- •Министерство образования и науки рф
- •Содержание
- •Приложения…………………………………………………………. 72
- •Изучение электронного осциллографа
- •Устройство и принцип действия осциллографа
- •Порядок выполнения работы
- •Исследование электростатических полей
- •Сведения из теории
- •Моделирование электрического поля и описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Определение эдс источника тока компенсационным методом
- •Сведения из теории
- •Принцип работы потенциометра
- •Порядок выполнения работы
- •Градуировка термопары
- •Сведения из теории
- •Порядок выполнения работы
- •Определение магнитной индукции в межполюсном зазоре прибора магнитоэлектрической системы
- •Сведения из теории
- •Принцип действия прибора магнитоэлектрической системы
- •Порядок выполнения работы
- •Исследование магнитного поля кругового тока
- •Сведения из теории
- •Порядок выполнения работы
- •Определение индукции магнитного поля земли с помощью электронно-лучевой трубки
- •Магнитное поле Земли
- •Описание установки и теория метода определения магнитного поля Земли
- •Порядок выполнения работы
- •Изучение явлений электромагнитной индукции и взаимоиндукции
- •Сведения из теории
- •Описание установки и метода исследования
- •Порядок выполнения работы
- •Исследование кривых гистерезиса ферромагнетиков с помощью осциллографа
- •Сведения из теории
- •Описание метода и экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Изучение затухающих электромагнитных колебаний в контуре
- •Сведения из теории
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Исследование зависимости сопротивления проводника от температуры
- •Сведения из теории
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Литература
- •Пример обработки результатов прямого измерения
- •Пример обработки результатов косвенного измерения
Порядок выполнения работы
1. Подготовить осциллограф к измерениям.
1.1. Установить органы управления осциллографом в положения, указанные в приведенной табл. 1.1.
Таблица 1.1
№ п/п |
Органы управления на панели |
Устанавливаемые положения органов управления |
Назначение органов управления |
1 2 3
4 5
6
7
8 9
10
11
12
13 14
15
16
17 |
Общие “Яркость” “Фокус” “Шкала” Усиление по У “Вольт/дел.” “Усиление”
“”
“, , ”
Развертка “Грубо” “Плавно” “Стаб.”
“Время/дел.”
“Длительность”
“I, 02”
Cинхронизация “Внутр., внеш., Х” “, , +, -”
“Уровень”
Тумблер “_”, 2кГц
Тумблер ”Cеть” |
Среднее Среднее Среднее
“V 6 дел.” Крайнее правое
Среднее
“”
Среднее Любое Крайнее правое
“0,5 mS”
Крайнее правое
“I”
“внутр.” “+”
Крайнее правое
“_”, 2 кНz
Выключено |
Яркость луча Фокусировка луча Подсветка шкалы
Делитель напряжен. Коэффициент усиления Перемещение луча вверх, вниз Режим работы усилителя
Перемещение луча вправо, влево Режим работы развертки Длит. развертки (скачком) Длит. развертки (плавно) Изменение “цены” деления шкалы
Вид синхронизации Вход и полярность синхронизации Плавный переход от “+” к “-” Подача калибровоч- ного напряжения Подключение осциллографа к сети |
1.2. Вилку питающего шнура включить в сеть 220 В). Тумблером “Сеть” подать на прибор напряжение (загорается сигнальная лампа).
1.3. Через 2-3 минуты после включения на экране появится сигнал формы (иногда вертикальные линии этого сигнала не высвечиваются), что означает, что подано калибровочное напряжение.
Отрегулировать яркость сигнала и вывести его в центральную часть экрана. Ручкой “Уровень” остановить картину. Ручкой “ Грубо” установить ее в такое положение, чтобы удобно было считать число импульсов. Проверить, не сбилась ли градуировка: в 10 делениях горизонтальной шкалы должно быть 10 импульсов, по оси У сигнал должен занимать 6 делений.
2. Проанализировать форму исследуемого сигнала, измерить его амплитуду и вычислить эффективное значение напряжения.
2.1. Ручку “Вольт/дел.” повернуть влево (т.е. отключить калибровочный сигнал) и поставить ее указатель на цифру 5 или 10.
2.2. Исследуемый сигнал (сеть 6,3 В) с помощью специального шнура подать через гнездо 1М 40 рF на вертикально отклоняющие пластины. На экране появится множество кривых, накладывающихся друг на друга (если они по вертикали не входят в экран, ручкой “Вольт/дел.” уменьшить их видимую амплитуду). Вращая влево ручку “Время / дел.”,
сделать так, чтобы осталась одна кривая с 3-4 полными колебаниями, а ручкой “Стаб.” добиться того, чтобы она была неподвижна. Полученную кривую нарисовать, пометив величины, соответствующие осям.
2.3. Определить амплитуду Uo сигнала и эффективное значение напряжения Uэф. Для этого измерить по вертикали расстояние между крайними точками кривой в делениях шкалы (например, Н =2,6 дел.), тогда U0 = цифровая отметка “Вольт/дел.” Н (число делений) / 2.
3. Определить период колебаний сигнала и его частоту.
3.1. Сосчитать, сколько N горизонтальных делений шкалы занимают некоторое число колебаний n. Очевидно, период колебаний вычисляется как:
Т = / n = N цену деления шкалы “Время/дел.”
множитель (1 или 0,2) / n,
а частота и циклическая частота вычисляются как:
= 1/ T, = 2 =
3.2. Исследуемый сигнал снять.
4. Наблюдать фигуры Лиссажу (кривая, по которой движется частица, участвующая в двух взаимно перпендикулярных гармонических колебаниях). Использовать их для нахождения частоты исследуемого сигнала.
4.1. Ручку “Внутр., Внеш., Х” поставить в положение Х (этим отключили генератор развертки).
4.2. На вход канала вертикального отклонения вновь подать исследуемый сигнал. На вход канала горизонтального отклонения подать сигнал от звукового генератора (частота его сигналов может изменяться и измеряться по шкале генератора).
Для трех-пяти фигур измерить по шкале звукового генератора частоту х сигнала генератора. Частота исследуемого сигнала определяется как: у = х число точек касания горизонтальной прямой / число точек касания вертикальной прямой (см. рис. 1.6).
Результаты занести в табл. 1.2. Сделать вывод относительно у.
Таблица 1. 2
Частоты |
1 |
2 |
3 |
4 |
х |
|
|
|
|
у |
|
|
|
|
Фигуры Лиссажу |
|
|
|
|
4.4. Снять исследуемый сигнал и сигнал звукового генератора.
5. Наблюдать форму, определить амплитуду, период и частоту второго исследуемого сигнала.
5.1. Ручку “Внутр., ВНЕШ., Х” вернуть в положение “Внутр.”.
5.2. Подать на вход вертикального канала от специального генератора второй исследуемый сигнал и повторить работу по п.п. 4.2, 4.3.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Электронный осциллограф: назначение, основные узлы осциллографа.
2. Устройство электронно-лучевой трубки.
3. Назначение блока питания, усилителей, генератора развертки, блока синхронизации, калибратора.
4. Физические основы работы электронно-лучевой трубки.
5. Назначение основных ручек управления, размещенных на панели осциллографа.
6. Определение амплитуды сигналов.
7. Определение периода колебаний и частоты.
8. Фигуры Лиссажу и использование их для определения частоты сигналов.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2