Измерение временных интервалов и частоты

При измерении временных интервалов ручку плавной регулировки “Длительность” (соосной с одноименным переключателем) переводят в крайнее правое положение (до щелчка), при котором коэффициенты развертки m_t в точности соответствуют градуировке “Время/делен.”. переключателя “Длительность”.

Исследуемый временной интервал желательно установить в центре экрана с помощью ручки “↔” (cмещение по горизонтали). Точность измерения временных интервалов увеличивается при увеличении длины измеряемого расстояния на экране ЭЛТ. Поэтому переключатель длительности развертки “Длительность” и тумблер множителя развертки (обычно имеющего значения 1 и 0,2) следует установить в такое положение, чтобы измеряемый интервал времени занимал длину на экране не менее четырех делений шкалы.

Д ля уменьшения погрешности измерения за счет толщины светящейся линии графика, измерения производятся или оба по правым, или оба по левым краям линий изображения.

Измеряемый временной интервал определяется произведением трех величин: числа делений шкалы по горизонтали l, соответствующих длительности измеряемого интервала времени на экране, коэффициента развертки m_t (цифровой отметки показаний переключателя “Время/делен.”) и

значения множителя развертки k_ , т.е.

 t = l · m_t · k_.

(2)

Например, при l = 7,3 деления по горизонтали, m_t = 20 мкс/дел и

k_ = 0,2 получаем  t = 7,3 ·20 · 0,2 = 29.2 мкс.

Измерение частоты электрических колебаний при помощи осциллографа широко распространено.

Одним из путей решения этой задачи является использование метода фигур Лиссажу, о котором вкратце говорилось выше. На один из входов подают сигнал образцовой частоты, например, от генератора, а не другой вход – напряжение, частоту (и фазу) которого хотят измерить. В результате взаимодействия входных напряжений на экране осциллографа будут формироваться замысловатые фигуры, по виду которых можно судить о соотношении частот и фаз исследуемых сигналов.

Б

f = 1 / Т.

олее простым и доступным является метод измерения частоты как величины, обратной периоду сигнала, измеренному с использование формулы (2)

(3)

Для повышения точности измерения частоты рекомендуется использовать не один период сигнала, как указано в выражении (3), а несколько, заполняющих наиболее полно всю шкалу (10 делений) по горизонтали. Подчитав число n таких периодов, а также соответствующее ему число де-

лений l по горизонтали, и учитывая значение коэффициент развертки m_t

(цифровой отметки возле переключателя “Время/делен.”), искомую частоту можно определить по формуле:

.

(4)

Например, если 5 периодов входного сигнала (n = 5) занимают расстояние l = 8,5 делений шкалы по горизонтали и коэффициент развертки m_t = 2 мкс/делен., то искомая частота сигнала равна:

.

Практические

и

лабораторные

работы

З А Д А Н И Е

на практическую работу № 1