Измерение с помощью электронно-лучевого осциллографа (Отчет по лабораторной работе № 3.2)

Страницы работы

Содержание работы

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Физический факультет

Кафедра общей физики

Кислер Дмитрий Владимирович

ОТЧЕТ

О лабораторной работе № 3.2

«Измерение с помощью электронно-лучевого осциллографа»

Измерительный практикум, 1 курс, группа 7361

Преподаватель измерительного практикума

_________________ Климкин В.Ф.

«__»_____________ 2007 г.

Преподаватель компьютерного практикума

_________________ Бордзиловский С.А.

«__»_____________ 2007 г.

Новосибирск, 2007 г.


 Аннотация. Данная работа посвящена исследованию характеристик тока при помощи электронно-лучевого осциллографа при изучении затухающих колебаний на релаксационном генераторе и измерении длины длинной линии. Исследование проводилось непосредственным наблюдением за изменениями характеристик тока. В результате были измерены напряжения гашения и зажигания на неоновой лампе релаксационного генератора. и длина длинной линии и установлены ошибки измерения, которые связаны с приборной погрешностью и точностью расчета.

1.  Введение

Цель работы – понять основные принципы действия электронно-лучевого осциллографа и научиться использовать его для наблюдения и измерения характеристик электрических сигналов.

1.1.  Краткая теория

Осциллограф – это прибор для наблюдения формы сигналов и измерения их амплитудных, фазовых и временных характеристик. Исследуемые с помощью осциллографа величины могут быть любой природы – ток, магнитное поле, давление, температура, освещенность, перемещение, время и т.д., но для наблюдения с помощью осциллографа они должны быть предварительно преобразованы в электрическое напряжение.

Осциллографы предназначены для исследования функциональных зависимостей двух типов:

• во-первых, зависимостей типа U = F(t), т. е. изменения сигнала во времени (наблюдение формы и измерение параметров: амплитуды UA, периода Т, начальной фазы φ0, угла наклона k и т.д.) периодических или одиночных сигналов U(t);


• во-вторых, U1 = F(U2), т. е. зависимости одной функции U1 от другой U2 , причем обе функции могут являться, в свою очередь, функциями времени U1,2 = F(t) (измерения с помощью фигур Лиссажу и получение вольтамперных характеристик какого-либо электронного устройства).


Основные функциональные узлы осциллографа (на рис. 1 имеют соответствующие номера):

  1. Основная часть осциллографа – электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Данное устройство непосредственно преобразует  электрические сигналы в видимое излучение при соударении электронов о слой люминофора, покрывающего переднюю стенку ЭЛТ с внутренней стороны. Передняя стенка ЭЛТ служит экраном осциллографа.
  2. Устройство запуска развертки и синхронизации сигнала – устройство, "запускающее" развертку в точно заданный момент времени. Конструктивно и схемотехнически это устройство может быть совмещено либо с блоком развертки, либо с блоком синхронизации, но его органы управления обычно размещены совместно с органами управления синхронизацией сигнала.
  3. Генератор развертки – устройство, осуществляющее развертку сигнала вдоль оси X по времени. Данная развертка в электронно-лучевом осциллографе осуществляется заданием по оси Х линейно нарастающего (пилообразного, рис. 2) напряжения Uх = kt, что позволяет "прокалибровать" ось Х в единицах времени с характерным масштабом k.

Режимы генератора развертки:

1) Режим ждущей развертки. В этом режиме пилообразное напряжение генерируется не непрерывно, а каждое “сканирование” вдоль экрана начинается только тогда, когда исследуемый сигнал достигает определенной величины, зафиксированной устройством запуска и синхронизации сигнала.

2) Режим однократной развертки. В этом режиме генератор развертки генерирует только один период пилообразного напряжения.

3) Режим развертки внешним сигналом (режим XY). В этом режиме генератор развертки отключается, а развертка по оси Х осуществляется внешним сигналом.

4.  Блок входного усилителя канала (рис. 3): сигнал с входного разъема поступает на переключатель режима входа и далее на переключатель чувствительности, выделенные на рисунке пунктиром.

Суммарное сопротивление делителя переключателя чувствительности определяет величину входного сопротивления канала Rвх, которое должно быть как можно больше, что бы уменьшить влияние осциллографа на источник сигналов. Обычно величина Rвх различных осциллографов “стандартизована” и равна 1 МОм.

Пунктиром на рис. 3 изображена эквивалентная емкость входа осциллографа Свх, которую выгодно иметь как можно меньше, а потому ее тоже "стандартизуют", доводя до величины Свх = (20÷30) пф.

Необходимость переключения режимов входа вызвана тем, что переменные сигналы могут быть “истинно” переменными или иметь наряду с переменной также постоянную составляющую U0. Чтобы в последнем случае можно было исследовать весь сигнал U(t) и отдельно его переменную составляющую Uп (с дополнительным усилением), предусмотрено два режима включения канала – режим “открытый вход (обозначается символом ≃) и режим "закрытый вход" (~).

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Физика
Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
201 Kb
Скачали:
0