Zastosowanie oscyloskopu w technice pomiarowej (21) sprawozdanie 14.11.2012, Politechnika, Metrologia Elektryczna i Elektroniczna PŁ


ELEKTRYCZNEJ

POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ

Wydział:.EEIA.

Rok akademicki 2012/2013

Studium......................................................

Semestr III

Kierunek ENERGETYKA

NR. Grupy lab...........................................

Specjalność.............................................

Metrologii elektrycznej i elektronicznej

Ćwiczenie Nr..21.............

Temat: Wykorzystanie algorytmów przetwarzania w oscyloskopie cyfrowym do obróbki sygnałów.

Data wykonania ćwiczenia

Nazwisko prowadzącego ćw.

Data oddania sprawozdania

Podpis prowadzącego ćwiczenie

Stanisław derlecki

Nazwisko i Imię

Nr indeksu

Ocena kol.

Ocena spr.

Uwagi

Marcin Woliński

Paweł Kubś

Cel ćwiczenia :

Celem ćwiczenia jest porównanie mierzonych wartości miedzy odczytem z oscyloskopu i komputera oraz zapoznanie się z budowa i zasada działania oscyloskopu.

Dyspozycje:

1,Podłączenie oscyloskopu do źródła sygnału pomiarowego (wewnętrzne źródło sygnału kalibrującego), regulacja nastaw oscyloskopu oraz pomiar parametrów sygnału kalibrującego.

2,Pomiar parametrów zadanych okresowych sygnałów testowych dla różnych typów akwizycji.

3, Obserwacje figur Lissajous.

Przyrządy pomiarowe:

  1. Generator sygnału K2 1404A, 0,05Hz÷1MHz

  2. Oscyloskop cyfrowy TDS 210, 2 kanały, 60MHz, 1GS/s

  3. Sonda HC-OP20

Tabele pomiarowe:

Ad 1)

Wyniki pomiarów z ekranu oscyloskopu:

Tryb akwizycji

Pomiary napięcia

Pomiary czasu

Umax

Up-p

T

th

tl

tn

to

V

V

ms

ms

ms

ns

ns

Sampling

5,08

5,28

1,01

0,51

0,5

1400

1240

Peak detect

5,04

5,24

1,01

0,51

0,51

1520

1160

Average 4

5,16

5,16

1,01

0,51

0,51

1240

1200

Average 128

5,04

5,12

1,01

0,500

0,50

1200

1360

Przebieg sygnału kalibrującego:

0x01 graphic

ok

Ad 2)

Wyniki pomiarów dla przebiegu sinusoidalnego:

Tryb akwizycji

Pomiar w oscyloskopie

Pomiar w komputerze

Um

Up-p

f/T

Um

Up-p

f/T

V

V

Hz/s

V

V

Hz/s

Sampling

5,84

5,92

1,12

5,8

5,88

1,01

Peak detect

5,84

6,04

1,12

5,72

6

1,01

Average 4

5,48

5,68

1,12

5,8

5,88

1,01

Average 128

5,48

5,68

1,12

5,76

5,84

1,01

Przebieg sygnału sinusoidalnego:

0x01 graphic

Wyniki pomiarów dla przebiegu piłokształtnego:

Tryb akwizycji

Pomiar w oscyloskopie

Pomiar w komputerze

Um

Up-p

f/T

Um

Up-p

f/T

V

V

Hz/s

V

V

Hz/s

Sampling

6

6,08

1,01

5,8

5,88

1,01

Peak detect

6

6,08

1,01

5,72

6

1,01

Average 4

6

6,08

1,01

5,8

5,88

1,01

Average 128

6

6,08

1,01

5,76

5,84

1,O1

Przebieg sygnału piłokształtnego:

0x01 graphic

Akwizycja danych pomiarowych z oscyloskopu

0x01 graphic
rys10x01 graphic
rys2

0x01 graphic
rys30x01 graphic
rys4

Rys 1:Próbkowanie (Sampling)

Rys. 2: Wychwytywanie anomalii (Sapek detect)

Rys. 3: Uśrednianie 4-krotne (averating 4)

Rys. 4:Uśrednianie 128-krotne( averating 128)

Ad. 3

Jedną z metod uzyskiwania krzywych Lissajous jest podanie na wejścia oscyloskopu, pracującego w trybie XY, dwóch sygnałów sinusoidalnych o częstotliwościach pozostających w stosunku a/b.

0x01 graphic
fx/fy=1/20x01 graphic
fx/fy=2/3 0x01 graphic
fx/fy=3/4 0x01 graphic
fx/fy=5/4 0x01 graphic
fx/fy=5/6 0x01 graphic
fx/fy=9/8

Gdzie:

fx - to napięcie z generatora wzorcowego o regulowanej w sposób ciągły częstotliwości

fy - napięcie częstotliwości badanej

Ciekawy efekt uzyskuje się również, gdy stosunek tych częstotliwości jest minimalnie różny od ilorazu dwóch liczb naturalnych: dzięki płynnej zmianie fazy uzyskuje się iluzję trójwymiarowego obrotu krzywej.

W najprostszym przypadku,:

przykład 1: 1000: 3000,1 [Hz] uzyskuje się efekt szybko„obracającej monety”, przykład 2:1000:3000,01 [Hz] efekt wolno„obracającej monety”.

Wnioski:

Ćwiczenie przebiegło bez zakłóceń, błędy pomiarowe jakie mogły się pojawić wynikają głównie z odczytu wartości z oscyloskopu spowodowane jest to nie dokładnością ludzkiego oka przy ustawianiu punktów pomiaru na oscylogramie. W czasie ćwiczenia nauczyliśmy się obsługiwać oscyloskop, w jakich trybach pracuje jakie posiada funkcję oraz jak należy się nimi posługiwać.

Podczas ćwiczenia nauczyliśmy się jak badać częstotliwość za pomocą figur Lissajous następuje to za pomocą wzorcowego przebiegu i badanego jeżeli częstotliwości lub ich stosunek jest taki sam to otrzymujemy nieruchomy obraz natomiast jeżeli jest pomiędzy nimi różnica to przebieg obraca się im mniejsza różnica częstotliwości tym wolniejszy obrót również przesunięcie fazowe między przebiegami sprawia ze otrzymuje się inną figurę.



Wyszukiwarka