«Измерение параметров сигнала синусоидой формы с помощью электронного осциллографа»
Цель работы: Ознакомиться с методикой измерения параметров синусоидальной формы с помощью осциллографа.
Приборы и оборудование: электронный осциллограф С1 – 72, генератор Г3-35, Г3-109.
Технические характеристики рассматриваемого прибора приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование прибора | Тип | Технические характеристики | Количественные значения |
| Осциллограф | С1-72 | 1. Класс точности. 2. Осциллограф С1 - 72 обеспечивает: а) Наблюдение формы импульсов обеих полярностей длительностью и размахом, б) Наблюдение периодических сигналов в диапазоне частот в) Измерение амплитуд г) Измерение временных интервалов 3. Входное сопротивление КВО при открытом входе с параллельной ёмкостью 4. Максимальная амплитуда исследуемого сигнала 5. Максимальная чувствительность КВО 6. Погрешность измерения амплитуды 7. Погрешность измерения временных интервалов: от 0,2 мкс до 50 мс до 500 мс 8. Погрешность КТО коэффициент отклонения на частоте 100кгГц полоса пропускания | III 0,05-500 мкс 20мВ-60В 5Гц-10МГц 48мВ-60В 0,Змкс-500мс 1Мом±3% 40пФ± 10% 60В 0,3 мм/В не более ± 10% не более ± 10% не более ± 20% не более ±0,3 В/дел 20 Гц - 1 МГц |
| Генератор | ГЗ-35 | Диапазон частот Погрешность градуировки генератора по частоте в диапазоне частот: 20 Гц - 20 кГц 20 кГц - 200 кГц Плавная расстройка по частоте Выходное напряжение на нагрузке 600 Ом Выходное напряжение на выходе задающего генератора Погрешность градуировки аттенюатора не превышает | 20 Гц -200 кГц ±(0,01 + 1) Гц ±0,015 Гц ±(0- 1,5)% не менее 8 В 0,8 В ± 0,5 Дб |
| Генератор | ГЗ- 109 | Диапазон генерируемых частот Основная погрешность установки частоты прерываний: - в диапазоне частот 200 Гц-20кГц (второй и третий поддиапазоны) - в диапазоне частот 20 Гц-200Гц (первый поддиапазон) 20КГц-200КГц (четвёртый поддиапазон) Наибольшее выходное напряжение генератора на гнезде "выход 1" при сопротивлении нагрузки 50 Ом. Основная погрешность установки выходного напряжения на гнезде "выход 1" | 20 Гц -200 кГц ±(l±50/fH)% ±(2±50/fH)% не менее 15 В не превышает ± 4% |
1 Собрать схему согласно рисунку I
Рисунок 1 - Схема для определения частоты развёртки и измерения напряжения.
2 Измерить частоту развёртки, при различных положениях ручки "Время/деление" при частоте исследуемого сигнала 10 кГц и напряжения 3 В. Результаты занести в таблицу 2.
Таблица 2.
| Частоты исследуемого сигнала Г3-109,fy, кГц | Частота развёртки, fx, кГц | Осциллограмма. |
| 10 кГц 10 кГц 10 кГц 10 кГц |
3 Измерить напряжение синусоидального сигнала на выходе звукового генератора
4 Вычислить абсолютную и относительную погрешность. Результат измерения занести в таблицу 3.
Таблица 3.
| Исследуемое напряжение от генератора ГЗ-3 5. U, B | Измеренное значение напряжения, Uизм, В | Погрешности | |
| Абсолютная AU=U-UH3M, В. | Номинально-относительная γ= ΔU/U*100% | ||
| 1В 2В ЗВ 4В |
Пример расчета:
ΔU=U-Uизм=
γ= 
Проверить градуировку шкалы частот генератора ГЗ-35 по фигурам Лиссажу согласно схеме на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема измерения частоты по фигурам Лиссажу.
6 Измерить шесть частот ГЗ-109 по две точки на первых трёх диапазонах, образцовым генератором считать генератор ГЗ-35, в этом случае f изм= fобр.
Результаты измерения занести в таблицу 4.
Таблица 4.
| Отсчёт частоты ГЗ-109 по шкале, f. Гц, у | Отсчёт по основной шкале образцового генератора ГЗ-35 fобр, Гц, y | Отсчёт по шкале «Расстройка» ГЗ-35 Δ, % | Расчёт расстройки ГЗ-35 Δ' = Δ fобр/100, Гц | Измеренное значение частоты ГЗ-ЛФЗ fизм =fобр + Δ' ГЦ | Абсолютная погрешность градуировки ГЗ-109 Δ f=f- fизм, Гц |
| 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) |
Измерить три частоты генератора ГЗ-35: 1000, 3000, 6000 Гц по сложным фигурам Лиссажу. Результаты измерений занести в таблицу. Осциллограммы зарисовать на миллиметровой бумаге.
Рисунок 3 - Фигуры Лиссажу, полученные при измерении частоты.
Вывод:
