
- •Лабораторная работа л-04-1 Электронный аналоговый осциллограф
- •1 Изучение устройства, принципа действия и основных технических характеристик эо
- •1.1 Изучение устройства и принципа действия эо
- •1.2 Основные технические характеристики эо
- •1.3 Органы управления эо
- •2 Наблюдение сигналов различной формы
- •2.1 Подготовка эо к работе
- •2.2 Наблюдение сигнала синусоидальной формы
- •2.3 Наблюдение сигнала импульсной формы
- •2.4 Наблюдение фронтов импульсного сигнала
- •2.9 Наблюдение импульсных сигналов, симметричных относительно нулевого уровня напряжения
- •2.10 Наблюдение изображения на экране эо при использовании синусоидальной развертки
- •3 Наблюдения искажений осциллограмм
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа л-04-2 Осциллографические измерения
- •1 Измерение напряжений
- •1.1 Измерение амплитуды синусоидального сигнала методом калиброванного масштаба
- •1.2 Измерение амплитуды синусоидального сигнала методом сравнения
- •1.3 Измерение мгновенного значения напряжения
- •2 Измерение временных интервалов
- •2.1 Измерение периода импульсного периодического сигнала
- •2.2 Измерение временных параметров импульсного сигнала
- •3 Измерение частоты синусоидального напряжения
- •3.1 Измерение частоты методом фигур Лиссажу
- •3.2 Измерение частоты синусоидального напряжения методом круговой развертки
- •4 Измерение составляющих комплексного сопротивления
- •5 Измерение угла сдвига фаз
- •6 Экспериментальное исследование погрешности измерения напряжения и временных интервалов
- •6.1 Погрешность измерения напряжения
- •6.2 Погрешность измерения периода
- •Контрольные вопросы к работе л-04-2
- •Список литературы
- •Приложение а осциллограф универсальный с1-65 Извлечение из технического описания и инструкции по эксплуатации
- •440026, Пенза, Красная, 40.
1.2 Измерение амплитуды синусоидального сигнала методом сравнения
Подайте измеряемое напряжение на вход Y при отключенной развертке, установите размер вертикального отрезка почти на весь экран симметрично относительно средней линии и зафиксируйте hу /2.
Затем установите горизонтальную линию в центр экрана и подайте на вход постоянное напряжение от источника регулируемого напряжения (ИРН) и, изменяя его, добейтесь отклонения прямой горизонтальной линии от середины экрана на значение hу /2. После этого выполните измерение постоянного напряжения с помощью, например, цифрового мультиметра (рисунок 2).
Рисунок 2
Погрешность измерения при использовании данного метода может быть снижена до (1…1,5) %.
1.3 Измерение мгновенного значения напряжения
С помощью ЭО можно производить измерение мгновенных значений напряжений.
С этой целью измеряется и непосредственно сравнивается с амплитудой отрезок h, соответствующий интересующему нас мгновенному значению (рисунок 3).
Рисунок 3
Установите на экране один период исследуемого синусоидально- го сигнала и произведите измерение мгновенного значения сигнала при t = T/8.
2 Измерение временных интервалов
Задача измерения временных интервалов связана с определением:
периода синусоидального и импульсного сигналов;
длительности импульса;
переднего и заднего фронтов импульса;
фазовых сдвигов и др.
Для измерения временных интервалов используется метод калиброванной развертки (калиброванного масштаба по горизонтали), при котором перед измерением производится проверка правильности масштаба горизонтальной оси экрана ЭО с помощью либо встроенного калибратора (приложение А), либо с использованием внешнего источника сигнала известной частоты (иногда для этих целей используют кварцевый генератор как меру частоты).
После калибровки можно пользоваться шкалой «ВРЕМЯ/дел.».
В данной работе используется внутренний калибратор ЭО (генератор импульсов прямоугольной формы с известной амплитудой и частотой 1 кГц).
2.1 Измерение периода импульсного периодического сигнала
Установите на выходе импульсного генератора Г5-54 напряжение в диапазоне (1…3) В частотой (1…5) кГц длительностью импульса 100 мкс и подключите выход генератора к входу Y электронного осциллографа. Регулировкой коэффициента развертки Kр [ВРЕМЯ/дел.] установите на экране изображение одного периода исследуемого сигнала. Выполните измерение длины отрезка hх горизонтальной линии, соответствующей периоду сигнала. Определение периода Т производится в соответствии с соотношением
.
2.2 Измерение временных параметров импульсного сигнала
К
временным параметрам импульсного
сигнала, помимо периода, относят
длительность импульса tи,
длительность переднего фронта
и длительность заднего фронта
(спад).
При этом длительность импульса определяется на уровне 0,5Um, где Um – амплитуда импульса, а для определения и прово- дят мысленно уровни 0,1Um и 0,9Um и определяют интервалы времени, соответствующие прохождению сигнала через эти уровни (рисунок 4).
Рисунок 4
Выберите ждущий режим развертки и установите на экране изображение импульса, регулируя коэффициент развертки (регулировка «ВРЕМЯ/дел.»).
Измерьте длительность импульса на уровне 0,5Um.
Регулируя Kр (в сторону уменьшения), добейтесь «растяжки» фронтов на экране. Для измерения малых по длительности фронтов используйте множитель развертки (переключатель в блоке развертки ставится в положение «×0,1»).
Для измерения длительности переднего фронта в блоке синхронизации выберите и установите полярность «+» синхроимпульса. Ручкой «Уровень» в блоке синхронизации добейтесь устойчивого изображения фронта импульса на экране.
Следует иметь в виду, что скорость движения луча в области фронта очень высока, поэтому луч высвечивается слабо и для его наблюдения следует увеличить яркость луча (ручка «Яркость»), а экран затенить.