metrologia_lab4
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
Кафедра информационно-измерительных систем и технологий
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 по дисциплине «Метрология»
Тема: ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ
Студент гр. |
_________________ |
Преподаватель |
_________________ |
Санкт-Петербург
2024
Цель
Исследование метрологических характеристик осциллографа и
измерение амплитудных и временных параметров электрических сигналов
различной формы.
Спецификация приборов
Наименование |
Диапазоны |
Хар-ки |
Рабочий |
Параметры |
средства |
измерений |
точности |
диапазон |
входа (выхода) |
измерений |
постоянные |
СИ, |
частот |
|
|
СИ |
классы |
|
|
|
|
точности |
|
|
Милливольтметр |
300 мкВ…100 |
1,5 |
20 Гц… 200 |
вх = 1 МОм |
GVT-417B |
В |
|
кГц |
вх = 50 пФ |
|
Всего 12 |
|
|
|
|
пределов |
|
|
|
|
|
|
|
|
Осциллограф |
Коэф. Откл. |
= 3% |
0…20 МГц |
вх = 1 МОм |
универсальный |
5мВ/дел … |
= 3% |
|
вх = 25 пФ |
GOS-620 |
5В/дел, всего |
|
|
|
|
10 значений |
|
|
|
|
коэф. разв. |
|
|
|
|
0,2 мкс/дел |
|
|
|
|
0,5 с/дел, |
|
|
|
|
всего 20 |
|
|
|
|
значений |
|
|
|
Генератор |
– |
– |
1Гц÷20 Мгц |
вых = 50 Ом |
сигналов |
|
|
|
вых = 0 ÷ 7 В |
переменного тока |
|
|
|
|
SFG-2120 |
|
|
|
|
2
Схема экспериментальной установки
,
где ЭЛО – электронно-лучевой осциллограф; ГС – генератор сигналов
синусоидальной, прямоугольной и треугольной формы; – электронный
вольтметр
3
Таблицы результатов измерений и расчетов |
|
||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
1,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f, КГц |
N |
|
|
0,5 |
|
1 |
|
1 |
10 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
2 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
6 |
|
1 |
2,15 |
|
|
6 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
Область верхних частот
, МГц |
0,001 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2( ), дел |
6 |
5,6 |
5,6 |
5,8 |
5,6 |
5,4 |
5,4 |
5,4 |
5,3 |
4,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4
Область нижних частот
, Гц |
1000 |
800 |
600 |
400 |
200 |
50 |
40 |
|
30 |
20 |
|
10 |
9 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2( ) закр вх дел |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
|
|
6 |
|
5,8 |
5,6 |
5,6 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2( ) откр вх дел |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
|
|
6 |
|
6 |
|
6 |
6 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Область нижних частот |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
, Гц |
8 |
7 |
|
6 |
|
5 |
|
4 |
|
3 |
|
|
2 |
1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2( ) закр вх дел |
5,6 |
5,2 |
|
5,2 |
|
4,8 |
|
4,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2( ) откр вх дел |
6 |
6 |
|
6 |
|
6 |
|
6 |
|
6 |
|
|
6 |
6 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.2.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5
Расчетные формулы и расчеты
1. |
|
|
|
Основные |
погрешности коэффициентов 0 отклонений и |
|||||||||||||||||||||||||||||
коэффициентов развертки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Отклонения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
0 = 0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
0 = |
2 |
|
= |
2√2 |
= |
2√2 1,05 |
= 0,49 |
В |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дел |
|||||||||||||
|
|
= 100 |
|
0− 0 |
|
= 100 |
|
0,5−0,49 |
= 0,02% |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
0,49 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
0 = 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
0 = |
2 |
|
= |
2√2 |
= |
2√2 2,1 |
|
= 0,98 |
|
В |
|
|||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дел |
||||||||||||||
|
|
= 100 |
|
0− 0 |
|
= 100 |
|
1−0,98 |
= 0,02% |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
0,98 |
|||||||||||||||||||||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Развертка: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
= 0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
= |
|
|
= |
1 |
= 0,1 |
|
мс |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
1 10 |
дел |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
= 100 |
|
− |
= 100 |
|
|
0,1−0,1 |
= 0% |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
= 0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
= |
|
|
= |
2 |
= 0,2 |
мс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
1 10 |
дел |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
= 100 |
|
− |
= 100 |
|
|
0,2−0,2 |
= 0% |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2.Определение характеристик нелинейных искажений изображения
|
|
| |
|
− | |
|
6−6 |
|
|
|
|
|
= 100 |
1 |
|
= |
= 0% |
|||||
|
|
6 |
|
|||||||
н.а |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
1 |
− | |
|
|2,15−2| |
|
|||
|
= 100 |
|
|
= |
|
|
|
|
= 7,5% |
|
|
|
2 |
|
|
||||||
н.р |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
3.Определение АЧХ канала вертикального отклонения
Область верхних частот
, МГц |
0,001 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2( ), дел |
6 |
5,6 |
5,6 |
5,8 |
5,6 |
5,4 |
5,4 |
5,4 |
5,3 |
4,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) |
1 |
0,93 |
0,93 |
0.97 |
0,93 |
0,90 |
0,90 |
0,90 |
0,88 |
0,70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.1
Верхние частоты
1
0,95
0,9
0,85
0,8
0,75
0,7
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
График 1. График верхних частот
7
Область нижних частот
, Гц |
1000 |
800 |
600 |
400 |
200 |
50 |
40 |
30 |
20 |
10 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2( ) закр вх дел |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
5,8 |
5,6 |
5,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) закр вх |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,97 |
0,93 |
0,93 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2( ) откр вх дел |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) откр вх |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Область нижних частот
, Гц |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2( ) закр вх дел |
5,6 |
5,2 |
5,2 |
4,8 |
4,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) закр вх |
0,93 |
0,87 |
0,87 |
0,80 |
0,73 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2( ) откр вх дел |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) откр вх |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.2.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Нижние частоты закр.
1
0,95
0,9
0,85
0,8
0,75
0,7
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
График 2. График нижних частот для закрытого канала
8
Нижние частоты откр.
1
0,95
0,9
0,85
0,8
0,75
0,7
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
График 3. График нижних частот для открытого канала
График 4. График объединенной АЧХ
9
Вывод
В результате выполнения лабораторной работы были получены базовые навыки работы с осциллографом, а также была получена амплитудно-
частотная характеристика канала вертикального отклонения. Также были получены погрешности коэффициентов отклонений и развёртки, которые составили 0,02% и 0% соответственно. График АЧХ нижних частот для открытого канала получился прямой линией скорее всего потому, что реальные отклонения вертикальных делений были едва заметны.
10