Задание 5 Измерение временных интервалов и частоты напряжения с помощью осциллографа

Измерение временных параметров исследуемого сигнала производится следующим образом:

ручками <↕> и «↔» установите изображение измеряемого временного интервала в центр экрана;

установите калиброванный режим развертки;

выберите ручкой ВРЕМЯ/ДЕЛ нужный коэффициент развертки.

При увеличении длины измеряемого интервала на экране ЭЛТ точность измерения временных параметров увеличивается.

Измерения проводите по левому или правому краю линии. Измеряемый временной интервал определить, как произведение величины выбранного коэффициента развертки (положение переключателя ВРЕМЯ/ДЕЛ) на измеренную величину интервала времени в делениях шкалы экрана. Если требуется измерить частоту исследуемого сигнала, измерьте его период, а частоту определите как величину, обратно пропорциональную периоду.

При измерении осциллографом временных интервалов пользуйтесь следующими рекомендациями:

- установите измеряемый временный интервал изображения ручкой в центр экрана;

- выберите коэффициенты развертки.

Определите измеряемый временной интервал как произведение длины измеряемого отрезка на экране по горизонтали (в делениях) на показания переключателей "ВРЕМЯ/ДЕЛ.".

Для измерения частоты исследуемого сигнала измерьте размер целого числа периодов сигнала (в делениях), укладывающихся наиболее близко к 8 делениям шкалы. Тогда искомая частота сигнала:

(10)

где: n - число измеряемых периодов:

l- расстояние, которое занимают измеренные периоды , деления;

Т_р -коэффициент развертки на измеренном диапазоне, с/дел.

Задание 6 Наблюдение фигур Лиссажу

С помощью осциллографа можно определить частоту неизвестного гармонического колебания. Для определения ее пользуются методом фигур Лиссажу.

Фигура Лиссажу – замкнутая кривая, получаемая на экране осциллографа при сложении взаимно перпендикулярных колебаний, подаваемых на отклоняющие пластины, если частоты этих колебаний равны или кратны.

Исследуемое гармоническое колебание складывается со взаимно перпендикулярными ему колебаниями известной частоты. В результате сложения получаются кривые сложной формы, по общему виду которых можно определить частоту исследуемого напряжения. Фигуры Лиссажу получаются разными при различных соотношениях кратных частот, поданных напряжений

(рисунок 20).

Зная частоту одного из поданных напряжений и вид фигуры Лиссажу, можно определить неизвестную частоту. Допустим, напряжение с известной частотой ν_у подается от звукового генератора "ЗГ" 'на пластины У, а напряжение неизвестной частоты ν_х на пластины X. В зависимости от кратности частот на экране осциллографа получаются различные фигуры Лиссажу. Из соотношения

где: е – заряд электрона [Кл], Е – напряженность поля [Н/Кл], по любой фигуре Лиссажу может быть найдена неизвестная частота.

где n_у, n_х – число пересечений фигурой Лиссажу осей х и у (пример на рисунке 19).

Рисунок 19 Пример пересечения фигурой Лиссажу осей х и у

Если в качестве опорного напряжения использовать напряжение промышленной сети, частота которого высокостабильна, то можно определить погрешность частоты колебаний, генерируемых звуковым генератором, а также зарисовать соответствующие фигуры Лиссажу, получившиеся на экране осциллографа.