МиЭР 6
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»
Факультет фундаментальной и прикладной информатики
Кафедра вычислительной техники
Метрология, стандартизация и сертификация
Лабораторная работа № 6
«Измерение параметров сигналов с помощью двухканального цифрового оциллографа SDS-5032E»
Выполнил:
студенты группы ИБ-01б Бунина А.В.
Дегтимирова А.Ю.
Мамадиев Б.Б.
Эрике Стив Д.Д.
Хамиди М.О.
Джумаев С.А.
Проверил:
преп. кафедры ВМ Коломиец Е. А.
Курск 2022
Цель работы: Изучение устройства электронного осциллографа и овладение методикой измерения амплитудных и временных характеристик периодических сигналов.
Программа лабораторной работы:
Изучить структурную схему, органы управления и устройство осциллографа SDS 5032 e
Произвести проверку функционирования осциллографа для обоих каналов (СН1 и СН2)
Произвести автоматические измерения и временных характеристик амплитудных синусоидальных и импульсных сигналов
Произвести курсорные измерения в обычном режиме согласно техническому описанию
Произвести измерения входных напряжений и расчеты коэффициентов усиления для усилителей низкой частоты (УНЧ)
произвести измерение разности фаз двух синусоидальных сигналов в режиме XY
По результатам измерений оформить отчет.
Изучить структурную схему, органы управления и устройство осциллографа SDS 5032 e.
Рисунок 1 - Упрощенная структурная схема электронного цифрового
осциллографа
МУ - масштабирующее устройство
ВД - входной делитель напряжения
Ус. - усилитель
АЦП - аналого-цифровой преобразователь
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство
ОУ - органы управления осциллографом
МК - микроконтроллер
ЗУ - запоминающее устройство
Э - экран
U(t) - входной сигнал
N - кодовое слово (8 разрядов)
Рисунок 2 - Передняя панель осциллографа
Кнопка включения/выключения питания.
Дисплей.
Зона кнопок и регуляторов управления.
Выход сигнала для компенсации пробников (меандр 5 В/1 кГц).
Вход сигнала внешнего запуска
Сигнальные входы измерительных каналов.
Кнопка выключения меню осциллографа (MENU OFF).
Ход лабораторной работы
Основные расчетные формулы:
Коэффициент усиления для усилителя низкой чистоты
(1)
Коэффициент усиления для усилителя низкой частоты (Децибелах)
(2)
Синус разности фаз с помощью метода Эллипса
или
(3)
Величина угла разности фаз
или
|
(4) |
Произвести проверку функционирования осциллографа для обоих каналов (СНI и СН2)
Проверка функционирования осциллографа:
Рисунок 3 – Осциллограмма
Произвести автоматические измерения и временных характеристик амплитудных синусоидальных и импульсных сигналов
Рисунок 4 - автоматические измерения и временных характеристик амплитудных синусоидальных сигналов
Рисунок 5 - результаты измерения
Результаты измерения:
V=68.42мВ Vp=21.20В
Произвести курсорные измерения в обычном режиме согласно техническому описанию
Рисунок 6 - Использование курсоров для измерения напряжения
Результаты измерения:
Рисунок 7 - Использование курсоров для измерения времени
Произвести измерения входных напряжений и расчеты коэффициентов усиления для усилителей низкой частоты (УНЧ)
Рисунок 8 – Осциллограмма определения коэффициента усиления для усилителя 1
Рисунок 9 – Осциллограмма определения коэффициента усиления для усилителя 3
Рисунок 10 – Осциллограмма определения коэффициента усиления для усилителя 5
Произвести измерение разности фаз двух синусоидальных сигналов в режиме XY
Рисунок 11- фигура Лиссажу
Рисунок 12 – Параметры осциллографа
Их описание:
T (Period) – период сигнала
F (Freq) – частота сигнала
V (mean) – среднее значение напряжения
Vrms – среднеквадратичное значение напряжения
Vpp – амплитудное значение напряжения
Vmax – максимальная амплитуда напряжения
Vmin – минимальная амплитуда напряжения
Vtop – напряжение, соответствующее вершине прямоугольного импульса
Vbase - напряжение, соответствующее основанию прямоугольного импульса
Vamp – амплитуда импульса
Overshoot – выброс на вершине прямоугольного импульса
Preshoot – выброс на паузе прямоугольного импульса
Rise Time – длительность фронта импульса
Fall Time – длительность среза прямоугольного импульса
+D Width – длительность положительного импульса
-D Width – длительность отрицательного импульса
+Duty – коэффициент заполнения для положительного импульса
-Duty - коэффициент заполнения для отрицательного импульса
Delay – задержка между фронтами сигналов разных каналов
Delay - задержка между срезами сигналов разных каналов
CycleRMS – среднеквадратическое значение напряжения для первого периода осциллограммы
CursorRMS – среднеквадратическое значение напряжения для участка осциллограммы между курсорами
ScreenDuty (WP) – коэффициент заполнения
Phase (RP) – разность фаз между фронтами каналов CH1 и CH2
Вывод: выполнив лабораторную работу, мы изучили устройство электронного осциллографа и овладели методикой измерения амплитудных и временных характеристик периодических сигналов.