 |
Основные технические характеристики измерительных приборов,
|
|
|
|
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1.1 Изучить принцип действия и структурную схему электронного осциллографа в различных режимах работы.
1.2 Изучить назначение и расположение ручек управления на передней панели и правила подготовки осциллографа к работе.
1.3 Научиться получать на экране осциллографа осциллограммы синусоидального и импульсного сигналов и измерять их параметры.
ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
2.1 Осциллограф С1-72, зав.№
2.2 Генератор Г5-54, зав.№
2.3 Генератор Г3-106., зав.№
ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
3.1 Соединить клемму " ¤" измерительных приборов с шиной защитного заземления.
3.2 Убедиться в наличии и исправности сетевых предохранителей измерительных приборов.
3.3 Соблюдать указания мер безопасности, приведённые в руководстве по эксплуатации приборов и оборудования, применяемых в данной работе.
3.4 Соблюдать все требования техники безопасности при работе в лаборатории электротехнических измерений.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
4.1 По техническому описанию осциллографа изучили его технические характеристики, расположение и назначение органов управления, проверили калибровку канала вертикального отклонения и длительности развертки. При необходимости производили регулировку.
4.2 Собрали схему измерений согласно рисунку 1.
Рисунок 1 - Схема измерения параметров импульсного сигнала
4.3 Получили на экране осциллографа изображение импульсной последовательности с генератора импульсов, применив внешний запуск развертки импульсом с гнезда синхронизации генератора Г5-54.
4.4 Провели измерения частоты следования выходных импульсов генератора в следующем порядке.
|
|
|
4.4.1 Устанавливая значения частот выходных импульсов на генераторе Г5-54 указанные в таблице 1, замеряли осциллографом значения частоты.
Длительность выходного импульса положительной полярности установили в пределах 1 мкс.
4.4.2 Расчётные формулы.
а) период выходных импульсов генератора определяли по формуле:
б) частоту выходных импульсов генератора определяли по формуле:
в) вычисление абсолютной погрешности измерения частоты проводили по формуле:
где Fг - частота выходных импульсов генератора;
Fизм - измеренная частота.
г) вычисление относительной погрешности измерения частоты проводили по формуле
4.4.3 Результаты измерений сведены в таблицу 1.
Таблица 1
4.5 Получили на экране осциллографа изображение импульсной последовательности с генератора импульсов, установив выходные параметры сигнала, применив внешний запуск развертки осциллографа импульсом с гнезда “синхроимпульсы” генератора Г5-54:
а) при измерении амплитуды импульса - частота F - 10 кГц, длительность импульса = 5 мкс;
б) при измерении длительности импульса - амплитуды импульса U = 2 В, частота F - 1 кГц.
4.6 Провели измерение амплитуды импульса, используя калиброванные значения коэффициентов отклонения.
4.6.1 Результаты измерений сведены в таблицу 2.
4.6.2 Расчётные формулы.
а) амплитуду выходных импульсов генератора определяли по формуле:
Таблица 2
б) Вычисляли частные погрешности путем нахождения частных производных, переходя к относительным погрешностям
где δА - относительная погрешность измерения амплитуды импульса,
δ1- относительная погрешность измерения отклонения (размер импульса по вертикали),
δк – предел допустимой основной погрешности коэффициента канала вертикального отклонения (из технических данных на осциллограф).
В свою очередь визуальная погрешность измерения отрезка по ГОСТ на электроннолучевые осциллографы составляет
|
|
|
где q - толщина луча на экране осциллографа, мм;
l - измеренное отклонение, мм.
Абсолютное значение погрешности определяли по формуле
4.7 Измерение длительности импульсов с помощью калиброванной развертки.
4.7.1 Данные измерений и расчётов сведены в таблицу 3, соблюдая правила округления.
Таблица 3
4.7.2 Расчётные формулы.
а) длительность выходных импульсов генератора определяли по формуле:
б) относительную погрешность измерения длительности определяли как
где δ1 – относительная погрешность измерения отклонения луча (длительности импульса, периода повторения);
δк – предел допускаемой основной погрешности коэффициента развертки.
где q - толщина луча на экране осциллографа, мм;
l - измеренное отклонение, мм.
в) абсолютное значение погрешности измерения длительности импульса, периода повторения определяли
4.8 Измерение параметров синусоидального сигнала.
Собрали схему измерений согласно рисунку 2.
4.9 Получили на экране осциллографа устойчивое изображение синусоидального выходного сигнала генератора.
4.10 Провели измерения частоты синусоидального сигнала генератора в следующем порядке.
Рисунок 2 - Схема измерения параметров синусоидального сигнала
4.10.1 Устанавливая значения частот выходного сигнала и на генераторе Г3-106 указанные в таблице 4, замеряли значения частоты осциллографом. Амплитуду выходного сигнала установили в пределах 2-3 В.
Результаты измерений приведены в таблице 4.
Таблица 4
4.10.2 Расчётные формулы.
а) период выходного сигнала генератора определяли по формуле:
б) частота выходного сигнала генератора определяли по формуле:
в) вычисление абсолютной погрешности измерения частоты определяли по формуле:
где Fг - частота выходного сигнала генератора;
Fизм - измеренная частота.
4.11 Измерение амплитуды синусоидального сигнала, используя калиброванные значения коэффициентов отклонения.
5.11.1 Результат измерения представить в виде Uвых = Uизм ± ΔU c учетом правила округления. Частота выходного сигнала - 50 кГц. Результаты измерений сведены в таблицу 5.
Таблица 5
4.11.2 Расчётные формулы.
а) амплитуда выходных импульсов генератора определяется по формуле:
|
|
|
Uизм = lу • Коткл
где δА - относительная погрешность измерения амплитуды импульса,
δ1- относительная погрешность измерения отклонения (размер импульса по вертикали),
δк – предел допустимой основной погрешности коэффициента канала вертикального отклонения (из технических данных на осциллограф).
В свою очередь визуальная погрешность измерения отрезка по ГОСТ на электроннолучевые осциллографы составляет
где q - толщина луча на экране осциллографа, мм;
l - измеренное отклонение, мм.
Абсолютное значение погрешности определяли по формуле
в) амплитуду выходного напряжения генератора определяли по формуле
Um г = 1,14 Uг
4.12 Осциллограммы измеряемых сигналов приведены на рисунках 3 -7.
Рисунок 3 – Осциллограмма измерения частоты импульсного сигнала
Рисунок 4 – Осциллограмма измерения амплитуды импульсного сигнала
Рисунок 5 – Осциллограмма измерения длительности импульсного сигнала
Рисунок 6 – Осциллограмма измерения частоты синусоидального сигнала
Рисунок 7 – Осциллограмма измерения амплитуды напряжения синусоидального сигнала
ВЫВОДЫ
Приложение А
Основные технические характеристики измерительных приборов,
Применённых в работе.
|
|
|
