Projekt "Modernizacja oferty kształcenia zawodowego w powiązaniu z potrzebami lokalnego/ 

regionalnego rynku pracy" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego 

Funduszu Społecznego. 

1 z 4 

 

Instrukcja do ćwiczenia 8 

Dział – Pomiary wielkości elektrycznych. 

Temat: Pomiar napięć oscyloskopem. 

Cel ćwiczenia: poznanie sposobu pomiaru oscyloskopem. 

I. 

Wprowadzenie  

 Oscyloskop  zapewnia  m.in.  możliwość  obserwacji  sygnałów  elektrycznych;  może 

służyć także do pomiarów ich parametrów, np. pomiaru amplitudy obserwowanego napięcia. 
Typowym  oscyloskopem  można  dokonywać  pomiarów  napięć  okresowych  zmiennych  
o częstotliwościach do kilkudziesięciu MHz, tzn. częstotliwości wykraczających poza pasmo 
przenoszenia większości posiadanych woltomierzy i amplitudach do kilkuset woltów. W celu 
uzyskania  maksymalnej  dokładności  pomiarowej,  należy  przestrzegać  określonych  zasad 
pomiarów: 

  obraz mierzonego przebiegu powinien zająć prawie maksymalną wysokość ekranu; 
  obraz na ekranie należy dobrze zogniskować; 
  z pomiaru należy wyeliminować grubość linii, odczytując wartość odchylenia w kierunku 

pionowym przy tej samej krawędzi linii obrazu (zawsze górnej lub zawsze dolnej); 

  pamiętać o wpływie nierównomierności charakterystyki częstotliwościowej wzmacniaczy 

kanału odchylania pionowego na dokładność pomiaru przebiegów o różnych 
częstotliwościach i czasie trwania. 
Bezpośrednio z ekranu można pomierzyć wartość międzyszczytową U

p-p

 obserwowanego 

napięcia. W tym celu za pomocą pomocniczej skali oscyloskopu określa się w centymetrach 
(lub w działkach) długość pionowego odcinka pomiędzy punktami maksymalnego dodatniego 
i  ujemnego  odchylenia  przebiegu  i  mnoży  przez  współczynnik  czułości  kanału  odchylania 
pionowego  (z  ewentualnym  uwzględnieniem  tłumienia  sondy  -  jeśli  w  pomiarze  była 
wykorzystywana): 

U

 p-p

 = l

 y

 [cm] S

 y 

[V/cm]                                           (8.1) 

 gdzie : l

y

- odległość pionowa pomiędzy maksymalnymi wychyleniami (dodatnim  

i ujemnym) obserwowanego przebiegu; 

S

y 

- czułość kanału odchylania pionowego ( np. w V/cm ), odczytana z płyty czołowej 

oscyloskopu dla określonej pozycji przełącznika. 

Amplitudę (inaczej wartość szczytową lub maksymalną) U 

m 

 tego przebiegu określamy 

korzystając z zależności :  

2

2

y

y

p

p

S

l

U

m

U







 

 

 

 

 

(8.2)

 

Wartość skuteczną napięcia można obliczyć z znanej zależności: 

2

 

 

Um

U 

 

 

 

 

 

(8.3) 

 Na dokładność pomiaru napięcia metodą oscyloskopową mają wpływ: 

 

Projekt "Modernizacja oferty kształcenia zawodowego w powiązaniu z potrzebami lokalnego/ 

regionalnego rynku pracy" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego 

Funduszu Społecznego. 

2 z 4 

 

   -  nieliniowość odchylania w torze pionowym. W oscyloskopach wysokiej klasy jest ona   
      zwykle do pominięcia; 

   -  dokładność odczytu wysokości obrazu – zazwyczaj nie lepsza niż  0,5 mm; 

- nierównomierność charakterystyki częstotliwościowej kanału odchylania pionowego; 
-  dokładność podziału tłumika wejściowego; 
-  dryft przy pomiarach składowej stałej. 

Całkowity uchyb pomiaru napięcia składa się z sumy poszczególnych uchybów i może mieć 
wartość  kilkuprocentową.  Dokładniejsze  pomiary  napięcia  uzyskuje  się  w  oscyloskopach 
cyfrowych  wyposażonych  w  kursory  z  cyfrowym  odczytem  wartości  mierzonej.  Pomiar 
sprowadza się wówczas do ustawienia kursorów w określonych punktach przebiegu i odczytu 
wyświetlonego wyniku pomiaru z ekranu. 
 
