double arrow

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

3

4.I. Перед включением осциллографа органы управления необходимо установить в следующие положения:

- малую ручку переключателя "Фильтры MHz " в положение "Откл.";

- большую ручку сдвоенного потенциометра переключателя входов в положение “ ”,” ”;

- малую ручку сдвоенного переключателя “ ” - в крайнее правое положение до щелчка;

- малую ручку сдвоенного потенциометра “ ”в положение "Откл." (в крайнее левое положение до щелчка), а большую в среднее положе­ние (метка вверху);

- малую ручку сдвоенного потенциометра “ ” в положение "Выкл." (в крайнее левое положение до щелчка);

- малую ручку “ ” и большую ручку “ ” сдвоенного потенциометра в среднее положение;

- большую ручку “ ” сдвоенного потенциометра в среднее положение;                                      - большую ручку сдвоенного потенциометра "Время/см" в положение "0,5ms";

    - малую ручку "Плавно" в крайнее правое положение до щелчка (сигнальная лампочка гореть не должна!);

   - большую ручку сдвоенного переключателя для установки вида синхро­низации в положение "Внутр.авт.", малую в среднее положение;

   - большую ручку сдвоенного переключателя «V/см» в положение «0,5», малую ручку в крайнее правое до щелчка (сигнальная лампочка гореть не должна!).

4.2. Для включения осциллографа необходимо включить его сетевой шнур в розетку ~220 В, малую ручку “ ” сдвоенного потенциометра повернуть вправо (по часовой стрелке) до щелчка. При этом должна загореться сигнальная лампочка, расположенная на пе­редней панели.

Через 2-3 минуты после включения осциллографа малой руч­кой “ ” отрегулируйте яркость (должна быть тонкая миллимет­ровая линия), малой ручкой “ ” сдвоенного потенциометра отре­гулируйте фокусировку линии луча так, чтобы линия развёртки была не особенно яркой, но хорошо видимой.

Если линия развёртки не будет видна на экране при максималь­ной яркости, то переместите её при помощи большой ручки “ ” сдвое­нного потенциометра по вертикали, а с помощью малой ручки сдвое­нного потенциометра “ ” - по горизонтали в пределы рабочей части экрана.

4.3. Для включения генератора необходимо включить в сеть ~220В его сетевой шнур, затем выключатель «Сеть», при этом должна загореться сигнальная лампочка. Органы управления генератора установить в следующие положения:

- «Множитель» в положение «х10»;

- «Расстройка» и «Рег.выхода» в среднее положение;

- задать переключателями частоту сигнала 50 Гц (с учётом множителя –

500 Гц);

- «Ослабление dB» в положение «10».

 

5. УПРАЖНЕНИЕ I.  ИЗМЕРЕНИЕ АМПЛИТУДЫ ИССЛЕДУЕМОГО СИГНАЛА

5.1. На экране осциллографа должен появиться сигнал в форме синусоиды.

5.2. Вращая малую ручку “ ” и большую “ ”,  установите сигнал на  экране симметрично относительно осей X и Y.

5.3. Ручкой «Рег.выхода» на генераторе задайте такую амплитуду сигнала, чтобы синусоида касалась верхней и нижней границ экрана осциллографа.

5.4. На экране появится следующее изображение (см. рис.6), используя которое, необходимо измерить  по вертикали в см. Размер клеток на экране осциллографа соответствует 1х1 см.

 Для исключения ошибок при измерении перед каждым замером необходимо большой ручкой перемещения осциллограммы по вертикали устанавливать синусоиду симметрично относительно оси Х.

 

            

         

          Рис. 6.

 

      Для удобства измерения рекомендуется малой ручкой горизонтального перемещения установить синусоиду одним из верхних максимумов на главную ось Y,

по которой и проводить отсчёты  величины   l.

      5.5. Величина исследуемого сигнала в вольтах равна произведению из­меренной величины  по экрану осциллографа в см на значение цифровой отметки переключателя “V/cм”:

                                              V= ∙ «V/cм»                                  (1)

      5.6. Проведите 4 опыта при значениях переключателя “V/cм”: 0,5; 1; 2; 5. Данные занесите в таблицу 1.

 

   Примечание. В случае, если изображение на экране осциллографа в одном из

указанных положений переключателя начнёт мелькать, нормализуйте изображение малой ручкой «Синхронизация».

                                                                                          

                                                                                                  Таблица 1

№№

замера

 

Положение переключа­теля   “V/ см “ Величина измеренного сигнала по осциллографу, см  Величина напряжения, В
    V= ∙V/cm
1 0,5    
2 1,0    
3 2,0    
4 5,0    

 

  5.7. Рассчитайте относительные погрешности результатов измерений при  = 0,5 мм:

                =; =  ; =; =.        

  5.8. Верните большую ручку переключателя «V/см» в положение «0,5».

            При какой амплитуде точнее проводить измерения?

 

  6. УПРАЖНЕНИЕ 2.  ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА

 

6.1. Установите большую ручку переключателя “Время/cм” в положение «2».                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

  6.2. На экране осциллографа появляется изображение синусоиды, как и в упражнении 1 (см. рис.7).

  6.3. Пользуясь осциллограммой, измерьте    по горизонтали в см. Отсчёты рекомендуется проводить на главной оси Х.

  6.4. Измеряемый временной интервал синусоидального сигнала  опре­деляется произведением двух величин: длины измеряемого интервала времени  на экране осциллографа по горизонтали  в   см  шкалы на значение цифровой отметки переключателя «Время/см»:

 

                                                        ,                                                    (2)

где  - длительность развёртки.

