4. Измерение параметров сигналов с помощью осциллографа

На второй вход канала осциллографа был подан сигнал сложной формы Характеристики сигнала, полученные экспериментально внесем в таблицу.

Таблица 7. Параметры внедренного сигнала

Параметры
Ko, В/дел	Kp, мс/дел	Lа, дел	Lт, дел	b, дел
0.50	50	4.4	5.7	0.20

Амплитуда сигнала:

U=K_o*L_a= 0.5* 4.4= 2.20 В

Относительная погрешность δ_А измерения амплитуды:

δ_А =δ_ko + _на + _ва

Погрешность δ_ko для Ko=0,5 В/дел равна 1.96 %

_на = 0% из проведенных исследований

Визуальная погрешность: _ва=100*b/L_a=100*0,2/4,4=4,55 %

Следовательно: δ_А =δ_ko + _на + _ва=1,96+0+4,55=6,51 %

Длительность временных параметров (в данном случае периода):

t_T=k_p*L_т==0,29c

Относительная погрешность измерения временных параметров:

δ_t= δ_Kp+ δ_нр+ δ_вд

δ_Kp для 50 мс/дел мы не определяли, поэтому возьмем из технических характеристик δ_Kp=3%

δ_вд=100*b/Lт=100*0.2/5.7=3,51%

Получим:

δ_t= δ_Kp+ δ_нр+ δ_вд=3+0+3,51=6,51%

Таблица 8. Исследованние внедренного сигнала

Параметры
Ko, В/дел	Kp, мс/дел	Lа, дел	Lт, дел	b, дел	U, В	ва,%	δА, %	tT, с	δвд, %	δt, %
0,50	50	4,4	5,7	0,20	2,20	4,55	6,51	0,29	3,51	6,51

Таблица 9. Значения погрешностей внедренного сигнала

	Неокругленные значения	Округленные значения
ва,%	4,55	5
δА, %	6,51	7
δвд, %	3,51	4
δt, %	6,51	7

Вывод.

Обращаясь к спецификации универсального осциллографа GOS-620 и обращая внимание на класс точности, замечаем, что пределы погрешностей коэффициентов отклонения и развертки не должны превышать 3%. Полученные нами значения погрешностей коэффициентов отклонения и коэффициентов развертки не выходят за указанную величину. Нелинейных искажений визуально обнаружено не было. Отсюда делаем заключение, что осциллограф работает исправно, изображение передается точно.

При определении АЧХ канала вертикального отклонения была выявлена верхняя частота 17 МГц, что близко к максимальной частотой генератора.

Закрытый вход, отсекающий постоянную составляющую сигнала, имеет свойство равномерности, т.е. сигнал визуально не меняется в области нижних частот, что нельзя сказать об открытом входе, чья нижняя граница равна 4 Гц. Такая малая нижняя граница говорит о большой полосе пропускания - примерно весь диапазон частот осциллографа (DC от 4 Гц-17МГц, AC до 17 МГц). Из вышеперечисленного можно утверждать, что осциллограф соответствует установленным параметрам и является качественным.

В таблице 7 указаны параметры сигнала, поданного преподавателем. Мы вычислили амплитуду сигнала (2,20 В) и ее погрешность определения (6,51%). С учетом погрешности можно предположить, что амплитуда принимает истинное значение в пределах 2,05…2,35 В. Обращаясь к сертификации можно увидеть, что у генератора SFG-2120 Uвых =0…7 В, т.е. наши значения входят в допустимый диапазон. Длительность периода варьируется в пределах 0,27..0,31 с. Необходимо заметить, что большую часть погрешности составляет визуальная погрешность (таблица 8).

Спецификация

Наименование средства измерений	Диапазоны измерений, постоянные СИ	Характеристики точности СИ, классы точности	Рабочий диапазон частот	Параметры входа (выхода)
Милливольтметр GVT-417B	300 мкВ…100 В всего 12 пределов	Приведенная погрешность 1,5 %	20 Гц …200 кГц	Rвх = 1 Мом Свх = 50 пФ
Осциллограф универсальный 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	δko 3 % на 3%	0...20 МГц	Rвх = 1 Мом Свх = 25 пФ
Генератор SFG-2120	U вых 0…7 В		0…20 МГц	Rвых = 50 ом

ФЭЛ

5207

Выполнили: Cавин Б.С.

Иванов А.Д.

Проверил: Цветков К.В.

16