6. Выполнение лабораторной работы
Таблицы 6 Частота выходного сигнала калибратора
Варианты |
Последняя цифра номера зачетной книжки (пароля) |
2 |
|
f, кГц |
20 |
Таблица 7 Значение коэффициента вертикального отклонения
Варианты |
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки (пароля) |
2 |
|
Коэффициент отклонения, В/дел |
0,1 |
Ознакомление с органами управления и режимами работы электронного осциллографа.
Режим внешней развертки X-Y Кр=5мс/дел
f=
К0= 0.2 В/дел
К0= 0.1 В/дел
К0= 0.5 В/дел
Режим внутренней развертки Х-Х Кр=5мс f=50 Гц
К0=0.2 В/дел «+» К0=0.2 В/дел «–»
5.3.6
Измерение напряжения гармонического сигнала
Осциллограмма 1
Кр= мкс
h=
Ko=0.1 B
Осциллограмма 2
Измерение с помощью осциллографа периода и частоты гармонического сигнала
Осциллограмма 3
Kр= мкс/дел
Ko= В/дел
l= дел
Осциллограмма 4
Kр= мкс/дел
Ko= В/дел
l= дел
n=6
Таблица 8 Результаты измерения пикового значения напряжения гармонического сигнала
Частота калибратора |
№ осциллограммы |
, (В/дел) |
h, (дел) |
b, (дел) |
, (%) |
, (%) |
, (%) |
U В, мВ |
, (%) |
, В, мВ |
Результат измерения напряжения Р=0.997, Условия измерения нормальные |
20 кГц |
1
|
0.1 |
6 |
0,1 |
2 |
0.6667 |
2 |
0.3 |
4.522 |
0.013565 |
U= B U= B % |
20 кГц |
2
|
0.2 |
3 |
0,1 |
2 |
1,333 |
2 |
0,3 |
4.667 |
0.014 |
U= B U= B % |
Таблица 9 Результаты измерения периода гармонического сигнала
Частота калибратора |
n, число наблюдаемых периодов |
№ осциллограммы |
, (мкс/дел) |
Размер n периодов , (дел) |
b, (дел) |
, (%) |
, (%) |
, (%) |
Т, (мкс) |
, (%) |
, (мкс) |
Результат измерения периода Р=0.997, Условия измерения нормальные |
20 кГц |
1 |
3 |
10 |
5 |
0,1 |
2 |
0,8 |
0 |
50 |
4.0792 |
2.03961 |
; мкс |
20 кГц |
3 |
4 |
20 |
7,5 |
0,1 |
2 |
0,5 |
0 |
50 |
4.0354 |
2.0177 |
; мкс |
Таблица 10 Результат измерения частоты гармонического сигнала
-
Частота
калибратора
n, число наблюдаемых периодов
Т,
мкс
,
мкс
f,
кГц
,
кГц
,
(%)
Результат измерения частоты
Р=0.997, Условия измерения нормальные
20 кГц
1
50
2.03961
20
0,815843
4.0792
;
кГц
20 кГц
4
50
2.0177
20
0,80708
4.0354
;
кГц
Исследование формы и фазового сдвига сигналов в двухканальном режиме.
Таблица 11 Частота выходного сигнала калибратора
Частота сигнала |
Последняя цифра номера зачетной книжки (пароля) |
2 |
|
f, кГц |
1,0 |
Таблица 12 Фазовый сдвиг сигналов на выходах калибратора
Параметр |
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки (пароля) |
2 |
|
Фазовый сдвиг, градус |
50 |
120 |
Осциллограмма 5
Двухканальный режим
Внутренняя развертка Х-Х
Ко= В/дел
Кр= мкс/дел
Измерим величину периода и фазового сдвига сигнала с помощью линейки:
L1= мм
l1=
Методом косвенных измерений найдем предел допускаемой абсолютной погрешности фазового сдвига
Где
Тогда
Погрешность округления
Найдем предел допускаемой относительной погрешности фазового сдвига
Погрешность округления
Результат измерения
P=0.997
Условия измерения нормальные
Осциллограмма 6
L2= мм
l2=
Методом косвенных измерений найдем предел допускаемой абсолютной погрешности фазового сдвига
Погрешность округления
Найдем предел допускаемой относительной погрешности фазового сдвига
Погрешность округления
Результат измерения
P=0.997
Условия измерения нормальные
Осциллограмма 7
L3= мм
l3=
Методом косвенных измерений найдем предел допускаемой абсолютной погрешности фазового сдвига
Погрешность округления
Найдем предел допускаемой относительной погрешности фазового сдвига
Погрешность округления
Результат измерения
P=0.997
Условия измерения нормальные
Вывод: были изучены принцип работы и структурная схема универсального электронно-лучевого осциллографа. Главная уникальность прибора в том, что он дает возможность анализировать форму сигнала. Зная форму сигнала можно найти такие параметры, как: длительность нарастания длительность фронта, амплитуду и т.д.
При измерении напряжения гармонического сигнала можно сделать вывод, что при увеличении коэффициента отклонения погрешность измерения возрастает. Таким образом, чем больше размер изображения, тем точнее измерение.
При измерении периода и частоты гармонического сигнала можно сделать вывод, что небольшое изменение коэффициента развертки несущественно влияет на погрешность измерения.
Таким образом, можно сказать, что осциллограф является универсальным измерительным прибором, с помощью которого можно измерить множество параметров, таких как: напряжение, частота, период и т.д.
Результат измерения фазового сдвига
Значение погрешности фазового сдвига зависит от точности средства измерения (линейка). Для уменьшения значения погрешности необходимо использовать более точную линейку с меньшим значением погрешности.
8. Список литературы.
Анализ формы электрических сигналов электронно-лучевым осциллографом. И.Н. Запасный, В.И. Сметанин; СибГУТИ. Новосибирск. 2012
Оценка инструментальных погрешностей при экспериментальных исследованиях. Методическое пособие под редакцией Н.И. Горлова, И.Н. Запасного, В.И. Сметанина, Новосибирск, 2015г.
Метрология, стандартизация и измерения в технике связи. Под редакцией Б.Г. Хромого, М., Радио и Связь, 1986г.