Исследование электронно-лучевого осциллографа

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пермский  национальный исследовательский политехнический университет»

Электротехнический факультет

Лабораторная работа по дисциплине

Метрология

Пермь, 2019

Лабораторная работа №1

Исследование электронно-лучевого осциллографа

Цель работы: изучение методики применения электронно-лучевого осциллографа для измерения параметров сигналов, приобретение навыков работы с осциллографом.

Осциллограф предназначен для исследования формы электрических сигналов путем визуального наблюдения, а также для измерения напряжений и временных параметров сигнала. Наличие двух каналов вертикального отклонения обеспечивает возможность одновременного исследования двух сигналов. Структурная схема осциллографа приведена на рис. 1.

[pic 1]

2.4 Калибровка канала вертикального отклонения и канала развертки

Калибровка – это один из способов поверки средства измерения с целью определения погрешности или поправок шкалы способом сравнения с мерой. При этом со значением физической величины, воспроизводимым мерой, сравнивается только одна отметка шкалы.

Для проведения калибровки выполняем следующие операции:

а) Подайем на вход канала 1 сигнал с выхода калибратора, установив переключатель на щупе штатного кабеля в положение 1:1.

б) Установливаем переключатель AC-GND-DC канала 1 в положение AC. На экране появиться изображение прямоугольных импульсов.

в) Вращением ручки изменения уровня развертки добиваемся устойчивого изображения импульсов на экране.

г) С помощью ручек перемещения по вертикали и горизонтали совмещаем изображение с линиями координатной сетки

[pic 2]

Калибровка проведена.

2.5 Измерение амплитудного значения напряжения

а) Подайем синусоидальный сигнал низкой частоты (до 1 кГц) от генератора одновременно на закрытый вход 1 (АС) осциллографа и на вольтметр . Изменяя уровень запуска, получаем устойчивое изображение сигнала. Сдвинув изображение вправо, наблюдайем изменение начального участка осциллограммы при изменении уровня запуска.

б) Выбераем подходящее значение коэффициента отклонения (VOLTS/DIV), чтобы вертикальный размер изображения сигнала составлял 70…90 % высоты рабочей части экрана.

Ручка плавного изменения коэффициента отклонения VAR должна находиться в положении калибровки (CAL) и не должна быть вытянута.

в) Значение коэффициента развертки при выполнении данного эксперимента несущественно. Переключатель TIME/DIV может занимать положение, при котором на экране отображается несколько периодов исследуемого сигнала.

U = Voc TS/DIV – количество клеток 4,2 * = 21В

Um = 21B/2 = 10,5 B

U* = 10,5/[pic 3]= 7,5В

Uизм = 7,589В

[pic 4]Х = Uизм - U* = 7,589 – 7,5 = 0,089B

[pic 5]= 0,089/7,5 * 100 = 1,19%

[pic 6]

2.6. Измерение длительности интервала времени и частоты

а) Подаем на вход 1 осциллографа сигнал треугольной формы с частотой от 100 кГц до 1 МГц от генератора. Добиваемся устойчивого изображения сигнала.

б) Выбираем  такое значение коэффициента развертки (TIME/DIV), при котором период изображения сигнала составляет 50…90 % размера рабочей части экрана по горизонтали.

в) Значение коэффициента отклонения при измерении длительности временных интервалов несущественно, его следует выбрать таким, чтобы размер изображения сигнала по вертикали был удобным для наблюдения.