МИИ / новые методы (1-10) / лаба 7 - измерение параметров электрических сигналов электронным осциллографом +++++ (распечатана книжка)

ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ

Кафедра ТКС

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ЭЛЕКТРОННЫМ ОСЦИЛЛОГРАФОМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе №__ по дисциплине

"Метрология и измерения"

для студентов специальностей

2 – 45 01 03 – Сети телекоммуникаций

2 – 45 01 02 – Системы радиосвязи,

радиовещания и телевидения

МИНСК

2012

Составитель М.И. Семененко

В.М. Зеленя

Издание утверждено на заседании кафедры ТКС

__.__.20__ г., протокол №__

Зав. Кафедрой ____________ ______________

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ЭЛЕКТРОННЫМ ОСЦИЛЛОГРАФОМ

1. ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ

1. Научиться измерять параметры электрических сигналов электронным осциллографом.

2. Закрепить навыки работы с электронным осциллографом.

2. ЛИТЕРАТУРА

1. Шумилин И.П. Измерения в технике проводной связи. - М., Связь 1980.

2. Хромой Б.П., Моисеев Ю.Г. Электрорадиоизмерения - М., Радио и связь, 1985.

3. Методические указания к лабораторной работе.

3. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

1. Изучить по 2.1 и 2.2 методы исследования формы, амплитуды и длительности непрерывных и импульсных сигналов с помощью осциллографа.

2. Подготовить бланк отчета.

3. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

4. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Какие режимы развёртки применяются для исследования непрерывных сигналов?

2. Для чего необходима калибровка осциллографа?

3. По каким параметрам калибруется осциллограф?

4. Дайте определение амплитудного, действующего и среднего значений напряжений.

5. Что такое коэффициент амплитуды и коэффициент формы кривой напряжения?

5. ПРИБОРЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И ДОКУМЕНТАЦИЯ

1. Осциллограф С1-159

2. Генератор сигналов сложной формы Г6-46.

6. УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

1. В процессе выполнения лабораторной работы необходимо руководствоваться действующей в лаборатории инструкцией по ТБ.

7. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Работы выполняется согласно варианту.

2. Ответить на вопросы преподавателя по разделу 4.

3. Ознакомиться с приборами данной работы.

4. Произвести калибровку осциллографа.

5. Выполнить задание 1. Произвести измерение амплитуды и периода исследуемого непрерывного сигнала, для чего собрать схему измерений, показанной на рисунке 1.

G		N
	Вх.«Y»

Рисунок 1 – Схема измерений амплитуды и периода непрерывного сигнала

Напряжения U₁...U₅ выбрать согласно заданному варианту по таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные для выполнения задания 1

Номер варианта	U1, В	U2, В	U3, В	U4, В	U5, В
1	1	2	3	4	5
2	0.5	1.5	2.5	3.5	4.5
3	1	1.5	2	2.5	3
4	0.5	1	2.5	3	5
5	1	1.5	2	2.5	3
Примечания: – Измерения проводить при частоте исследуемого сигнала f=1кГц. – Выходное напряжение генератора устанавливать по стрелочному индикатору генератора.

Результаты исследования амплитуды сигналов занести в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты измерения амплитуды исследуемого сигнала

Напряжение генератора, В	U1	U2	U3	U4	U5
Число делений величины изображения на осциллографе
Положение переключателя «V/дел» на осциллографе
Максимальное значение напряжения Um, В
Действующее значение напряжения Uд, В

Частоты f1…f5 выбрать согласно заданному варианту по таблице 3.

Таблица 3 – Исходные данные для выполнения задания 1.

Номер варианта	f1, Гц	f2, Гц	f3, Гц	f4, Гц	f5, Гц
1	100	500	1000	1500	2000
2	50	100	200	300	400
3	200	2.103	2.104	5.104	105
4	800	1600	8.103	1.6.104	8.104
5	3.103	4.103	5.103	6.103	7.103
Примечание – Измерение проводить при выходном напряжении генератора, равном 1В (п стрелочному индикатору генератора).

Результаты исследования периода сигнала занести в таблицу 4.

Таблица 4 – Результаты измерения периода исследуемого непрерывного сигнала

Частота генератора, Гц	f1	f2	f3	f4	f5
Длина измеренного временного интервала на осцил. I, дел
Положение переключателя "время/дел" на осцил.
Измеренный период Т, с

6. Выполнить задание 2. Измерить амплитуду и период сигнала прямоугольной формы. Исследования производятся аналогично п. 7.5 по схеме измерений, показанной на рисунке 1.

Результаты исследований занести в таблицы 6 и 8.

