 |
Измерение временных интервалов.
|
|
|
|
Лабораторная работа №1.
ИЗУЧЕНИЕ УНИВЕРСАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА.
1. Цель работы - изучение конструкции универсального стенда; приобретение навыков работы с оборудованием стенда и усвоение методов измерений.
2. Описание универсального стенда.
Универсальный лабораторный стенд содержит:
1. Генератор синусоидального напряжения звуковых частот типа ГЗ с выходным напряжением от 0 до 10 В в диапазоне частоты от 20 Гц до 200 кГц.
2. Осциллограф С1-72.
3. Универсальный вольтметр В7-38.
4. Усилитель-преобразователь сигналов.
5. Источник регулируемого постоянного напряжения от 0 до 25 В.
6. Наборная панель, на которой расположены резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы, ключи и переключатели, необходимые для проведения лабораторных исследований.
Конструкция стенда позволяет проводить лабораторные работы по исследованию свойств линейных и нелинейных электрических цепей.
3. Правила работы с приборами.
Генератор сигналов низкочастотный типа ГЗ.
Генератор сигналов представляет собой источник синусоидальных электрических колебаний звуковой и ультразвуковой частоты с малым коэффициентом гармоник.
3.1.1.Технические данные.
I поддиапазон (х1): от 20 до 200 Гц,
II поддиапазон (х10): от 200 до 2000 Гц,
III поддиапазон (х100): от 2000 до 20000 Гц,
IV поддиапазон (х1000): от 20000 до 200000 Гц.
Номинальная выходная мощность на активной нагрузке 600 Ом на частоте 1000 Гц не менее 100 мВт.
3.1.2. Подготовка генератора к работе.
а) тумблер включения внутренней нагрузки – в положении «600 Ом»;
б) переключатель «Множитель частоты» и ручку установки частоты в положение, соответствующее диапазону исследуемой области частот. Например, для синусоидального сигнала частотой f = 2500 Гц следует установить III поддиапазон регулирования частотой генератора;
|
|
|
в) тумблер установки формы выходного сигнала в положение ~ (для генератора ГЗ-111);
в) тумблер включения сети перевести в положение «вкл.», при этом должна загореться сигнальная лампа.
Приступить к работе с генератором следует после 15–минутного прогрева.
Усилитель-преобразователь
Усилитель преобразователь предназначен для усиления мощности синусоидальных напряжений генератора или преобразования их в сигнал прямоугольной формы. Включается в сеть тумблером, после чего загорается сигнальная лампочка.
Тумблером на два положения устанавливается нужный вид сигнала:
верхнее положение – синусоидальная форма;
нижнее положение – прямоугольная форма;
Сигнал в исследуемую цепь подается с выходных клемм. Нижняя клемма присоединена к корпусу стенда.
ВНИМАНИЕ: 1. Заземляющий вывод измерительного кабеля осциллографа следует подключать к нижней клемме усилителя. При подключении к верхней клемме - выход усилитель-преобразователя «закорачивается», и он отключается. (В этом случае необходимо отключить усилитель от сети, правильно подключить измерительный кабель, после чего произвести повторное включение.)
2. Во избежание искажения выходного синусоидального сигнала следует уменьшить напряжение с помощью регулятора напряжения на лицевой панели усилителя – преобразователя.
Измерение постоянного напряжения.
Измеряется универсальным вольтметром В7-38. Измерение производится путём подключения измерительных проводов вольтметра к клеммам Для измерения постоянного напряжения необходимо нажать переключатель режима работ под символом V=. Предел измерения выбирается автоматически.
Измерение переменного напряжения.
Измеряется универсальным вольтметром В7-38. Предел выбирается автоматически, переключатель режима работы нажать под символом V~. Вольтметр регистрирует действующее значение синусоидального сигнала в вольтах.
|
|
|
Измерение сопротивлений.
Измеряется универсальным вольтметром В7-38 в режиме «омметра» при отсутствии напряжения на исследуемом элементе. Измерение производится путём подключения измерительных проводов вольтметра на клеммы элемента. Величина сопротивления на индикаторе прибора регистрируется в кОм.
3.3. Осциллограф С1-72 предназначен для исследования электрических процессов путем визуального наблюдения и измерения их временных интервалов от 0,2 мкс до 500 мс и амплитуд от 40 мВ до 60 В.
3.3.1. Подготовка к работе.
Перед включением прибора в сеть предварительно установите органы управления в следующие положения:
· ручки «*», «¤», «
», «
», «Уровень» - в среднее положение;
· «Стабильность» в крайнее правое положение;
· переключатель «V / Дел» - в положение «10»;
· 
переключатель полярности синхронизации - в положение «»;
· переключатель синхронизации – в положение · (внутренняя синхронизация);
· переключатель «Вход Х» - в выключенном положении.
Нажатием кнопки «Сеть» включите прибор. При этом должна загореться сигнальная лампочка.
Через 2-3 минуты после включения прибора следует отрегулировать яркость и фокусировку линии развертки с помощью ручек «*» и «¤».
3.3.2. Порядок работы с прибором.
Измерение временных интервалов.
Измеряемый временной интервал рекомендуется установить в центре экрана с помощью « «. 
Точность измерения увеличивается при увеличении длины измеряемого интервала на экране осциллографа.
Измеряемый временной интервал 
определяется произведением двух величин: длины измеряемого интервала времени на экране по горизонтали в делениях и значения величины времени на деление в данном положении переключателя масштаба «Время/Дел».
Например, длина измеряемого интервала в делениях 
делений, масштаб времени 
, тогда 
Измерение частоты.
Частоту сигнала можно определить, измерив, временной интервал исследуемого сигнала, равный его периоду Т. Тогда искомая частота сигнала равна 
.
Точность расчёта можно повысить, если взять временной интервал сигнала, равный нескольким периодам. Пусть, например, пять периодов n =5 занимают расстояние 
деления при положении переключателя «Время/Дел» 
|
|
|
Тогда искомая частота сигнала равна:
Измерение амплитуды исследуемых сигналов.
Измерение амплитуды сигналов производится следующим образом. На вход усилителя вертикального отклонения подается исследуемый сигнал. При помощи ручек «» и «» сигнал совмещают с нужными делениями шкалы и измеряют размах изображения по вертикали в делениях.
Положение переключателя «V / Дел» необходимо выбрать таким, чтобы размер исследуемого сигнала получался наибольшим в пределах рабочей части экрана.
Величина исследуемого сигнала в вольтах будет равна произведению измеренной величины изображения в делениях, умноженной на цифровую отметку переключателя «V / Дел». Например, измеренная величина амплитуды напряжения в делениях 
, положение переключателя «V / Дел» соответствует 
, тогда амплитуда сигнала в вольтах 
|
|
|
