pobieranie: 2.10 oscyloskop (sprawozdanie)
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA
WYDZIAŁ MECHANICZNY
ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIE
TEMAT:
OSCYLOSKOP
ROK AKADEMICKI
........................................................... WYDZIAŁ
MECHANICZNY
........................................................................
......... ZESPÓŁ NR
.............................................
PROWADZĄCY ĆWICZENIA
.........................................
........................................................................
.......... DATA WYKONANIA ĆWICZENIA
........................................................................
.......................... NR ĆWICZENIA
2.10
...............................................
Zasada działania.
Podstawową częścią oscyloskopu jest lampa oscyloskopowa. Wytworzony
w niej promień elektronowy padając na ekran fluoryzujący powoduje
powstanie na nim punktu świecącego. Za pomocą tego punktu kreśli
się na ekranie przebiegi przykładając napięcie zmienne w czasie na
płytki odchylające. Przyrząd wyposażony jest w kilka zespołów,
przedstawionych prostokątami na schemacie blokowym.
1 - lampa oscyloskopowa 2,3 - wzmacniacze
4 - generator podstawy czasu 5 - zasilacz sieciowy
6 - obwód synchronizacji wewnętrznej
pomiar napięcia oscyloskopem.
Napięcie mierzone, zwykle zmieniające się w czasie w sposób
okresowy, którego przebieg zmienności chcemy obserwować, przykłada
się zwykle na płytki pionowo - odchyla-jące lampy oscyloskopowej
poprzez zaciski wejściowe Y i wzmacniacz . Na płytki poziomo -
odchylające przykłada się napięcie o przebiegu piłokształtnym z
generatora podstawy czasu.
Pod wpływem jednoczesnej zmiany obu napięć plamka świetlna kreśli
na ekranie oscyloskopu obraz mierzonego przebiegu. Dla otrzymania na
ekranie niezniekształconego przebiegu konieczne jest jak najbardziej
liniowe narastanie w czasie napięcia piłokształtnego. Zapewnia to
odpowiednio dobrany układ generatora podstawy czasu. Przy szybkim
zmniejszeniu się napięcia podstawy czasu plamka szybko wraca do
położenia wyjściowego a narastanie zaczyna kreślić od nowa obraz
sinusoidy. Aby otrzymany obraz był nieruchomy, konieczna jest
synchronizacja częstotliwości przebiegu mierzonego z
częstotliwością podstawy czasu; zapewnia ją obwód synchronizacji
wewnętrznej.
prostowanie jednopołówkowe
Schemat do pomiary przebiegu napięcia z jedną diodą.
Obraz otrzymany po przyłażeniu napięcia prostowanego diodą do
oscyloskopu
Wielkości zmierzone.
prostowanie dwupolówkowe
Schemat do pomiaru napięcia z mostkiem Graetz’a
Obraz otrzymany po przyłożeniu napięcia prostowanego mostkiem
Graetz’a.
Wielkości zmierzone.
Porównywanie częstotliwości.
Przy użyciu oscyloskopu katodowego można również porównać
częstotliwości dwóch przebiegów sinusoidalnych lub dokonać pomiaru
częstotliwości przez porównanie przebiegu o nieznanej
częstotliwości z przebiegiem o częstotliwości znanej. W tym
przypadku oba przebiegi sinusoidalne przykłada się na wejścia X i Y
oscyloskopu. Plamka świetlna będzie wówczas rysowała na ekranie
oscyloskopu krzywe, zwane krzywymi Lissajous.
Schemat do porównywania częstotliwości.
stosunek częstotliwości przebiegu przyłożonego do płytek
pozioma-odchylających do częstotliwości przebiegu przyłożonego do
płytek pionowo-odchylających wynosi x : 1.
stosunek częstotliwości przebiegu przyłożonego do płytek
pozioma-odchylających do częstotliwości przebiegu przyłożonego do
płytek pionowo-odchylających wynosi 1 : x.
Pomiar przesunięcia fazowego.
