Dr Andrzej Kolarz
czw 15:15
Radoslaw Iglantowicz
Sprawozdanie
Cw 51 – Pomiary oscyloskopowe
1. Cel cwiczenia
Wykonanie pomiarów wielkośći elektrycznych charakteryzujących przebiegi przemienne.
2. Wstep teoretyczny
W ćwiczeniu wykorzystaliśmy oscyloskop elektroniczny, który jest uniwersalnym przyrządem laboratoryjnym. Służy do obserwacki, rejestracji i pomiarów napięć elektrycznych zmieniających się w czasie. Podstawowym elementem oscyloskopu jest lampa oscyloskopowa. Ponadto w skład budowy oscyloskopu wchodzą : wzmacniacz odchylenia poziomego X i pionowego Y, generator podstawy czasu i urządzenie zasilające (Rys.1).
WY
Y Z ~220V
S
WX O
O - lampa oscyloskopowa
Y - wzmacniacz odchylenia pionowego
X - wzmacniacz odchylenia poziomego
WX ,WY - gniazdka wejściowe wzmacniaczy
G - generator podstawy czasu
Z - zasilacz (przewody zasilania oznaczono
linią przerywaną)
S - obwód synchronizacji
X G
Wzmaciacze X oraz Y służą do wzmacniania amplitudy badanych sygnałów w celu umożliwienia obserwacji i pomiarów nawet bardzo słabych sygnałów. Napięcia wyjściowe są przyłożone do odpowiednich par płytek odchylających lampy oscyloskopowej.
Generator podstawy czasu G służy do wytwarzania napięcia okresowo zmiennego o przebiegu piłokształtnym. Napięcie to podczas jednego okresu wzrasta proporcjonalnie do czasu, a następnie możliwie szybko opada.
Urządzenia zasilające oscyloskopu przetwarzają napięcie sieci na napięcie stałe, potrzebne do zasilania wzamcniaczy, generatora podstawy czasu i lampy oscyloskopowej.
Podstawowe zastosowania pomiarowe oscyloskopu elektronowego :
- obserwacja przebiegów napięciowych o różnym kształcie i pomiar napięć;
- pomiar czasu i częstotliwości;
- pomiar różnicy faz dwu przebiegów;
- badanie układów przekształcających przebiegi ( np. układów różniczkujących i całkujących );
- badanie charakterystyk prądowo - napięciowych elementów elektronicznych ( diod,
tranzystorów).
A I A’
C
U R U1
Schemat 1: układu różniczkującego, złożony z kondensatora C i rezystora R .
3. Przebieg pomiarow
Ustawienia generatora wbudowanego Oscyloskopi OS-9020G 20 Mhz:
zakres: 10k Hz
czas/div: 10μs
Kanał 1: 1V/div
Kanał 2: 2V/div
Wykonano 3 fotografie, każda dla przebiegu napięciowego na wejsćiu (u góry) i po przejściu przez układ różniczkujący(na dole).
Pomiar 1: C, 0.1R
Pomiar 2: 5C, 0.5R
OS 9020 G
Generator
R
CH1
X
Y
Schemat 2 – oscyloskop połączony z układem różniczkującym
Pomiar 3: 25C, R
4.
4. Przykładowe obliczenia
5. Wnioski i uwagi
Oscyloskop służy do obserwacji przebiegów napięć w zależności od czasu U(t). Nie należy go jednak stosować do dokładnego pomiaru napięć, a jedynie do orientacyjnego. Układy wejściowe, a zwłaszcza wzmacniacze X i Y oraz generator podstawy czasu są elementami odbiegającymi od idealnie liniowych, co wprowadza dość znaczne błędy pomiarowe.
Oscyloskop jest urządzeniem bardzo przydatnym w pracowni zajmującej się elektroniką analogową, ponieważ umożliwia obserwację okresowych sygnałów pojawiających się w obwodach analogowych. Przy pomiarze zwykłym oscyloskopem błąd przekracza kilka procent, nie ma sensu zaś rozpatrywanie wielkości plamki.
pat807