Изучение электонно – лучевого осциллографа




Скачать 118.34 Kb.
НазваниеИзучение электонно – лучевого осциллографа
Дата конвертации26.04.2013
Размер118.34 Kb.
ТипДокументы

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТОННО – ЛУЧЕВОГО ОСЦИЛЛОГРАФА


И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ.

  1. Цель работы.

Ознакомление с принципом действия и устройством электронного осциллографа.

Измерение с помощью осциллографа напряжения, тока, коэффициента мощности и определение параметров электрической цепи.

2. Краткие сведения.

Осциллографы за последнее время претерпели существенную эволюцию – из приборов для наблюдения и качественного исследования процессов они превратились в средства измерений с высокими метрологическими характеристиками. Существует большая номенклатура типов электронно-лучевых осциллографов (ЭЛО). Исходя из ГОСТ 22737 – 77, ЭЛО классифицируются по следующим группам: общего применения, многоканальные и многолучевые, запоминающие, стробоскопические, цифровые, специальные.

Осциллографы общего применения предназначены для осциллографирования и измерения параметров электрических сигналов в широком диапазоне амплитуд, частот повторения и длительностей. Поэтому такие ЭЛО называют ещё универсальными.

Многоканальные ЭЛО позволяют на экране однолучевой трубки (ЭЛТ) одновременно осциллографировать и исследовать два и более сигналов, поступающих по нескольким каналам. В их основе лежит использование коммутаторов исследуемых сигналов. Многолучевые ЭЛО используют ЭЛТ, имеющие два и более электронных, управляемых отдельно или совместно.

В настоящей лабораторной работе используется многоканальный осциллограф С1-82.

Внешний вид осциллографа показан на рис.1.

Для удобства работы оператора органы управления сгруппированы по зонам, Органы управления, регулирующие сигнал по вертикальной оси ( ось Y) расположены в левой части, а по горизонтальной оси (ось X) в правой части передней панели осциллографа. Кроме этого, в нижней части расположены органы управления ЭЛТ, калибратора и кнопка включения «СЕТЬ».
Р



ис. 1


Содержание перечисленных выше зон рассматриваются отдельно. Это обусловлено тем, что в двухканальном осциллографе на передней панели много органов управления.

Левая сторона панели.


  1. Гнёзда (1М 40Ф) для входов усилителей вертикального отклонения I и II каналов.

  2. Переключатели ИНВЕРТ. ОТКЛ. – для инвертирования фазы входных сигналов в каждом из каналов.

  3. Переключатели - , для переключения открытого или закрытого входа усилителей.

  4. Ручки ↕ - для перемещения по вертикали изображения сигнала на каждом канале.

  5. Переключатели V/ДЕЛ – для переключения коэффициентов отклонения каждого канала. Ручки  - для плавной регулировки чувствительности усилителя.

  6. Переключатель СИНХР. – для выбора источника внутренней сигнализации.

  7. Переключатель I, . . ., I+II, , II – для выбора режима работы каналов вертикального отклонения.


Органы управления ЭЛТ, калибратора и тракта горизонтального отклонения, расположенные снизу ЭЛТ.



10. – ручка «СЕТЬ» для включения и отключения осциллографа (ВКЛ.- ручку отжать).

  1. гнездо  1кHz 0,6v – для выхода калибратора.

  2. зажим  - соединений с корпусом.

  3. ручка  - для регулировки освещения шкалы.

  4. ручка  - для регулировки яркости луча ЭЛТ.

  5. ручка  - для фокусировки луча ЭЛТ.

  6. ручки ▼ ▼▼ - для перемещения изображения по горизонтали.

  7. переключатель 10 – для увеличения скорости развёртки в 10 раз.

ПРАВАЯ СТОРОНА ПАНЕЛИ.

20. Ручка УРОВ. – для выбора уровня запуска основной и задержанной развёртки

21. Переключатели ВРЕМ  ДЕЛ. – для переключения частоты основной и задержанной развёртки.