Значения  устанавливайте большой ручкой переключателя "Время/см".      Проведите 4 опыта при значениях переключателя "Время/см": “2ms”, “1ms”, “0,5ms”, “0,2ms”. Данные занесите в таблицу № 2.

Примечание. В положении переключателя «0,2 ms» необходимо малой ручкой горизонтального перемещения расположить осциллограмму таким образом, чтобы одноимённые точки синусоиды оказались на краях экрана.

                                                                                            Таблица 2

№№

замеров

 

 

Положение переключателя "Время/см ", ms/см   Величина измеренного сигнала по осциллографу , см  

Расчётное значение временных интерва­лов

,

мс

   

 

1

2  

 

2

1  

 

3

0,5  

 

4

0,2  

 

 

 

 
 

 
 

                                 

 

 
 

                               Рис.7.

 
           

 

6.5. Рассчитайте относительные погрешности результатов измерения при  = 0,5 мм:

=; =; =; =.

 

При каком периоде точнее проводить измерения?

 


 

      

         

     7. УПРАЖНЕНИЕ 3.  ИЗМЕРЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ДЛИТЕЛЬНОСТИ РАЗВЁРТКИ ОТ ЧАСТОТЫ СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА

7.1. Установите большую ручку потенциометра "Время/ms" в положение «0,5».

    7.2. Установите на генераторе частоту N =300 Гц (30х10).

    7.3. На экране осциллографа должно появиться изображение синусоиды, как и в упражнениях 1,2 (см. рис.8).

                          
                                         Рис. 8.

 

  7.4. Как и в упражнении 2, на осциллограмме определяем   длительность развёртки, или период,  синусоидального сигнала в см, после чего рассчитываем значение одного периода сигнала Т   в мс по формуле:

                                          ,                                    (3)

где  - коэффициент, задаваемый положением большой ручки сдвоенного переключателя «Время/ms».

   7.5. Рассчитайте значение частоты  синусоидального сигнала по формуле:

                                           = 1 / Т                                              (4)

 

или после подстановки формулы (3) получим:

 

                                    = 1 / ( p)                                   (5)

 


         7.6. Последовательно устанавливая на генераторе все заданные в таблице 3 частоты или 2-3 значения   (по решению  преподавателя) и определяя для каждого случая величины , рассчитайте по формуле (5) частоты по осциллограмме, полученные  данные занесите в таблицу.

Внимание! До занесения в таблицу убедитесь по размерностям входящих в формулу величин, что вы получили результат в Гц в размерности системы «СИ».

    7.7. Наблюдайте, как электронный луч рисует на экране синусоидальную кривую, для чего:

    - переключите на генераторе масштаб частоты в положение «1»;

    - переключите на генераторе величину частоты на 1 Гц;

    - переключите на осциллографе масштаб развёртки в положение

«50 мс/см».

    7.8. По окончании работы верните все рукоятки генератора и осциллографа в исходные  положения.

    7.9. По указанию преподавателя постройте на миллиметровке формата А4 график зависимости ν = f(N), прямую провести по средним значениям.

 

                                                                                                         

                                                                                                     Таблица 3

№№ замеров   Частота N, установленная на генераторе, Гц Длительность импульса на осциллографе “Время/см”, Величина измеренного сигнала по осциллографу , см Расчётная частота , Гц
1 300 0.5    
2 320 0.5    
3 340 0.5    
4 360 0.5    
5 380 0.5    
6 400 0.5    
7 420 0.5    
8 440 0.5    
9 460 0.5    
10 480 0.5    

 

        

     8.УПРАЖНЕНИЕ4. ИЗМЕРЕНИЕ С  ПОМОЩЬЮ ОСЦИЛЛОГРАФА  НАПРЯЖЕНИЯ  ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

    Для выполнения данного упражнения к установке приложены:

- источник питания постоянного напряжения (батарейка любого типа номиналом на 1,5 В);

- соединительный кабель к осциллографу.

Упражнение удобнее выполнять вдвоём.

 

    8.1. Отсоедините от осциллографа кабель, идущий от генератора.

    8.2. Присоедините на его место кабель из приложенного реквизита.

    8.3. Установите линию развёртки на ось Х, замкнув контакты кабеля.

    8.4. Прижмите штекеры кабеля одной рукой к контактам источника питания. Удерживая их в этом положении, другой рукой установите по оси Y с помощью переключателя «V/см» максимально-возможную величину (масштаб)  амплитуды в пределах экрана.

    8.5. Определите, как в упражнении 1,  и запишите в протокол величину l амплитуды в см и установленный масштаб по оси Y.

    8.6. Рассчитайте и запишите в протокол полученную величину V напряжения данного источника в Вольтах.

    8.7. Соберите схему установки в её основном варианте. Выключите осциллограф и генератор, отсоедините их от сети ≈ 220 В. Уберите использованный реквизит в полиэтиленовый пакет.

9. УПРАЖНЕНИЕ 5.  ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СИГНАЛА

     9.1. Рассмотрим изображение сигнала, показанное на рис. 9. Такой сигнал называется прямоугольным. Здесь, как и в синусоидальном сигнале, величина 2 – длительность развёртки (период),  а 1 –длительность сигнала (импульса).

    9.2. Прямоугольный сигнал, в отличие от синусоидального, характеризуется таким параметром как скважность. Величина скважности Р - это отношение длительности импульса 1 к величине периода 2 :

                                                   Р = 1 / 2                                                                                             (6)

                                        
       
Рис. 9.

 




Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  


3

Сейчас читают про: