Лабораторная работа №10
Измерение электронным осциллографом параметров синусоидального электрического сигнала
Цель работы
1.1 Научиться измерять с помощью осциллографа среднеквадратическое значение синусоидального напряжения.
1.2 Научиться измерять с помощью осциллографа период синусоидального напряжения и определять частоту.
Краткие теоретические сведения
2.1 Литература:
- /1/ стр. 139-174.
- Конспект. Тема «Электронные осциллографы. Техника измерения».
2.2 Перед началом работы учащийся обязан знать структурную схему и принцип работы однолучевого универсального осциллографа, требования к непрерывной развёртке. Порядок подготовки осциллографа к работе и измерения напряжения и временных интервалов.
Оборудование
3.1 Генератор НЧ типа Г3-109 (Г3-109 или др.).
3.2 Осциллограф C1-72 (C3-73).
Порядок выполнения работы
4.1 Подготовить к работе генератор Г3-109.
4.2 Изучить все органы управления осциллографа С1-72.
4.3 Подготовить С1-72 к работе по следующей методике:
4.3.1 Поставить в среднее положение следующие ручки «фокус», «яркость», «↔», «↕», «уровень». «Стабильность» - в крайнее правое положение. Переключатель синхронизации в положение «» (кнопка нажата).
4.3.2 Переключатель «Вольт/дел.» - в положение «Калибр». Включить осциллограф нажатием кнопки «Сеть» при этом на экране появится изображение калибровочного сигнала. С помощью ручек «↔» и «↕» изображение калибровочного сигнала разместить на экране так, чтобы он занимал 6 клеток по вертикали, в противном случае подкорректировать амплитуду калибровочного сигнала с помощью потенциометра «Корр. усил.», находящегося на левой боковой стенке прибора.
4.3.3 Затем следует проверить калибровку коэффициента развёртки. Для этого переключатель «Вольт/дел.» установить в положение «1ms» и ручками «стабильность» и «уровень» добейтесь устойчивого положения 10 периодов напряжения калибратора. Калибровка производится потенциометром
«Корр. разв.», расположенным на правой боковой стенке прибора.
4.3.4 Соединить приборы согласно рисунка 1:
Рисунок 1
4.3.5 По методике приведённой в техническом описании осциллографа, измерить среднеквадратическое значение синусоидального напряжения и частоту сигналов, получаемых с генератора Г3-109.
Полученные данные занести в таблицу 1 и таблицу 2.
Таблица 1
№ п/п | Fд по Г3-109 U=0.7 В | Tx, с | Fx, Гц | ∆F=Fx-Fд Гц | γн=(∆F/Fд) Гц | Примечания |
Таблица 2
№ п/п | Uд, Гц по Г3-109 U=1500Гц | 2Um, В по С1-72 | Uх=2Um/2.82 В | ∆U=Ux-Uд | γн=(∆U/Ux)*100% | Примечания |
0,015 | ||||||
0,1 | ||||||
1,2 | ||||||
Технические характеристики осциллографа С1-72
5.1 Осциллограф С1-72 предназначен для исследования электрических процессов путём визуального наблюдения и измерения их временных интервалов от 0,2 мкс до 500мкс и размахом от 40 мВ до 60 В.
5.2 Осциллограф С1-72 обеспечивает:
5.2.1 Наблюдение формы импульсов обоих полярностей длительностью от 0,05 мкс до 500 мс и размахом от 20 мВ до 60В.
5.2.2 наблюдение периодических сигналов в диапазоне частот от 5Гц до
10 МГц.
5.2.3 Входное сопротивление усилителя вертикального отклонения при открытом входе 1Мом с параллельной ёмкостью 40пФ.
5.2.4 Вход усилителя может быть открытым и закрытым.
5.2.5 Погрешность измерения амплитуд импульсных сигналов не превышает 10%.
5.2.6 Развёртка может работать как в ждущем, так и в периодическом режиме.
5.2.7 Погрешность измерения временных интервалов от 2,0 мкс до 50 мс не превышает 10%.
5.2.8 Усилитель канала горизонтального отклонения луча имеет полосу пропускания от 20Гц до 1 МГц.
Указания мер безопасности при выполнении лабораторной работы
6.1 К работе с осциллографом допускаются учащиеся, прошедшие инструктаж по мерам безопасности работы с радиоизмерительными приборами и внимательно ознакомившиеся с техническими описаниями и инструкциями по эксплуатации.
6.2 На вход Y можно подавать не более 20 В синусоидального напряжения и не более 60 В импульсного.
6.3 Если величина исследуемого напряжения не известна, то переключатель «Вольт/дел.» должен находиться в положении минимальной чувствительности – 10В/дел.
Содержание отчёта
7.1 Наименование и цель работы.
7.2 Структурная схема универсального однолучевого осциллографа (из конспекта).
7.3 Краткие технические характеристики С1-72.
7.4 Структурная схема измерений.
7.5 Таблица 1, 2 с результатами измерений.
7.6 Осциллограмма синусоидального сигнала с обозначением параметров.
7.7 Вывод по работе.
8. Контрольные вопросы
8.1 Объяснить работу осциллографа по структурной схеме.
8.2 Технические характеристики С1-72.
8.3 Какие параметры синусоидального сигнала можно замерить с помощью С1-72?
8.4 Как измерить частоту?
8.5 Как измерить амплитуду синусоидального напряжения осциллографом С1-72?
8.6 Условие получения неподвижной осциллограммы.
8.7 Требования к напряжению непрерывной линейной развёртки.
Литература
9.1 Б.П. Хромой, Ю.Г.Моисеев "ЭРИ", М. "Радио и связь", 1985г.
9.2 В.А. Панфилов "Электрические измерения", М. "Академия" 2004г.
9.3 А.С. Сигов "Электрические измерения", М. "Форум" 2005г.