Laboratorium fizyki

Pomiary oscyloskopowe.

Patryk Wojciechowski, Wydział Elektroniki, Data: 5 Maj 1998

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było wykonanie pomiarów wielkości elektrycznych charakteryzujących przebiegi przemienne.

Wstęp teoretyczny:

Oscyloskop jest uniwersalnym przyrządem pomiarowym. Służy do obserwacji przebiegów i pomiaru napięć przebiegów zmiennych w czasie. Obserwować można też inne wielkości fizyczne jeżeli zostaną one wcześniej przetworzone na wielkości elektryczne. Oscyloskop składa się z lampy oscyloskopowej , wzmacniaczy odchylania X poziomego i Y pionowego , synchronizowanego generatora podstawy czasu i zasilacza. Wzmacniacze X i Y służą do wzmocnienia amplitudy badanego sygnału , napięcia wejściowe sterują płytkami odchylania w lampie oscyloskopowej. Na wejściach są zastosowane dzielniki napięcia pozwalające na obserwację zarówno małych jak i dużych wartości sygnałów . Generator podstawy czasu służy do wytwarzania napięcia okresowo zmiennego o przebiegu piłokształtnym . Napięcie to jest proporcjonalne do czasu , a następnie możliwie szybko opada. Napięcie z generatora podstawy czasu przyłożone do płytki odchylania poziomego powoduje ,że plamka świetlna będzie się poruszać tworząc na ekranie poziomą oś czasową. Z jednoczesnym doprowadzeniem do wzmacniacza Y napięcia zmiennego na ekranie pojawia się obraz badanego przebiegu. W celu otrzymania stabilnego obrazu konieczna jest synchronizacja, czyli dostosowanie częstotliwości podstawy czasu do częstotliwości badanego przebiegu(regulator poziomu wyzwalania).

Układy pomiarowe:

1. Przy włączonej podstawie czasu , mierzone napięcie doprowadziliśmy do wejścia Y oscyloskopu ,tak regulując generator podstawy czasu, współczynnik wzmocnienia wejścia Y oraz poziom wyzwalania ,aby na ekranie uzyskać nieruchomy obraz. Następnie zmierzyliśmy wartość `h' oraz `l', które są potrzebne do wyznaczenia amplitudy, okresu i częstotliwości przebiegu.

1. pomiar napięcia sinusoidalnie zmiennego (oscylogram 1):

l=4,7dz h=2,4dz f_podst.czasu=20μs/dz w_y=1V/dz f_wzorc.=10000[Hz]

A=h*w_y=2,4*1=2,4[V]

T=l*f_podst.czasu=4,7*20=94[μs]

F_x=1/T=10638 [Hz]

b) pomiar napięcia trójkątnego (oscylogram 2):

l=4,6dz h=3,1dz f_podst.cz.=0,2ms/dz w_y=0,2V/dz f_wzorc.=1[kHz]

A=h*w_y=3,1*0,2=0,62[V]

T=l*f_podst.czasu=4,6*0,2=0,92[ms]

F_x=1/T=1086 [Hz]

3. pomiar napięcia prostokątnego (oscylogram 3):

l=4,7dz h=2,4dz f_podst.cz.=20μs/dz w_y=1V/dz f_wzorc.=10000[Hz]

A=h*w_y=2,4*1=2,4[V]

T=l*f_podst.czasu=4,7*20=94[μs]

F_x=1/T=10638 [Hz]

---