Oscyloskop katodowy pozwala również na określenie przesunięcia
fazowego dwóch przebiegów sinusoidalnych o tej samej częstotliwości
Jeśli ustawimy plamkę świetlną dokładnie na środku ekranu, a
następnie przyłożymy do wejść X i Y dwa przebiegi zgodne w fazie i
wyregulujemy oba wzmacniacze tak, aby odchylenia w obu osiach były
jednakowe, to na ekranie powstanie świecąca kreska nachylona pod
kątem 45o .Przy zwiększeniu przesunięcia fazowego obu przebiegów
kreska będzie przekształcała się w elipsę, a następnie w koło dla
= 90O . Przez pomiar elipsy można określić kąt
przesunięcia fazowego stosując wzór:
gdzie: y0 - wartość rzędnej w punkcie przecięcia z osią y,
ymax - wartość maksymalna odchylenia pionowego
Przykłady określania przesunięcia fazowego z pomiarów obrazu na
ekranie oscyloskopu.
5.Wnioski.
Po przeprowadzonym ćwiczeniu można stwierdzić, iż oscyloskop jest
urządzeniem dzięki któremu mogliśmy zaobserwować przebiegi
napięcia,. Dość w łatwy sposób dokonuje się pomiarów
częstotliwośi ,a także przesunięć fazowych.
W naszym przypadku nie możemy w pełni wzorować się na otrzymanych
wynikach, iż nastąpiły duże rozbieżności w przypadku pomiaru
częstotliwości. Spowodowane może być to faktem, że nasz oscyloskop
był nie dość sprawny, a także dość stary. Również przewody
którymi łączyliśmy obwód nie łączyły prawidłowo, następowały
wahania w doprowadzonym sygnale. Ostatecznie nasz oscyloskop, jak już
wspomniałem nie zalicza się do nowoczesnych urządzeń, dlatego jego
poszczególne elementy obarczone są dużymi błędami. W sumie podany
przez producenta błąd oscyloskopu wynosi około 20%.
Podsumowując, wyniki pomiarów w postaci otrzymanych obrazów można
zaliczyć do poprawnych, natomiast wyniki obliczone bardzo odbiegają od
poprawnych wartości.
PAGE 5
PAGE 5
@GRUPAB1
2.10 oscyloskop (sprawozdanie)
POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA
WYDZIAŁ MECHANICZNY
ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIE
TEMAT:
OSCYLOSKOP
ROK AKADEMICKI
........................................................... WYDZIAŁ
MECHANICZNY
........................................................................
......... ZESPÓŁ NR
.............................................
PROWADZĄCY ĆWICZENIA
.........................................
........................................................................
.......... DATA WYKONANIA ĆWICZENIA
........................................................................
.......................... NR ĆWICZENIA
2.10
...............................................
Zasada działania.
Podstawową częścią oscyloskopu jest lampa oscyloskopowa. Wytworzony
w niej promień elektronowy padając na ekran fluoryzujący powoduje
powstanie na nim punktu świecącego. Za pomocą tego punktu kreśli
się na ekranie przebiegi przykładając napięcie zmienne w czasie na
płytki odchylające. Przyrząd wyposażony jest w kilka zespołów,
przedstawionych prostokątami na schemacie blokowym.
1 - lampa oscyloskopowa 2,3 - wzmacniacze
4 - generator podstawy czasu 5 - zasilacz sieciowy
6 - obwód synchronizacji wewnętrznej
pomiar napięcia oscyloskopem.
Napięcie mierzone, zwykle zmieniające się w czasie w sposób
okresowy, którego przebieg zmienności chcemy obserwować, przykłada
się zwykle na płytki pionowo - odchyla-jące lampy oscyloskopowej
poprzez zaciski wejściowe Y i wzmacniacz . Na płytki poziomo -
odchylające przykłada się napięcie o przebiegu piłokształtnym z
generatora podstawy czasu.
