Двухлучевой электронный осциллограф и его применение, указания к работе, страница 2

Питание ЭО - от сети 220 В 50 Гц, потребляемая от сети мощность 75 ВА.

Блок-схема осциллографа

Рис. 1

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ

Для того чтобы определить постоянную составляющую, необходимо схему входа YII переключить на открытую, зарисовать кривую исследуемого процесса (рис. 5). Наличие постоянной составляющей в исследуемом напряжении вызывает смещение по вертикали изображения на экране в соответствии с величиной и полярностью этой составляющей.

Постоянная составляющая также определяется по МЭ вольтметру (на зажимах источника).

Результаты исследования занесены в таблицу 2.

Таблица 2

Определение постоянной составляющей

 - постоянная составляющая, измеренная МЭ вольтметром;

 - постоянная составляющая, полученная из осциллограммы;

 - период исследуемого сигнала;

 - частота;

 - коэффициент отклонения;

 - коэффициент развертки.

Расчетные формулы:

       ,

где  - количество делений масштабной сетки по горизонтали;

       ;

       ;

       .

Пример расчета:

 (мс);

 (Гц);

 (В);

 %.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТЫ ИССЛЕДУЕМОГО НАПРЯЖЕНИЯ МЕТОДОМ СРАВНЕНИЯ С СИНУСОИДОЙ ИЗВЕСТНОЙ ЧАСТОТЫ

Для определения частоты исследуемого напряжения методом сравнения с синусоидой известной частоты необходимо собирать схему на рис. 2. К входу YII (вход закрытый) подключить источник исследуемого напряжения, к входу YI – образцовый генератор синусоидально напряжения. Изменяя частоту, добиться на экране ЭО равенства периодов синусоид (рис. 5). Когда периоды совпадут, частота исследуемого напряжения равна напряжению на выходе образцового генератора. В нашем случае  = 100 Гц.

Рис. 2

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТЫ ПО ФИГУРАМ ЛИССАЖУ

Для того чтобы определить частоту исследуемого сигнала по частоте образцового генератора по фигурам Лиссажу, необходимо не отключая напряжения от входа YII, переключатель синхронизации ЭО перевести в положение “Вход Х”. Соединить проводниками потенциальный зажим выхода образцового генератора с гнездом ЭО “Вход 1:1” и зажим “^” генератора и ЭО (пунктирные линии на рис. 2). Изменяя частоту образцового генератора, получаем на экране ЭО неподвижные фигуры и зарисовываем их (рис. 3).

На фигурах Лиссажу проведены горизонтальная и вертикальная линии, подсчитав число пересечений, определено отношение частот .

а)	б)	в)
Рис. 3

Для фигур рис. 3 отношения частот:

       а) . При известной частоте образцового генератора  = 100 Гц, значение  = 100 Гц;

       б) . При известной частоте образцового генератора  = 50 Гц, значение  = 100 Гц;

       в) . При известной частоте образцового генератора  = 200 Гц, значение  = 100 Гц,

где ,  - частота горизонтально и вертикально отклоняющегося напряжения соответственно.

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ УГЛА , СОПРОТИВЛЕНИЙ

Для определения величины угла  и сопротивлений собирается схема (рис. 4). Переключатель синхронизации ЭО устанавливается в положение “Внутр. 1”. Далее совмещаются обе горизонтальные линии развертки с горизонтальной линией сетки посредине экране. После проведения необходимых регулировок ЭО, на экране получаются две неподвижные синусоиды -  и (рис. 6). Из осциллограмм определены амплитуды , , период  и угол  нагрузки.

Рис. 4

Результаты исследования занесены в таблицу 3.

Таблица 3

Определение величины угла , сопротивлений

Расчетные формулы:

       ,

где  - количество делений масштабной сетки по вертикали;

       ,

где  - количество делений масштабной сетки по горизонтали;

       ;

       ,

где ,  - длины горизонтальных отрезков, соответствующих измеряемому углу  и периоду  ;

       ;

       ;

       .

Пример расчета:

 (В);

°;

 (А);

 (Ом);

 (Ом);

 (Ом).

По полученным данным на рис. 7 построен треугольник сопротивлений.

9. ВЫВОДЫ

В результате проделанной работы ознакомились с двухлучевым электронным осциллографом и способами его применения в измерении различных параметров периодических процессов.

С помощью осциллографа можно измерить постоянную составляющую переменного тока, причем осциллограмма сместится относительно первоначального расположения по вертикали в зависимости от знака постоянного напряжения (изменение закрытой схемы входа на открытую).

Осциллограф применяется для измерения частоты исследуемого напряжения с помощью образцового генератора частоты:

·  методом сравнения (сравнения синусоиды исследуемого напряжения с синусоидой  напряжения образцового генератора) ( = 100 Гц);

·  по фигурам Лиссажу ( = 100 Гц).

Также с помощью осциллографа можно измерять напряжение и ток. Из осциллограммы было получено напряжение равное 8,5 В.

Значение тока получено по формуле  (А).

10. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методические указания к лабораторной работе №62. Санкт-Петербург, 2004 год.