Dla  uzyskania  kalibrowanych  wartości  napięć  należy  postępować  zgodnie  z  następującą 
procedurą: 

ustawić 

potencjometr 

płynnej 

regulacji 

czułości 

kanału 

pionowego 

wykorzystywanego  wejścia,  w  pozycję  CAL  (w  prawo  do  zaskoku),  a  następnie 
przełącznikiem skokowej regulacji czułości dobrać odpowiednią wysokość obrazu na ekranie. 
Przy  pomiarze  sygnałów  zmiennych  potencjometrem  położenia  POSITION  przesunąć 
przebieg  w  pionie  do  wybranej  poziomej  linii  odniesienia.  Wartość  mierzonego  napięcia 
określamy 

mnożąc 

długość 

pionowego 

odcinka 

l

y 

odpowiadającego 

wartości 

międzyszczytowej

 

 i wartość nastawionej czułości S

y 

kanału odchylania pionowego. 

W  celu  pomiaru  wartości    napięcia  stałego,  należy  w  pierwszej  kolejności  przełączyć 
przełącznik  rodzaju  sprzężenia  w  pozycję  GND  i  ustawić  linię  podstawy  czasu  na  wybranej 
linii  odniesienia,  a  następnie  wspomniany  przełącznik  ustawić  na  pozycję  DC  –  podstawa 
czasu ulegnie przesunięciu w pionie o odcinek l

y 

(w górę dla polaryzacji dodatniej lub w dół 

dla  polaryzacji  ujemnej)  proporcjonalnie  do  wartości  mierzonego  napięcia.  Wielkość 
przesunięcia określa wartość mierzonego napięcia stałego wg zależności : 

U = l

y

· S

y    

     

  (8.4)

     

 

Pomiar  amplitudy  sygnałów,  zwłaszcza  o  małych  częstotliwościach  może  odbywać  się 

przy znacznie spowolnionej lub wyłączonej podstawie czasu. Wówczas oscyloskop, w którym 
nie działa odchylanie poziome, będzie rysował na ekranie pionowy odcinek. Jego długość jest 
miarą  wartości  międzyszczytowej  mierzonego  sygnału.  Jeżeli  pomiar  dokonywany  jest  za 
pomocą  sondy  np.  10  :  1,  to  przebieg  na  ekranie  jest  dziesięciokrotnie  mniejszy  od 
rzeczywistego, zatem zmierzona wartość musi w zostać dziesięciokrotnie zwielokrotniona. 

II. 

Treść zadania  

a) Pomiar napięć zmiennych: 

-  z  generatora  do  dowolnego  gniazda  wejściowego  oscyloskopu  podłączyć  sygnał 

sinusoidalny  o  częstotliwości  np.1  kHz  i  dla  kilku  położeń  regulatora  amplitudy 
zmierzyć wartość międzyszczytową U

p-p

 obserwowanego sygnału, a następnie obliczyć 

amplitudę  U

m 

(inaczej  wartość  szczytową)  oraz  wartość  skuteczną  U.  Wartość 

skuteczną porównać z wskazaniami miernika cyfrowego.  

 

Projekt "Modernizacja oferty kształcenia zawodowego w powiązaniu z potrzebami lokalnego/ 

regionalnego rynku pracy" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego 

Funduszu Społecznego. 

3 z 4 

 

-  w  trakcie  pomiaru  pokrętło  płynnej  regulacji  czułości  kanału  odchylania  pionowego 

powinno  znajdować  się  w  pozycji  w  prawej  do  zaskoku,  a  przełącznik  rodzaju 
sprzężenia  kanału  ustawiony  w  pozycji  AC  (tylko  składowe  zmienne).  Rezultaty 
pomiarów i obliczeń umieścić w tabeli. Zapisać prawidłowo końcowy wynik pomiaru: 

 
b) Pomiar napięć stałych: 

- podłączyć do wybranego wejścia oscyloskopu źródło napięcia stałego; 
-  w  celu  pomiaru  napięcia  stałego  należy  w  pierwszej  kolejności  ustawić  przełącznik 

sprzężenia  wykorzystywanego  kanału  w  pozycję  GND  (oznacza  to,  że  wejście 
wzmacniacza  odchylania  pionowego  znajduje  się  na  potencjale  zerowym)  i  ustawić 
podstawę czasu na wybranej linii odniesienia skali pomocniczej ekranu; 

