Измерение временных интервалов и частоты

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 13Следующая ⇒

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.

Для 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.

D t = l · m_t· k_´.

(2)

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

k_´ = 0, 2 получаем D 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.

f = 1 / Т.

Более 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

лабораторные

работы

З А Д А Н И Е

на практическую работу № 1

ИЗМЕРЕНИЕ АМПЛИТУДНЫХ И ЧАСТОТНЫХ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ С ПОМОЩЬЮ ОСЦИЛЛОГРАФА

Цель занятия: Изучить осциллограф и получить практические

навыки его использования при измерениях различных

параметров электрических сигналов

Время: 2 часа.

Вопросы, подлежащие изучению

1. Изучить устройство и принцип действия осциллографа.

2. Изучить состав и назначение основных органов управления.

3. Изучить порядок подготовки осциллографа к работе.

4. Научиться измерять амплитуды напряжений и токов,

временные интервалы и частоты исследуемых сигналов, для чего:

в схеме на рис. 3:

– измерить амплитуды напряжений U_m, их действующие значения

U, U _VD, U _R, частоту f сети и пульсаций выходного напряжения

(схема рис. 3, а, б);

в схеме на рис. 4:

– измерить амплитуды напряжения U _R и тока I _R, и частоту пуль-

саций выходного напряжения без фильтра (SA разомкнут) и

с фильтром (SA замкнут на схеме рис. 4, а, б);

– измерить амплитуду пульсаций выходного напряжения U _m_пуль

c включенным фильтром (SA замкнут на схеме рис. 4, а, б).

Примечание: схемы рис.3 и рис.4 и соответствующие им графики напряжений, полученные на экране осциллографа, с указанием на них всех измеряемых параметров, зарисовать в конспекте. Привести значения всех элементов расчетных формул (1), (2), (3) и результаты вычислений.

2.4. Методические указания по подготовке к занятию

По конспекту лекций и данному руководству изучить конструкцию, принцип действия осциллографа и порядок измерения параметров электрических сигналов.

Приведенные ниже схемы являются выпрямительными устройствами источников питания различной аппаратуры. В то же время они достаточно понятны на начальном этапе изучения дисциплины, что позволяет осмыслить полученные результаты и облегчает освоение такого сложного измерительного прибора, как осциллограф.

Каждая схема снабжена графиками изменения напряжений на различных участках, параметры которых предстоит пронаблюдать и измерить

при выполнении практической работы. Такое решение помогает на этапе подготовки к занятию понять характер измеряемых сигналов и предварительно подготовить масштабные оси будущих графиков с их временной привязкой (по вертикали), что очень важно для правильной оценки полученных результатов.

Литература

1. [1] стр. 385-392; [7] стр. 125-130.

2. Конспект лекций по электронной схемотехнике.

3. Данная методика проведения практического занятия.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