Порядок выполнения работы

Приборы и принадлежности: электронный осциллограф-мультиметр Сl-107, звуковой генератор или ЛАТР.

Техника безопасности. В случае использования ЛАТРа его нужно правильно подключать к сети, а осциллограф правильно подключать к ЛАТРу (нулевой и фазовый провода питающей розетки и вилки ЛАТРа, а также нулевой и фазовый провода выхода ЛАТРа и входа осциллографа должны соответствовать друг другу); в противном случае корпус осциллографа может иметь потенциал до ~ 220 В относительно земли, и тогда выполнение данной лабораторной работы может быть безопасно только вдали от заземленных приборов, предметов, проводов и полос заземления.

Установить ручки органов управления и переключатели в следующие положения:

<< ↕ >> – в среднее;

<< ↔ >> – в среднее;

<< ~ , ~ , ┴ >> – << ~ >>;

<< ОСЦИЛЛОГРАФ >> – нажато;

<< разв., → Х >> – << разв. >>;

<< внутр., внеш. >> – << внутр.>>.

Упражнение 1 (а). Определение чувствительности осциллографа ( для случая использования звукового генератора )

1. Подключить осциллограф к сети и подать сигнал от звукового генератора на вход осциллографа. При этом ручка << РЕГ. ВЫХОДА >> звукового генератора должна быть в среднем положении.

2. Установить ручку << Y >> в крайнее правое положение.

3. Поставить переключатель << V/ДЕЛ. >> в такое положение, чтобы изображение синусоиды на экране не выходило за пределы экрана и ручкой << УРОВ. >> добиться устойчивого изображения.

4. Рассчитать чувствительность осциллографа по формуле где – коэффициент отклонения по оси Y – показания переключателя << V/ДЕЛ. >> (число в квадратике над этим переключателем). Занести C и j_y в табл. 2.1.

5. Измерить расстояние L (в делениях шкалы экрана – ''клетках'' (рис. 2.6)) между нижней и верхней точками осциллограммы (для этого удобно отключить развертку), при этом ручка << Y >> должна быть зафиксирована в крайнем правом положении. Вычислить амплитудное напряжение сигнала по формуле . Занести L и U_y в табл. 2.1. Вычислить эффективное (действующее) напряжение сигнала по формуле и занести в табл. 2.1. Сравнить полученное значение с показаниями вольтметра U на звуковом генераторе. Занести U в табл. 2.1.

Рис. 2.6

6. Ручку << Y >> повернуть влево (против часовой стрелки) на произвольный угол, измерить новое расстояние и по формулам и рассчитать новые чувствительность осциллографа и коэффициент отклонения. Занести , и в табл. 2.1.

7. Ручкой << РЕГ. ВЫХОДА >> звукового генератора изменить значение напряжения, подаваемого на вход осциллографа.

8. Повторить п. 2-7 5 раз.

Таблица 2.1

№ п/п

С, В/дел.

jy , дел./В

L, дел.

Uy, B

В

U, В

, дел.

, В/дел.

, дел./В

1

2

…

5

Упражнение 1 (б). Определение чувствительности осциллографа ( для случая использования ЛАТРа )

В случае измерения больших напряжений, когда на экране не видно всего размаха колебаний (что мы и имеем в случае использования ЛАТРа), удобно пользоваться следующим алгоритмом для измерения напряжения и определения чувствительности.

1. Подключить осциллограф к сети (ЛАТР пока выключен).

2. Установить ручку << ↕ >> вертикального смещения так, чтобы светящаяся горизонтальная полоса на экране совпала с одной из нижних горизонтальных линий координатной сетки экрана (рис. 2.7, а).

3. Включить ЛАТР в сеть так, чтобы значки <<0>> и <<~>> на сетевой розетке были напротив значков, соответственно, <<0>> и <<~>> на вилке ЛАТРа. Проверить такое же соответствие на выходе ЛАТРа, куда подходят провода, идущие от осциллографа. Подать сигнал с ЛАТРа (50-85 В) на осциллограф.

4. Установить ручку << Y >> в крайнее правое положение.

5. Поставить переключатель << V/ДЕЛ. >> в такое положение, чтобы изображение верхней части синусоиды не выходило за пределы экрана (нижняя часть синусоиды не видна – см. рис. 2.7, б), и ручкой << УРОВ. >> добиться устойчивого изображения.

6. Поставить переключатель << ВРЕМЯ/ДЕЛ. >> в положение, при котором на экране наблюдается несколько периодов исследуемого сигнала.

7. Ручкой << ↔ >> горизонтального перемещения сместить изображение таким образом, чтобы один из верхних пиков находился на вертикальной средней линии шкалы (см. рис. 2.7, б).

8. Рассчитать чувствительность осциллографа по формуле где – коэффициент отклонения по оси Y – показания переключателя << V/ДЕЛ. >>. Занести C и j_y в табл. 2.2.

9. Измерить расстояние A (в делениях шкалы экрана – ''клетках'' (см. рис. 2.7, б)) между выбранной в п. 2 нижней горизонтальной полосой координатной сетки экрана (т. е. серединой синусоиды) и верхней точкой осциллограммы, при этом ручка << Y >> должна быть зафиксирована в крайнем правом положении. При необходимости всегда можно вернуть предыдущую картинку (см. рис. 2.7, а), не выключая ЛАТР из сети, для чего нужно просто перевести переключатель << ~ , ~ , ┴ >> из положения << ~ >> в положение << ┴ >>.

10. Вычислить амплитудное напряжение сигнала по формуле . Занести A и U_y в табл. 2.2. Вычислить эффективное (действующее) значение напряжения по формуле , занести в табл. 2.2 и сравнить полученное значение с показаниями вольтметра U на ЛАТРе. Записать U в табл. 2.2.

а б

Рис. 2.7

11. Ручку << Y >> повернуть влево (против часовой стрелки) на произвольный угол, измерить новое расстояние и по формулам и рассчитать новые чувствительность и коэффициент отклонения. Занести , и в табл. 2.2.

12. Изменить значение напряжения, подаваемого с ЛАТРа на вход осциллографа.

13. Повторить п. 4-12 5 раз.

Таблица 2.2

№ п/п

С, В/дел.

jy , дел./В

A, дел.

Uy, B

В

U, В

, дел.

, В/дел.

, дел./В

1

2

…

5

Упражнение 2. Измерение амплитуды напряжения,