4. Зміст звіту
4.1. Найменування та мета роботи. Основні технічні дані осцилографа.
4.2. Принцип формування зображення на екрані осцилографу.
4.3. Стислий виклад осцилографічних методів вимірювання параметрів періодичних сигналів.
4.4. Таблиці з результатами вимірювань та розрахунків.
4.5. Висновки.
5. Контрольні запитання
5.1. Як побудована електронна-променева трубка? Пояснить призначення електродів.
5.2. Назвіть режими роботи ЕО і для яких вимірювань вони використовуються?
5.3. Яким чином формується зображення на екрані ЕО?
5.4. Що таке «коефіцієнт відхилення» та «коефіцієнт розгортки» і як вони визначаються?
5.5. Що таке «синхронізація» та з якою метою вона виконується при проведенні вимірювань ЕО?
5.6. Яким чином змінюється масштаб зображення на екрані ЕО по вісі X та по вісі Y?
5.7. Який режим роботи ЕО називають режимом чекаючої розгортки і в яких випадках його використовують?
5.8. Який порядок дій виконується при вимірюванні миттєвих значень та часових характеристик сигналу, що досліджується за допомогою ЕО?
5.9. В чому полягає метод еліпсу при визначенні фазового зсуву?
5.10. Який вигляд може мати фігура Лісажу на екрані ЕО, якщо на входи X і Y подані синусоїдальні напруги, причому частота напруги на вході Y в n раз більше ніж на вході X? (n=2¸10).
Лабораторна робота №3. Експериментальне дослідження основних характеристик вимірювального генератора сигналів низької частоти
Мета:
1. Ознайомитися з побудовою вимірювального генератора й методикою підготовки його до проведення вимірювань.
2. Набути навички настроювання генератора й виконання вимірювань.
Підготовка до роботи:
1. Вивчити теоретичний матеріал по темі «Генератори вимірювальних сигналів», «Вимірювальні генератори» [Л1, с.96-120; Л2, Л6, с.158-161].
2. Вивчити главу 5 методичних вказівок [Л4.].
3.Підготувати звіт до виконання експериментальних досліджень в лабораторії.
1. Прилади та обладнання
1.1. Генератор сигналів низької частоти Г3-109;
1.2. Взірцевий багатограничний вольтметр В7-16;
1.3. Електронно-лічильний частотомір Ч3-57;
1.4. Електронно-променевий осцилограф С1-83;
1.5. Узгоджене навантаження : 50 Ом - 1 шт;
2. Схема з`єднання приладів
Рис. 2.1.
3. Завдання
3.1. Зібрати схему для дослідження характеристик генератора низької частоти (ГНЧ).
3.2. Встановити початкове положення органів управління і увімкнути живлення.
3.3. Встановити напругу вихідного сигналу за таблицею 3.1. згідно № бригади.
-
№ бригади
1
2
3
4
5
6
7
8
U, В
0,75
3,5
5,2
6,5
7,8
9,3
12,6
14,1
3.4. Перевірити градуювання шкали частоти ГНЧ.
Встановлюючи вказані в таблиці 3.1 частоти fг двічі, визначити f' та f" - частоти генератора, які заміряні електронно-лічильним частотоміром при підході до позначки, що перевіряється по шкалі частот, зліва та справа відповідно, Гц.
Таблиця 3.2
-
fГ, Гц
100
200
103
2·103
104
2·104
105
2·105
f', Гц
f", Гц
fД, Гц
Df, Гц
δ(f), %
3.5. Розрахувати фактичну, абсолютну й відносну похибку встановлення частоти:
За дійсне значення частоти генератора (fД) приймають середнє арифметичне двох відліків за частотоміром й виявляють за формулою:
Порівняти значення відносної похибки встановлення частоти генератора з його допустимою основною похибкою.
Основна відносна похибка встановлення частоти генератора Г3-109 не повинна перевищувати величини ±(1+50/fн)% в діапазоні частот 200Гц-20кГц; для інших діапазонів ±(2+50/fн)% ; fн- номінальне значення частоти за шкалою частот.
3.6. На частоті 10000 Гц та напрузі згідно табл.3.1. отримати стійке зображення на екрані осцилографа й замалювати осцилограму коливань, що генеруються в обраному масштабі за часом розгортки та напруги (масштаб вказати на осцилограмі).
3.7. Перевірити градуювання шкали напруг вольтметра генератора на частоті 1000 Гц. Встановлюючи двічі за вольтметром генератора вказані в таблиці 3.3 значення напруги Uг, визначити U' и U" - напруги, які виміряні зразковим вольтметром при підході до позначки вольтметра генератора, що повіряється, зліва та справа відповідно, В;
Таблиця 3.3
-
Uг, В
0,5
0,90
1,50
5,0
15,0
U', В
U", В
Uд, В
δпр, %
3.8. Розрахувати відносну приведену похибку вихідної напруги генератора
За дійсне значення напруги (Uд) приймають середнє арифметичне двох відліків за зразковим вольтметром й виявляють за формулою:
де Uвг - верхня границя шкали вольтметра генератора, що повіряється, В.
Порівняти значення відносної приведеної похибки встановлення вихідної напруги генератора, припустима величина якого складає ±4%.
3.9. Перевірити коефіцієнти ділення вбудованого атенюатора (границь напруги ) на частоті 1000 Гц. Встановити атенюатор в положення 15 В, а перемикач "нагрузка" в положення "ATT". Встановити вихідну напругу генератора за зразковим вольтметром 15 В. Встановлюючи атенюатор в положення, вказані в таблиці 3.4, виміряти дійсні значення напруги Uд зразковим вольтметром .
Таблиця 3.4
-
Границя Uг
15 В
5 В
500 мВ
50 мВ
15 мВ
dг
1:1
1:3
1:30
1:300
1:1000
Аг, дБ
Uд, В
dд
Ад, дБ
DА, дБ
3.10. Розрахувати номінальне значення ослаблення атенюатора в децибелах за формулою:
де Uвх = 15В = const - напруга на вході атенюатора, Uвих - вихідна напруга атенюатора, що відповідає положенню перемикача (15В, 5В, і т. д.).
3.11. Розрахувати дійсні значення коефіцієнтів ділення:
та ослаблення атенюатора в децибелах
Розрахувати абсолютну похибку ослаблення атенюатора
DА = Аг - Ад і порівняти з допустимою DАдоп = ± 0,5 дБ.
3.12. За результатами вимірювань та розрахунків зробити висновки.