Таблица 5 – Исходные данные для исследования амплитуды импульсного сигнала

Номер варианта	U1, В	U2, В	U3, В	U4, В	U5, В
1	0.5	2.5	3	3.5	4.5
2	1	1.5	2	3	5
3	0.5	1	2	4	5
4	1.5	2.5	3.5	4	4.5
5	0.5	1	3	4.5	5

Таблица 6 – Результаты измерения амплитуды исследуемого сигнала

Напряжение генератора, В	U1	U2	U3	U4	U5
Положение переключателя "V/дел" на осцил.
Число делений величины изображения на осцил.
Максимальное значение напряжения Um, В
Действующее значение напряжения Uд, В

Таблица 7 – Исходные данные для исследования периода импульсного сигнала в задании 2

Номер варианта	f1, Гц	f2, Гц	f3, Гц	f4, Гц	f5, Гц
1	75	150	300	600	1200
2	40	60	180	320	900
3	1000	2000	10000	20000	105
4	950	3500	7500	9.103	19.103
5	400	650	1.5.103	3.103	6.103

Таблица 8 – Результаты измерения периода исследуемого импульсного сигнала

Частота генератора, Гц	f1	f2	f3	f4	f5
Длина измеренного временного интервала на осцил. I, дел
Положение переключателя "время/дел" на осцил.
Измеренный период Т, с

7. Составить отчет по работе.

8. Сдать зачет по работе.

8. СОДДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Наименование и цель лабораторной работы.

2. Перечень приборов и устройств, использовавшихся при выполнении лабораторной работы.

3. Схемы измерений, таблицы с результатами измерений и вычислений.

4. Выводы по работе.

9. СОДЕРЖАНИЕ ЗАЧЕТА

1. Учащийся должен знать:

   1. Порядок измерения амплитуды и периода исследуемых сигналов.

2. Учащийся должен уметь:

   1. Произвести калибровку осциллографа С1-159.

   2. Измерять амплитуду и период исследуемых сигналов.

10. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Каким образом производится калибровка осциллографа С1-159?

2. Порядок измерения амплитуды исследуемых сигналов.

3. Порядок определения периода исследуемых сигналов.

4. Для чего необходимо производить калибровку осциллографа перед измерениями?

11. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Для калибровки коэффициента отклонения усилителя вертикального отклонения УВО и коэффициента развёртки необходимо ручку переключателя «V/дел» установить в положение «калибр.», при этом на экране должно появиться изображение калибровочного напряжения. Ручку переключателя «время/дел.» необходимо установить в положение «1 mS». С помощью потенциометра «корр. усил.», находящегося на боковой стенке корпуса осциллографа, установить на сетке экрана амплитуду калибровочного напряжения, равную 6 делениям по вертикали. Таким образом проведена калибровка коэффициента отклонения УВО.

Для проводки калибровки коэффициента развёртки необходимо! установить ручку переключателя «время/дел.» в положение « 1 mS » и ручками «стабильность» и «уровень» добиться устойчивого изображения. Калибровка производится потенциометром «корр. разв.». Необходимо, чтобы в 10 делений по горизонтали укладывались 10 периодов калибровочного напряжения.

2. Измерение амплитуды исследуемых сигналов проводится следующим образом. На вход усилителя вертикального отклонения подаётся исследуемый сигнал. При помощи ручек « ↕ » « ↔ » сигнал совмещается с нужными делениями шкалы и измеряется размах изображения по вертикали в делениях. Для уменьшения погрешности за счёт толщины линии луча измерения проводят или оба по нижним или оба по верхним краям линии изображения.

Положение переключателя «V/дел.» необходимо выбрать таким, чтобы размах исследуемого сигнала получился наибольший в пределах рабочей части экрана. Величина исследуемого сигнала U_m в вольтах будет равна произведению измеренной величины U_m изображения в делениях, умноженной на цифровую отметку показания переключателя «V/дел.».

3. Измерение периода исследуемого сигнала производится следующим образом. Измеряемые период необходимо установить в центр экрана с помощью ручки «↔». Для уменьшения погрешности измерения за счёт толщины луча измерения производят или оба по правым, или оба по левым краям линии изображения. Точность измерения периода увеличивается с увеличением длин измеряемого интервала, поэтому при измерении необходимо правильно выбрать длительность развёртки.

Измеренный период исследуемого напряжения равен произведению длины периода по горизонтали в делениях (L) на значение величины времени в данном положении переключателя «время/дел.» (Т_р):

(1)

4. Для получения синусоидального сигнала переключатель вида генерируемых колебаний генератора Г6-46 необходимо поставить в положение«~».

5. Для получения сигнала прямоугольной формы переключатель вида генерируемых колебаний генератора Г6-46 необходимо поставить в положение «||».