4

МИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра ИИСТ

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 4

по дисциплине «Метрология»

Тема: Электронно-лучевой осциллограф

Студентка гр. 5692 ______________ Иванова В.Ю.

Преподаватель ______________ Комаров Б.Г.

Цель работы: исследование метрологических характеристик осциллографа и измерение амплитудных и временных параметров электрических сигналов различной формы.

Задание

1. Ознакомиться с органами управления осциллографа и аппаратурой для его исследования.

2. Определить основные погрешности коэффициентов отклонения и коэффициентов развёртки.

3. Определить характеристики нелинейных искажений по осям Y и X.

4. Определить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) канала вертикального отклонения.

5. Измерить амплитудные и временные параметры сигналов по указанию преподавателя.

6. Оценить погрешность измерений, используя результаты исследования осциллографа и его метрологические характеристики, указанные в описании.

Спецификация средств измерения

Наиме-нование средства измерений	Диапазоны измерений, постоянные СИ	Характеристики точности СИ, классы точности	Рабочий диапазон частот	Параметры входа (выхода)
Милли-вольтметр GVТ-417В	300 мкВ... 100В, всего 12 пределов	Приведенная погрешность 1,5 %	20Гц ... 200кГц	Rвх = 10 МОм Свх = 50 пФ
Осцил-лограф универ-сальный GOS-620	Коэф. откл. 5 мВ/дел... 5 В/дел, всего 10 значений, Коэф. разв. 0,2 мкс/дел... 0,5 с/дел, всего 20 значений	Коэффициент отклонения: 3% Коэффициент развёртки: 3%	Для открытого входа: 0-10 МГц Для закрытого входа: 10 Гц - 10 Мгц	Rвх = 10 МОм Свх = 25 пФ
Генератор (синтезатор сигналов перемен-ного тока SFG-2120)	Диапазон генерируемых частот (поддерживается постоянная амплитуда) 1Гц÷20МГц (20Гц÷10МГц)	Разрешено по частоте 0,1 Гц Погрешность установки ±(20х10-6) Амплитуда > 10Впик (на 50 Ом) <±0,3 дБ (0,1Гц-1МГц)	Частотный диапазон (для синуса и мендра) 0,1Гц … 20МГц Частотный диапазон (для треугольника) 0,1Гц… 1МГц	Выходное сопротивление 50 Ом±10% Постоянное смещение ±5В (на 50 Ом) Асимметрия формы 0,2…0,8 (от 2Гц до 100кГц) – плавная регулировка с разрешением 0,01 Неравномерность АЧХ (синус относительно 1кГц) <±0,3 дБ(0,1Гц÷1МГц) <±0,5 дБ(1МГц÷4МГц) <±2дБ(4МГц÷10МГц)

Обработка результатов.

Основные погрешности коэффициентов k₀ отклонений и коэффициентов k_p развёртки

1. Определение основных погрешностей коэффициентов отклонений и коэффициентов развертки.

Коэффициенты отклонения
k, В/дел	L2А, дел	U, В	U2А, В	K0*, В/дел	δKo, %
0,5	6	1,1	3,1	0,52	1,9
1	6	2,1	5,9	0,98	1,01

Приведу пример расчета при k=0,5 B/дел:

Коэффициенты развертки
kp, мс/дел	LnT, дел	f, Гц	n	kp*, мс/дел	δKp, %
0,2	7	1000	3	0,428	53,2
1	10	200	3	1,5	33,3

Приведу пример расчета при k=1 B/дел:

2. Определение характеристик нелинейных искажений изображения.

Lx1, дел	Lx, дел	Lx2, дел	Ly1, дел	Ly, дел	Ly2, дел	НА, %	HP, %
1,95	1,9	1,95	6,05	6	6,05	0,83	2,63

Нелинейность амплитудной характеристики канала вертикального отклонения (в процентах) оценивают отношением:

%

Нелинейность развертки (в процентах) определяют отношением:

3. Определение амплитудно-частотной характеристики канала вертикального отклонения.

Область верхних частот
f, МГц	0.001	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5
L2A(f), дел	6	6,6	6,6	7,2	7,9	8,7	9,6	9,44	9,1	8,1	8.3
K(f)	0,91	0,91	0,83	0,76	0,69	0,63	0,64	0,66	0,74	0,75	0,91

Область нижних частот
f, Гц	1000	800	600	400	200	50	40	30	20	10
L2A(f) закр.вх., дел	6	6	6	6	6	5,8	5,7	5,7	6,1	5,6
K(f)	1	1	1	1	1	0,96	0,95	0,95	1,01	0,93
L2A(f) откр.вх., дел	6	6	5,8	5,7	5,4	5	4,6	4,4	3,2	2,7
K(f)	1	1	0,97	0,95	0,9	0,83	0,76	0,73	0,53	0,45

Вывод: Погрешность действительного коэффициента отклонения равна 2%, что больше указанной в характеристиках прибора. Но следует учитывать, что причиной превышения допустимой нормы погрешности мог стать человеческий фактор. Погрешность при измерении горизонтальной развёртки равна 0,05%.

В результате определения амплитудно-частотной характеристики канала вертикального отклонения было определено, что для закрытого входа диапазон частот АЧХ 7,1 Гц – 16 МГц, для открытого 0 Гц – 16 МГц, что соответствует указанным диапазонам в характеристиках прибора.