Laboratorium z Metrologii i Metod Pomiarowych 

Temat ćwiczenia: 

3) „Zastosowanie oscyloskopu katodowego” 

Data ćwiczenia: 

. 

Grupa  

WIMiR AiR 

1.   Radosław  
2.  Dariusz   
3.    Daniel 

Ocena: 

 

1.  Cel ćwiczenia: 

 

Zapoznanie się z podstawowymi własnościami oraz obsługą oscyloskopu katodowego, ocena 

możliwości zastosowania oscyloskopu w miernictwie. 

2.  Schemat budowy oscyloskopu: 

 

Wskutek podgrzewania, katoda emituje elektrony. Następnie skupia je wstępnie siatka sterująca a anoda 

przyspiesza ich ruch. Zadaniem elektrody ogniskowej jest skupienie elektronów w wiązkę. Z kolei płytki odchylania 
poziomego i pionowego zmieniają kierunek przemieszczania się elektronów dzięki przyłożonemu do nich napięciu. 
Elektrony docierają w końcu do pokrytego luminoforem dna ekranu, wywołującego efekt świecenia. 

W celu wychylenia wiązki w kierunku poziomym przykłada się do płytek pionowych napięcie piłokształtne z 

generatora podstawy czasu. Początkowo plamka znajduje się w po lewej stronie. Zwiększanie napięcia powoduje 
przemieszczanie się plamki w prawo, po osiągnięciu skrajnego położenia następuje szybki powrót do położenia 
początkowego (nagły spadek napięcia). Częstotliwość generatora podstawy czasu większa od 20 Hz wywołuje 
wrażenie obserwowania linii ciągłej (ograniczona rejestracja błysków przez oko). Badane napięcie natomiast jest 
podawane na płytki odchylania poziomego. 

3.  Wyniki pomiarów i obliczenia:  

 

a)  pomiary wykonane dla różnych sygnałów wejściowych: 

- sygnał trójkątny: 

częstotliwość zadana: 11kHz 

częstotliwość odczytana:  11,11kHz 

okres:  90 µs 

 

- sygnał sinusoidalny: 

częstotliwość zadana: 11kHz 

częstotliwość odczytana:  11,11kHz 

okres:  90 µs 

 

b)  przeanalizowaliśmy operacje matematyczne realizowane przez oscyloskop: 

 

Przy pomocy oscyloskopu cyfrowego możemy wykonać na sygnałach takie operacje matematyczne jak 

dodawanie, odejmowanie, mnożenie i szybka transformacja Fouriera (FFT). Szybkie przekształcenie Fouriera 
przekształca sygnał zachowany w dziedzinie czasu na jego składowe częstotliwościowe. Widmo FFT używane jest 
najczęściej przy analizie drgań i szumów oraz przy pomiarze zniekształceń i zawartości harmonicznych. 

- odejmowanie: 

 

dwa równe sygnały prostokątne odjęte od 

siebie na wykresie dają zero. 

 

- szybka transformacja Fouriera: 

 

Wynik wykorzystania funkcji FFT dla danego 

sygnału sinusoidalnego

 

 

 

c)  sprawdzenie cechowania wzmacniaczy w torach X i Y: 

 
 

Wykonaliśmy sprawdzenie cechowania wzmacniaczy w sposób opisany w instrukcji do ćwiczenia, okazały się 

poprawnie wycechowane.

 

 

d) 

wyznaczanie 

przesunięcia fazowego metodą figur 

Lissajous: 

Rozpoczynamy od podpięcia rozpatrywanych  

sygnałów na wejścia x i y oscyloskopu. Wartość 

przesunięcia 

fazowego obliczamy z zależności: 
 
 

 

 

b

a

arcsin





,   

gdzie a = 11,8; b = 14,5 

φ = 54,47° 

 

3.  Podsumowanie: 

 

Przeprowadzone doświadczenia pokazały możliwości zastosowania oscyloskopu. Podczas zajęć 

zapoznaliśmy się głównie z budową i działaniem oscyloskopu cyfrowego, ale mieliśmy tez okazję zobaczyć 
oscyloskop katodowy. Sprawdzaliśmy wyniki operacji matematycznych dostępnych w menu oscyloskopu 
(takich jak dodawanie, odejmowanie, mnożenie i szybka transformacja Fouriera (FFT)), zapoznaliśmy się z 
sekcją trigger, a także z innymi, podstawowymi funkcjami tego urządzenia. Sprawdziliśmy również 
prawidłowość cechowania wzmacniaczy i zmierzyliśmy przesunięcie fazowe.