Національний технічний університет Украіни

«Київський політехнічний інститут»

Інститут телекомунікаційних систем

Дисципліна: «Основи метрології, взаємозамінності та стандартизації»

Лабораторна робота №2

«Експериментальне дослідження основних характеристик електронного осцилографа та використання його для вимірювань параметрів детермінованих сигналів»

Виконав: студент групи ТС-92

Рочняк Ю.О.

Захистив роботу « » 2010р.

З оцінкою

Київ-2010

Мета:

1. Ознайомитися з принципом дії осцилографа та методикою його підготовки до проведення вимірів.

2. Набути навички виконання вимірів параметрів періодичних сигналів осцилографічним методом.

1. Прилади та обладнання

1.1. Осцилограф С1-83;

1.2. Генератор сигналів низької частоти Г3-123;

1.3. Генератор сигналів низької частоти Г3-109(Г3-123);

1.4. Генератор імпульсів Г5-56;

1.5. Узгоджене навантаження: 50 Ом - 2 шт.; 1 кОм - 2 шт.;

1.6. Високочастотний трійник;

2. Схема з’єднання приладів

Рис. 2.1

3. Завдання

3.1. Виконати підготовку осцилографа до проведення вимірів.

3.2. Виміряти параметри гармонічного сигналу.

а) Підключити вихід генератору Г3-123 через узгоджене навантаження до входу Y₁ осцилографа. Встановити на генераторі частоту вихідного сигналу за вказівкою викладача.

б) Отримати стійке зображення 2-х, 3-х періодів гармонічних коливань в межах екрану, виміряти їх амплітуду, період та частоту. Замалювати осцилограму.

3.3. Визначити фазовий зсув між двома гармонічними сигналами.

а) Підключити виходи генератору Г3-123 “0°” та “90°” через узгоджене навантаження (1 кОм) до входу першого та другого каналів осцилографа ("Y₁" та "Y₂" відповідно). За вказівкою викладача встановити частоту вихідного сигналу генератора.

б) Отримати стійке суміщене зображення двох, гармонічних сигналів (2 або 3 періоду),розрахувати фазовий зсув за формулою:

,

де X₁ - відрізок (в мм), який відповідає мінімальній відстані між точками переходу двох гармонічних сигналів, через 0 (із "-" в "+" або навпаки), X₂ - відрізок, який відповідає одному періоду гармонічних коливань.

3.4. Виміряти частоту гармонічного сигналу методом фігур Лісажу.

а) Підключити вихід зразкового генератора Г3-123 до входу Y₁, а вихід генератора Г3-109 через узгоджене навантаження (50 Ом) до входу Y₂ осцилографа. Перевести осцилограф в режим X-Y вимірювань¹.

б) Встановити на генераторі Г3-123 зразкову частоту f₀=400 Гц.

в) Перевірити встановлення частоти f_x генератора Г3-109 у точках 200, 400, 800, 1200 та 2000 Гц.

Отримати стійке зображення фігури Лісажу для кожної точки, та визначити кількість пересічень її вертикальною лінією – n_y, та горизонтальною – n_x. Дані записати в таблицю 2.1. Стійке нерухоме зображення фігури можна отримати шляхом повільної зміни частоти сигналу зразкового генератора.

г) Для кожної точки f_x, що перевіряється, визначити та записати в таблицю дійсне значення частоти f_вим.x:

та похибку встановлення частоти: DDf = f_x–f_вим.x, де f_x - частота за шкалою.

Замалювати осцилограми фігур Лісажу для частот 400 та 800 Гц.

3.5. Виміряти параметри імпульсного сигналу.

а) Підключити вихід генератора імпульсів Г5-56, через узгоджене навантаження (50 Ом), до входу Y₁ осцилографа. Встановити тривалість імпульсів _і та період T_і, виходячи з умови: 8>T_і/_і≥2

б) Отримав стійке зображення імпульсного сигналу, виміряти його амплітуду, тривалість та період прямування. Розрахувати коефіцієнт заповнювання (шпаруватість) та частоту повторення імпульсів.

в) Встановити _і та T_і виходячи з умови T_і/_і≥20. Перевести осцилограф у режим чекаючої розгортки та виміряти амплітуду, тривалість та період прямування імпульсів. Розрахувати частоту повторення імпульсів.

3.6. Зробити висновки за результатами вимірів та розрахунків.