22. Гнёздо  X - для подачи внешнего сигнала на усилитель горизонтального отклонения. Гнездо  - для подачи внешнего сигнала синхронизации основной развёртки.

23. Переключатель Z. , Z. – для выбора режима запуска задержанной развёртки.

24. Переключатели - для переключения открытого или закрытого входов синхронизации.

25. МНОЖ.ЗАДЕРЖ. – для изменения задержки развёртки.

26. Переключатели +, - ;- для выбора полярности синхронизации основной и задержанной развёрток.


27. Переключатель 1:1, 1:10, ВНУТР. – для выбора режима синхронизации задержанной развёртки.

28. Переключатель А, Б, )X - для выбора режима работы тракта горизонтального отклонения (получить только вертикальное усиление и фигуры Лиссажу необходимо включить “X”).

29. Переключатель Z. , Z. , - для выбора автоматического ждущего или однократного режимов запуска развёртки

30. Лампа ГОТОВ. – для индикации готовности однократного режима запуска развёртки.

31. Переключатель ВНЕШ., ВНУТР., СЕТЬ – для выбора источника синхронизирующего запуска развёртки.

На верхней крышке осциллографа расположено отверстие УСТАНОВКА ОРТОГОНАЛЬНОСТИ под потенциометр для приведения горизонтальной линии развёртки параллельно оси “X” шкалы ЭЛТ.


3. Исходное положение органов управления.

Перед включением осциллографа органы управления должны находиться в следующем положения:

ручка СЕТЬ (10) – нажата;

ручка  (14) - в крайнем левом положении;

ручка  (15) – в среднее;

ручки (4) – в среднее;

ручка (16) – в среднее;

переключатели V/ДЕЛ. – 5; ВРЕМЯ/ДЕЛ – 20 mc;

переключатель режимов работы (7) – в положении I;

переключатель СИНХР.(6) – в положении I;

переключатель ИНВЕРТ.ОТКЛ. – в положении ОТКЛ.;

переключатель- , (3)- в положении ;

ручки ПЛАВНО – в крайнее правое;

переключатель А, Б, )X (28) - в положении А;

переключатель Z. , Z. – в положении Z.;

переключатель Z. , Z. , - в положении Z.;

переключатель ВНУТР.ВНЕШ.СЕТЬ – в положении ВНУТР.

При включении осциллографа нельзя допускать пребывания яркой сфокусированной точки в одном и том же месте экрана, т.к. это вызывает выгорание его.

Двухканальный осциллограф в данной работе используется для измерения напряжения и тока. Поэтому канал I, шлейф которого подключается к напряжению, имеет делитель напряжения 1:10. Канал II – предназначен для измерения тока на малом сопротивлении (падение напряжения 2-6 В) и шлейф его подключается без делителя.

  1. Порядок выполнения работы.

  1. Провести внешний осмотр приборов. Получить задание и собрать необходимую схему.

  2. Записать номинальные данные приборов и аппаратуры.

  3. Проверить возможность применения имеющейся аппаратуры.

Определение чувствительности осциллографа Sy по вертикальной оси.

1.Использовать схему рис. 2.



  1. Проверить правильность положения органов управления осциллографа перед включением согласно разделу 3.

  2. По разрешению преподавателя включить питание (отжать кнопку 10). Настроить его, получив на экране тонкую горизонтальную линию.

  3. Подать напряжение на вход канала I (вольтметр включен на напряжение150В, на схеме рис.2 зажимы I канал размещены на вольтметре) и получить на экране кривую напряжения. На оцифрованных положениях n переключателя V/ДЕЛ. (5) определить чувствительность вертикального отклонения SYI осциллографа к напряжению. Ручка ПЛАВНО должна быть зафиксирована.

