Laba_4_metrologia
.docxМинобрнауки России
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Юго-Западный государственный университет»
Лабораторная работа № 4
по дисциплине «Метрология»
«Исследование электронно-лучевого осциллографа»
Выполнил: ст.гр. ИБ-21б
Карапетян Т.М.
Рохтин Я.А.
Проверил: ст. преп. Коломиец Е.А.
Курск 2024 г.
Цель работы
Изучение устройства электронного осциллографа и овладение методикой измерения амплитудных и временных характеристик периодических сигналов. Получение навыков работы с измерительными генераторами и электронными вольтметрами.
Ход работы
На рисунке 1 представлены все приборы, используемые в работе.
Рисунок 1 – Приборы, используемые в работе
На рисунке 2 представлены органы управления осциллографом.
Рисунок 2 – Органы управления осциллографом
Далее произведём калибровку осциллографа по амплитуде и частоте. Для проведения калибровки осциллограф снабжён встроенным калибратором прямоугольных импульсов известной калиброванной частоты Fk импульсов следования и амплитуды Ak (рис. 3).
Сравним полученные значения с Fk и Ak.
A = 5кл * 0,2В/дел = 1В = Ak
T = 5кл * 0,2мс/дел = 1мс
F = 1/T = 1/1мс = 1кГц = Fk
Значит осциллограф откалиброван правильно.
Рисунок 3 – Выход калибратора прямоугольных импульсов
Произведём измерения амплитуды и периода синусоидального сигнала (рис. 4).
Рисунок 4 – Измерение A и T синусоидального сигнала
A = 2,5кл * 0,1В/кл = 0,25В
T = 6кл * 0,5мс/кл = 3мс
Произведём измерения амплитуды и периода прямоугольного сигнала (рис. 5).
Рисунок 5 – Измерение A и T прямоугольного сигнала
A = 4,5кл * 0,2В/кл = 0,9В
T = 6,2кл * 1мс/кл = 6,2мс
Оценим результаты измерений с помощью электронного вольтметра (рис. 6). Учитывая, что шкала милливольтметра проградуирована в эффективных значениях, для получения амплитудного значения измеряемого напряжения результат измерений необходимо умножить на 1,41.
Данные с электронного вольтметра: U = 0,47В
UA0 = 0,47В * 1,41 = 0,66
Рисунок 6 – Измерения с помощью электронного вольтметра
Измерим временные параметры прямоугольного сигнала (рис. 7).
Рисунок 7 – Осциллограмма для измерения временных параметров
Период T = 6кл * 1мс/кл = 6мс
Длительность импульса τ = 3кл * 1мс/кл = 3мс
Скважность Q = T/τ = 6мс/3мс = 2
Установим скважность 4 оставляя неизменной амплитуду (рис. 8).
Q1 = 4 = T/ τ = 6мс/τ = 6мс/1,5мс
Рисунок 8 – Скважность 4
Установим скважность 6 оставляя неизменной амплитуду (рис. 9).
Q2 = 6 = T/ τ = 6мс/τ = 6мс/1мс
Рисунок 9 – Скважность 6
Длительность переднего фронта (рис. 10) t1 = 5,3кл * 20мкс/кл = 106мкс
Рисунок 10 – Длительность переднего фронта
Длительность заднего фронта (рис. 11) t2 = 5кл * 20мкс/кл = 100мкс
Рисунок 11 – Длительность переднего фронта
Измерим время задержки (рис. 12).
Рисунок 12 – Измерение задержки
Получим Δt = 0,9кл * 1мс/кл = 0,9мс
Измерим время задержки с большей точностью (рис. 13).
Рисунок 13 – Измерение задержки с большей точностью
Получим Δt` = 4,6кл * 0,2мс/кл = 0,92мс
Вывод
В ходе лабораторной работы изучение устройство электронного осциллографа и ознакомились с методикой измерения амплитудных и временных характеристик периодических сигналов. Получили навыки работы с измерительными генераторами и электронными вольтметрами.