- podłączyć do wejścia  jednego z kanałów źródło napięcia stałego  i ustawić przełącznik 

sprzężenia w pozycję DC (wszystkie składowe) – podstawa czasu ulegnie przesunięciu 
w pionie o wielkość proporcjonalną do wartości mierzonego napięcia. Iloczyn wielkości 
przesunięcia  i  wartości  czułości  kanału  odchylania  pionowego  określa  wartość 
mierzonego napięcia stałego; 

- wykonać kilka pomiarów dla różnych wartości napięcia stałego; 
-  rezultaty  pomiarów  oscyloskopowych  i  obliczeń  umieścić  w  tabeli,  zapisując 

prawidłowo końcowy wynik pomiaru. 

 

 c) Pomiar sygnału złożonego  

-  podłączyć  z  generatora  do  wejścia  oscyloskopu  sygnał  złożony  (składowa  stała  + 

składowa  zmienna  sinusoidalna)  i  w  pozycji  DC  (wszystkie  składowe)  przełącznika 
rodzaju sprzężenia sygnału wejściowego, przesunąć obserwowany przebieg w kierunku 
pionowym,  tak  by  wierzchołkami  dolnymi  lub  górnymi  „oparł  się”  o  wybraną  linię 
odniesienia skali pomocniczej ekranu, zapamiętać ustawienie obrazu; 

-  następnie  dokonać  przełączenia  wspomnianego  przełącznika  do  pozycji    AC  (tylko 

składowa  zmienna),  obraz  ulegnie  przesunięciu  w  pionie  o  wartość  składowej  stałej, 
którą określamy wielkością przesunięcia l

Y

 odpowiednich wierzchołków przebiegu   na 

ekranie lampy; 

- pomiary powtórzyć dla kilku wartości składowej stałej, regulowanej pokrętłem OFFSET 

generatora; 

- rezultaty pomiarów i obliczeń wpisać do tabeli.  
III. Sprawozdanie 

1. Tabela pomiarowa 

a)  Pomiar napięć zmiennych 

Pomiary 

Obliczenia 

Wynik 

końcowy 

Pomiar 

woltomierzem 

l

y 

S

y 

U

p-p 

U

m 

U 

U 

U 

U  U 

U

cyfr. 

cm 

V/cm 

V 

V 

V 

% 

V 

V 

V 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Projekt "Modernizacja oferty kształcenia zawodowego w powiązaniu z potrzebami lokalnego/ 

regionalnego rynku pracy" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego 

Funduszu Społecznego. 

4 z 4 

 

b)  Pomiar napięć stałych. 

Pomiary 

Obliczenia 

Wynik 
końcowy 

Pomiar 

woltomierzem 

l

y 

S

y 

U

p-p 

U

m 

U 

U 

U 

U  U 

U

cyfr. 

cm 

V/cm 

V 

V 

V 

% 

V 

V 

V 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)  Pomiar napięć zmiennych ze składową stałą  

Pomiary 

Obliczenia 

Wynik 
końcowy 

Pomiar 

woltomierzem 

l

y 

S

y 

U

p-p 

U

m 

U 

U 

U 

U  U 

U

cyfr. 

cm 

V/cm 

V 

V 

V 

% 

V 

V 

V 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
2. Obliczenia  

U

pp  

 - międzyszczytowa wartość mierzonego napięcia; 

U

pp 

= l

y

*

S

y 

  

U

m 

  - amplituda (inaczej wartość szczytowa, maksymalna) napięcia;  

U- wartość skuteczna mierzonego napięcia; 
U - niedokładność względna pomiaru wynikająca z błędu odczytu długości odcinka l

y

 



%

 

100

l

 

l

 

 

U

y

y







  

l

y

 - niedokładność bezwzględna odczytu długości odcinka l

y

, przyjąć  0,05 cm; 

U - niedokładność bezwzględna pomiaru oscyloskopem: 

 

%

 

100

 / 

 U)

 U

(

 

 

U









 

U

cyfr  

- wartość skuteczna badanego napięcia odczytana z woltomierza cyfrowego.  

3. Uwagi i wnioski