Для этого надо измерять напряжение вольтметром при выключенном ключе К и высоту изображения h = 2Um . Подведённое напряжение регулировать ЛАТРом так, чтобы высота изображения на экране была по величине постоянной и составляла 4060мм. Высоту h удобнее измерять, если изображение будет в виде вертикальной прямой. Этот эффект можно получить нажав кнопку “” переключателя 29.

Полученные результаты записать в таблицу № 1.

Таблица №1

n

h, мм
U, B

SyI, мм/В













Чувствительность осциллографа вертикального отклонения определяется по формуле:

.

  1. Подать напряжение на вход канала II (вольтметр включен на напряжение 30В) и получить на экране кривую напряжения. На оцифрованных положениях n переключателя V/ДЕЛ. (5) определить чувствительность вертикального отклонения SYII осциллографа к напряжению.

Порядок действий, таблица (№2) и расчёт выполняется в описанной выше последовательности. Только количество позиций n в этом случае будет меньше. Высоту линии h поддерживать 6080 мм.

Построить графики зависимости SyI,II = f (n).

Измерение напряжения и тока.

По заданию преподавателя собрать схему рис.3, включив в цепь индуктивность или ёмкость. При измерении напряжений и токов ручку ПЛАВНО  использовать нельзя, т.к. чувствительность определена на оцифрованные позиции.



Подключить на вертикальный вход канала I осциллографа измеряемое напряжение.

Установить ток в цепи по заданию преподавателя. На переключателе 28 выбрать режим “)Х”, установив на экране изображение в виде вертикальной линии высотою h при определённом положении n рукоятки 5. Зная n , по зависимости SyI = f(n) определяется чувствительность, затем и напряжение по формуле:



Результаты измерений и подсчётов записать в табл. 3.

Таблица 3

Наименование участка в цепи

h, мм

n, v/дел

SyI, мм/В

U, B














































Измерение тока ведётся косвенным путём. В электрическую цепь, ток которой надо измерить, последовательно включают активное сопротивление R0. Сопротивление это должно быть очень малым и величина его точно измеряется. Измерив падение напряжения на нём, как это выполнялось выше, и зная величину активного сопротивления, можно определить ток по формуле I = U / R0 .

Собрать схему рис.4, получив задание преподавателя по установке величины R0 .



Установить в схеме 34 значения тока по амперметру, измерить напряжения на сопротивлении R0 , по методике, указанной выше и определить значение тока по осциллографу. Определить относительную погрешность измерений. Результаты измерений и расчётов записать в табл.4

Таблица 4

Ток I, А по

амперметру

h, мм

n

SyII

UR0

R0,Ом

I, A
































Измерение угла сдвига фаз между двумя напряжениями.

Одним из основных параметров переменного тока в любой момент времени, является фаза. Фазовым сдвигом двух гармонических сигналов одинаковой частоты u1 = Um1sin(t + 1) и u2 = Um2sin(t + 2) называют модуль разности их начальных фаз:

 = 1 - 2 .

Для измерения фазового сдвига с помощью осциллографа применяют методы линейной и синусоидальной развёрток.

Линейный метод реализуют при наблюдении на экране одновременно двух сигналов путём подачи их в каналы вертикального отклонения двухканального осциллографа и последующем измерении интервалов t и Т (Рис.6а). Полезно перед измерением уравнять амплитуды обоих входных напряжений. Можно использовать ручку ПЛАВНО.

Для выполнения опыта собрать схему рис.5, показав её преподавателю.





При сборке схемы надо использовать провод, соединяющий заземляющий зажим  (12) и точку заземления рис.5. Это позволяет не использовать длинные концы (конец заземления по стандарту выполняются длиннее основного) соединительного кабеля.



Измерив, временные отрезки t и Т вычисляют фазовый сдвиг сигналов в градусах по формуле:



Необходимо зарисовать полученное изображение на кальку, выполнив по рисунку измерения.

Полученные результаты записать в таблицу 5.

