ФГОУ СПО «НИЖЕГОРОДСКИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Дисциплина: «Электрорадиоизмерительная практика»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №4

«Измерения параметров однократных и импульсных сигналов компьютером с применением двухканальной

осциллографической приставки PCS500»

для студентов 3 курса

специальностей: 210306 - Радиоаппаратостроение

210308 - Техническое обслуживание и ремонт РЭА

230101 - Вычислительные машины комплексы системы и сети

2009

Содержание:

1. Цель работы 3

2. Перечень оборудования 3

3. Рекомендуемая литература 3

4. Краткие теоретические сведения 4

5. Контрольные вопросы 7

6. Техническое задание по выполнению работы 7

7. Техника безопасности 7

8. Порядок выполнения работы 8

9. Содержание отчета 11

10. Приложение Описание приставки PCS500 12

1. Цель работы:

   1. Получить практические навыки измерения параметров импульсного сигнала с использованием компьютера при применении приставки PCS500.

2. Перечень оборудования:

   1. Персональный компьютер.

   2. Осциллографическая приставка PCS500.

   3. Генератор импульсных сигналов Г5-82.

   4. Согласующая нагрузка 1 кОм.

   5. Соединительные кабели.

3. Рекомендуемая литература:

   1. Нефедов (под редакцией Сигова) Электрорадиоизмерения,

изд. "Форум - Инфра-М" стр. 159-187

2. Б.П. Хромой, Ю.Г. Моисеев «Электрорадиоизмерения», стр. 139-188

3. Ф.В. Кушнир "Электрорадиоизмерения " Энергоатомиздат, 1983г.

4. В.А. Новопольский "Электронно-лучевой осциллограф" изд. Энергия, 1969г., стр.27-98

5. Р.М. Демидова-Парфенова "Задачи и примеры расчетов по электронно-измерительной технике" Энергоатомиздат, 1990г. , стр. 118-157

6. А.М. Меерсон "Радиоизмерительная техника" изд. Энергия, 1978г.,

7. Техническое описание Осциллографической приставки PCS500.

8. Техническое описание генератора импульсов Г5-82

4. Краткие теоретические сведения

К ратко рассмотрим основные параметры одиночного импульса (рисунок 1)

Рисунок 1

Амплитуда сигнала (U) – максимальное мгновенное значение сигнала за период, В;

Период сигнала (Т) – время одного полного колебания напряжения, с;

Частота колебаний (F) – число колебаний напряжения в секунду, Гц;

Длительность импульса прямоугольной формы определяется на уровне 0,5 от значения амплитуды.

Длительность фронта – время, в течение которого напряжение импульса нарастает от значения 0,1 до 0,9 амплитуды

Длительность среза – время, в течение которого напряжение импульса уменьшается от значения 0,9 до 0,1 амплитуды

Неравномерность вершины импульса – изменение плоской части вершины импульса. Оценивается в процентах по отношению к значению амплитуды.

Выбросы на вершине и срезе импульса b1,b2– кратковременные отклонение значения импульсного напряжения при установлении вершины или на участке среза от линий, определяющих его вершину или основание

Импульсный сигнал характеризуется дополнительными параметрами – частота и период сигнала, которые связаны между собой следующим соотношением:

Все вышеуказанные параметры прямоугольного сигнала могут быть измерены с помощью осциллографа. Чтобы произвести измерения наиболее точно необходимо получить устойчивое изображение осциллограммы на экране прибора, которую занимает большую часть площади масштабной сетки экрана, но не должно выходить за горизонтальные и вертикальные границы масштабной сетки экрана осциллографа при этом следует получить 2 периода. Пример такой осциллограммы, полученной на экране осциллографа, показан на рисунке 2.

Рисунок 2.

Для измерения амплитуды напряжения удобно воспользоваться следующей формулой:

, В

где – размах осциллограммы в больших делениях шкалы;

Ky – коэффициент отклонения луча по оси Y (положение переключателя «Вольт/деление» входного аттенюатора осциллографа. (В/дел)

Измерения периода прямоугольного импульса

Для получения наибольшей точности измерения периода за счет влияния времени обратного хода луча рекомендуется наблюдать на экране осциллографа два периода исследуемого процесса.

Расчет для этого метода выполняется по следующей формуле:

где – расстояние в больших клетках шкалы, на котором укладывается

n периодов;

- коэффициент отклонения луча по оси X (положение переключателя)

«время/деление» осциллографа ( в мс/дел или мкс/дел);

K – множитель разверти осциллографа;

n – число периодов, укладывающихся на расстоянии lx.

Для измерения периода прямоугольного импульса можно выполнить непосредственное вычисление по формуле:

где – длина одного периода в больших клетках сетки;

– коэффициент отклонения луча по оси X (положение переключателя «время/деление» осциллографа. ( в мс/дел или мкс/дел);

К – множитель развертки осциллографа (обычно имеет значения 1 или 0,2);

Внимание! Результат измерения периода будет получен в тех единицах, в каких указано положение переключателя «время/деление» (миллисекунды или микросекунды). При необходимости результат переводится в секунды.

Результат измерения периода будет получен в тех единицах, в каких указано положение переключателя «время/деление» (миллисекунды или микросекунды).

Используя формулу, определяется частота исследуемого сигнала.