Як виміряти параметри електричних сигналів з використанням осциллографу і генератора
Типова лабораторна робота для студентів з предмета електротехніка або теорія сигналів
Інструкція
Рівень складності: Нескладно
Що вам знадобиться:
- осциллограф
- генератор
1 крок
Генератором імпульсів виставляється вимірюваний сигнал. Встановлюється частота і форма сигналу. Оскільки на практиці буде використовуватися інше джерело сигналів, особливо розписувати налаштування генератора немає сенсу.
Детальніше про генераторів: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80_%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9
2 крок
До осциллографу за допомогою щуп підключається генератор сигналів. Якщо ви підключаєте одне джерело сигналів, краще підключати його до першого каналу (якщо осциллограф багатоканальний).
Осциллографом проводиться визначення параметрів сигналу.
Почитати додаткову інформацію можна на віки: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%81%D1%86%D0%B8%D0%BB%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84
3 крок
Метод вимірювання амплітуди:
4 крок
- виставляється коефіцієнт вертикального відхилення, наприклад 0,2 мВ;
Встановивши цей параметр, потрібно вмістити сигнал на дисплеї, що відображається, якщо він не вміщується, значить величина вертикального відхилення великовата, але і занадто малий сигнал не буде зручним, наприклад, при дуже малих значеннях сигнал можна побачити як пряму лінію, коли насправді це синусоїда.
5 крок
- заміряється кількість поділів на дисплеї осциллографу, наприклад 2,4 поділу;
На дисплеї шукаємо мінімальне значення сигналу (там де він найближче до нижньої межі дисплея) і рахуємо кількість поділів до максимального значення (там де він ближче до верхньої межі). На деяких осциллографах для зручного рахунку кожен поділ розбитий на 5 частин.
6 крок
- множиться ціна поділу на число поділів, тобто 0,2 мВ * 2,4 = 0,48 мВ - амплітуда.
Таким чином можна почитати, що в розетці амплітуда сигналу дорівнюватиме 380 В, з деякою похибкою звичайно ж (залежить від якості обладнання у постачальника електроенергії)
7 крок
Метод вимірювання частоти:
8 крок
- виставляється коефіцієнт горизонтального відхилення, наприклад 0,5 мс;
Цей параметр впливає на скільки разів сигнал повториться на дисплеї, при занадто високих значеннях не будете розрізняти його форму - перетвориться на суцільну фігуру, при занадто низьких сигнал може перетворитися на лінію. В ідеалі потрібно зробити так, що б сигнал повторився 1 раз на екрані (зручніше вважати буде якщо сигнал повторитися трохи більше разів на екрані, наприклад 1,2 рази)
9 крок
- заміряється період коливань на шкалі, наприклад 2 ділення;
Зручність виміру безпосередньо залежить від попереднього кроку, чим більш розтягнутий він буде, тим точніше ви порахуєте кількість поділів. Вимірюється таким чином - потрібно зрозуміти форму сигналу і побачити де він повторюється, виміряти кількість поділів від довільно обраної точки (наприклад вкрай лівої на екрані) і вважати ділення на екрані до того поки не повториться та ж точка
10 крок
- множиться ціна поділу на їх число, тобто 0,5 мс * 2 = 1 мс - період коливання;
Цим ви дізнаєтеся скільки часу триває один фрагмент сигналу, що повторюється.
11 крок
- обчислюється частота коливань - ділиться секунда на період, тобто 1с/1 * 10-3с = 1000 Гц або 1КГц.
У результаті розрахунку дізнаєтеся скільки разів на секунду повторюється сигнал, в даному випадку 1000 разів.
Поради та попередження:
- Генератор використовується як штучне джерело сигналів. У реальних умовах використовуються інші джерела. Нп <unk> для визначення перешкод на виведенні звукового каналу або визначення якості напруги в мережі харчування • Цікава фішка - спробуйте взяти в руки щупи осциллографу і подивитися на дисплеї свої біотоки;) вельми цікаве заняття, тільки врахуйте, що частота цих струмів і їх ампліїтуда дуже малі - встановлюйте відповідні параметри
