działających na zasadzie kompensacyjnej¹. Wybrane próby dotyczą jawnie dokładnościowych właściwości rejestratora

225

1

W normie te rejestratory nazywane są rejestratorami o działaniu pośrednim