Pod wpływem jednoczesnej zmiany obu napięć plamka świetlna kreśli
na ekranie oscyloskopu obraz mierzonego przebiegu. Dla otrzymania na
ekranie niezniekształconego przebiegu konieczne jest jak najbardziej
liniowe narastanie w czasie napięcia piłokształtnego. Zapewnia to
odpowiednio dobrany układ generatora podstawy czasu. Przy szybkim
zmniejszeniu się napięcia podstawy czasu plamka szybko wraca do
położenia wyjściowego a narastanie zaczyna kreślić od nowa obraz
sinusoidy. Aby otrzymany obraz był nieruchomy, konieczna jest
synchronizacja częstotliwości przebiegu mierzonego z
częstotliwością podstawy czasu; zapewnia ją obwód synchronizacji
wewnętrznej.
prostowanie jednopołówkowe
Schemat do pomiary przebiegu napięcia z jedną diodą.
Obraz otrzymany po przyłażeniu napięcia prostowanego diodą do
oscyloskopu
Wielkości zmierzone.
prostowanie dwupolówkowe
Schemat do pomiaru napięcia z mostkiem Graetz’a
Obraz otrzymany po przyłożeniu napięcia prostowanego mostkiem
Graetz’a.
Wielkości zmierzone.
Porównywanie częstotliwości.
Przy użyciu oscyloskopu katodowego można również porównać
częstotliwości dwóch przebiegów sinusoidalnych lub dokonać pomiaru
częstotliwości przez porównanie przebiegu o nieznanej
częstotliwości z przebiegiem o częstotliwości znanej. W tym
przypadku oba przebiegi sinusoidalne przykłada się na wejścia X i Y
oscyloskopu. Plamka świetlna będzie wówczas rysowała na ekranie
oscyloskopu krzywe, zwane krzywymi Lissajous.
Schemat do porównywania częstotliwości.
stosunek częstotliwości przebiegu przyłożonego do płytek
pozioma-odchylających do częstotliwości przebiegu przyłożonego do
płytek pionowo-odchylających wynosi x : 1.
stosunek częstotliwości przebiegu przyłożonego do płytek
pozioma-odchylających do częstotliwości przebiegu przyłożonego do
płytek pionowo-odchylających wynosi 1 : x.
Pomiar przesunięcia fazowego.
Oscyloskop katodowy pozwala również na określenie przesunięcia
fazowego dwóch przebiegów sinusoidalnych o tej samej częstotliwości
Jeśli ustawimy plamkę świetlną dokładnie na środku ekranu, a
następnie przyłożymy do wejść X i Y dwa przebiegi zgodne w fazie i
wyregulujemy oba wzmacniacze tak, aby odchylenia w obu osiach były
jednakowe, to na ekranie powstanie świecąca kreska nachylona pod
kątem 45o .Przy zwiększeniu przesunięcia fazowego obu przebiegów
kreska będzie przekształcała się w elipsę, a następnie w koło dla
= 90O . Przez pomiar elipsy można określić kąt
przesunięcia fazowego stosując wzór:
gdzie: y0 - wartość rzędnej w punkcie przecięcia z osią y,
ymax - wartość maksymalna odchylenia pionowego
Przykłady określania przesunięcia fazowego z pomiarów obrazu na
ekranie oscyloskopu.
5.Wnioski.
Po przeprowadzonym ćwiczeniu można stwierdzić, iż oscyloskop jest
urządzeniem dzięki któremu mogliśmy zaobserwować przebiegi
napięcia,. Dość w łatwy sposób dokonuje się pomiarów
częstotliwośi ,a także przesunięć fazowych.
W naszym przypadku nie możemy w pełni wzorować się na otrzymanych
wynikach, iż nastąpiły duże rozbieżności w przypadku pomiaru
częstotliwości. Spowodowane może być to faktem, że nasz oscyloskop
był nie dość sprawny, a także dość stary. Również przewody
którymi łączyliśmy obwód nie łączyły prawidłowo, następowały
wahania w doprowadzonym sygnale. Ostatecznie nasz oscyloskop, jak już
wspomniałem nie zalicza się do nowoczesnych urządzeń, dlatego jego
poszczególne elementy obarczone są dużymi błędami. W sumie podany
przez producenta błąd oscyloskopu wynosi około 20%.
Podsumowując, wyniki pomiarów w postaci otrzymanych obrazów można
zaliczyć do poprawnych, natomiast wyniki obliczone bardzo odbiegają od
poprawnych wartości.
PAGE 5
PAGE 5
@GRUPAB1