Таблица 5

, град.

cos 

Р, Вт

Z, Ом

r, Ом

х, Ом

L, Гн
























Метод синусоидальной развёртки можно реализовать с помощью одного канала (первого) при подаче одного сигнала на вход Y , а второго – на вход X(22) При этом генератор развёртки осциллографа должен быть выключен (нажата кнопка )Х(28). При наличии фазового сдвига отношение мгновенных значений u и u0 периодически изменяются. Аналогично меняется наклон луча, перемещающегося под действием этих напряжений, и на экране вычерчивается эллипс, положение которого зависит от угла сдвига фаз (рис.6,б).

Полученное на экране изображение носит название фигуры Лиссажу.

Отрезок ab соответствует удвоенному амплитудному значению напряжения, приложенного к пластинам Х, а отрезок cd – удвоенному мгновенному значению этого напряжения, в то время как второе проходит через нуль Поэтому



Следует зарисовать полученное изображение и определить угол сдвига фаз, величину которого сравнить с углом измеренным ранее.

Содержание отчёта.

  1. Отчёт должен содержать схему рис.5.

  2. Кривые зависимости SyI,II = f (n) .

  3. Таблицы замеров, кальки с изображениями кривых.

  4. Векторную диаграмму, построенную по данным таб.5

4, Контрольные вопросы.

  1. Объясните назначение частей лицевой панели осциллографа и основных органов управления?

  2. Чувствительность осциллографа к напряжению по вертикальной и горизонтальной осям.?

  3. Каким образом производится измерение напряжения на участке цепи?

  4. Каким методом и как производится измерение тока в цепи с помощью осциллографа?

  5. Объясните с помощью векторной диаграммы, как связаны между собой напряжения на участках цепи?

  6. Как с помощью осциллографа определяется угол сдвига фаз между напряжениями одной частоты?

  7. Определение угла сдвига фаз между напряжением и током с помощью фигуры Лиссажу?

  8. Объясните с помощью векторной диаграммы расчёт параметров заданной цепи?

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Изучение электонно – лучевого осциллографа iconЛабораторная работа №8 изучение осциллографа и измерение чувствительности трубки
Цель работы состоит в изучении принципа работы осциллографа и определении чувствительности трубки по вертикальной и горизонтальной...

Изучение электонно – лучевого осциллографа icon«Изучение электронного осциллографа» Студент: Франк Д. В. Группа
Санкт-петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики

Изучение электонно – лучевого осциллографа iconЛабораторная работа №1. Изучение работы осциллографа, генератора, вольтметра
Оборудование: генератор гсф-2, осциллограф С1-131/1-Д, вольтметр В7-58/2, сигнальные провода

Изучение электонно – лучевого осциллографа iconРоссийской Федерации Новосибирский Государственный Технический Университет Кафедра Общей физики
Изучение сложения одинаково направленных и взаимно перпендикулярных гармонических колебаний с помощью осциллографа

Изучение электонно – лучевого осциллографа iconЛабораторная работа №21 исследование электрических затухающих колебаний при помощи осциллографа
Цель работы: изучение зависимости периода затухающих колебаний и логарифмического декремента затухания от параметров колебательного...

Изучение электонно – лучевого осциллографа iconИсследование гармонических колебаний
Изучение гармонических электрических колебаний. Ис-следование сложения колебаний. Приобретение экспери-ментальных навыков исследования...

Изучение электонно – лучевого осциллографа iconЛекции
Принципы и методы лучевой диагностики. Методики лучевого исследования в стоматологии

Изучение электонно – лучевого осциллографа iconЛабораторная работа №23 определение скорости звука в воздухе методом сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний
Цель работы: изучение сложения взаимно перпендикулярных колебаний с помощью осциллографа и определение скорости звука

Изучение электонно – лучевого осциллографа iconТесты по травматологии 4курс ом
Выпадение функции, какой мышцы происходит при повреждении лучевого нерва в зоне головки и шейки лучевой кости?

Изучение электонно – лучевого осциллографа iconЛабораторная работа №1-I
Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли по отклонению электронного луча осциллографа


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница