ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ»

Физико-технический факультет

Кафедра экспериментальной физики

Электронные измерительные приборы. Электрическая цепь и ее элементы.

Отчет о лабораторной работе № 1.

Студент: Антипин Ю.С.

Группа: Фт-35013

Преподаватель: Викторов Л.В.

Екатеринбург 2007

Часть I.

Цель работы.

1. Изучить принципы построения и функционирования стандартных электронных измерительных приборов: осциллографа С1-151, генератора прямоугольных импульсов Г5-54, генератора синусоидальных сигналов низкочастотного диапазона ГЗ-120. Изучить разновидности электрических сигналов и их основные характеристики.

2. Познакомиться с сопроводительной эксплуатационной документацией на приборы (техническим описанием и инструкцией по эксплуатации).

3. Получить необходимые навыки и приобрести умение использовать приборы для измерений.

Краткое описание приборов.

Электронный осциллограф (модель с1-151).

Предназначен для исследования электрических сигналов полосе частот 0-25 МГц путем визуального наблюдения на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и измерения их амплитудных и временных параметров по шкале экрана.

Основные характеристики:

1. Ширина линии луча не более 0.1 дел.

Ширина линии луча при коэффициенте отклонения 2мВ/дел и 5 мВ/дел не более 0.3 дел.

2. Параметры входа каждого канала вертикального отклонения:

При непосредственном входе:

Входное активное сопротивление МОм -1 ± 0.02

Входная емкость пФ не более 35

С делителем 1:10:

Входное активное сопротивление МОм 10 ± 0.3

Входная емкость пФ 15 ± 2

3. Коэффициенты отклонения каналов А и Б устанавливаются двенадцатью калиброванными ступенями от 2 мВ/дел до 10 В/дел.

Погрешность коэффициента отклонения ±5 %

Погрешность коэффициента отклонения в раб. условиях ±7 %

4. Экран:

По горизонтали 60 мм (10 дел)

По вертикали 40 мм (6.5 дел)

5. Масса осциллографа 3.7 кг

6. Габариты: 270х100х340 (мм)

В общем случае упрощенная структурная схема электронного осциллографа соответствует Рис.1 и содержит следующие основные блоки:

1. Электронно-лучевой индикатор (ЭЛИ).

2. Блок вертикального отклонения (БВО).

3. Блок горизонтального отключения (БГО).

4. Вспомогательные схемы. К ним относятся схемы управления лучом (яркость, фокус, смещение по осям), а также калибровочные устройства. Яркость изображения регулируют, изменяя напряжение модулятора М относительно катода К. Фокусируют изображение, изменяя напряжение первого анода А1 относительно катода К. На катод трубки (ЭЛТ) подается отрицательное высоковольтное напряжение с источника питания.

5. Блок питания. Питание электронно-лучевой трубки осуществляется от высоковольтного выпрямителя (напряжение больше I000 В).

Генератор сигналов низкочастотный (модель гз-120).

Генератор сигналов низкочастотных ГЗ-120 представляет собой источник синусоидального (основной режим) и прямоугольного сигналов и предназначен для исследования, настройки и испытаний систем и приборов, используемых в радиоэлектронике, связи, автоматике, вычислительной и измерительной технике, приборостроении в условиях подвижных ремонтно-поверочных органов.

1. Диапазон частот 5 Гц до 500 Гц.

2. Погрешность ±(3+(30/f_н))% в диапазоне частот от 10 Гц до 300 кГц и ±5 % в остальном диапазоне f_н – номинальное значение установленной частоты, Гц.

3. Нестабильность частоты генератора по истечении времени не превышает 2*10^-3 f_н до 500 кГц за любые 15 мин работы, ±2*10^-2 f_н за 3 часа работы.

4. Наибольшее значение уровня выходного напр. синусоид. сигнала не превышает:

5 В при сопротивлении нагрузки (600±6) Ом

10 В без нагрузки.

5. Основная погрешность не превышает ±6% в диапазоне частот от 20 Гц до 500 Гц и ±10% в остальном диапазоне частот.

6. Коэффициент гармоник выходного синусоидального сигнала в норм. условиях не превышает:

0.3% в диапазоне частот ниже 200 Гц

0.1% в диапазоне частот от 200 Гц до 20 кГц

0.5% в диапазоне частот свыше 20 до 200 кГц

1% в диапазоне частот свыше 200 до 500 кГц

7. Коэффициент гармоник выходного синусоидального сигнала в рабочих условиях не превышает:

0.5% в диапазоне частот ниже 200 Гц

0.3% в диапазоне частот от 200 Гц до 20 кГц

1% в диапазоне частот свыше 20 до 200 кГц

3% в диапазоне частот свыше 200 до 500 кГц

Рис.2. Структурная схема генератора ГЗ-120.

Структурная схема генератора ГЗ-102 приведена на Рис.2. Задающий генератор служит источником синусоидальных колебаний и представляет собой автогенератор с регулируемой частотой. Усилитель генератора состоит из нескольких каскадов усиления напряжения и мощности. Выходное устройство включает в себя согласующие трансформаторы для согласования выходного сопротивления генератора с сопротивлением нагрузки и аттенюаторы - делители напряжения для регулирования уровня выходного сигнала. Индикатор выходного напряжения предназначен для измерения выходного напряжения генератора и калиброван в действующих значениях синусоидального напряжения.