Gliwice, wrzesień 2005 POLITECHNIKA ŚLĄSKA INSTYTUT

POLITECHNIKA ŚLĄSKA
INSTYTUT AUTOMATYKI
ZAKŁAD SYSTEMÓW POMIAROWYCH
Gliwice, wrzesień 2005
Pomiarowe zastosowanie oscyloskopu
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową, zasadą działania oraz funkcjami
pomiarowymi oscyloskopu analogowego.
Zadania
1. Zapoznać się z instrukcją oscyloskopu w zakresie jego funkcji.
2. Przenieść do protokołu dane techniczne charakteryzujące możliwości użytkowe
i pomiarowe oscyloskopu (zaznaczone w instrukcji dostępnej na stanowisku).
3. Włączyć oscyloskop. Ustawić taką funkcję pomiarową, by możliwe było obserwowanie
nieruchomej plamki. Ustawić możliwie najlepszą ostrość i średnią jasność, następnie
dokonać pomiaru (oceny) średnicy plamki.
4. Podać na wejście sygnał sinusoidalny o takiej częstotliwości, by na lampie
oscyloskopowej widoczne były 1 – 2 okresy, a sygnał zajmował ¾ wysokości. Przesunąć
obraz w prawo o ok. 1 cm. Ustawić tryb automatycznego wyzwalania podstawy czasu.
Obserwować przebieg regulując potencjometrem poziom wyzwalania aż do zerwania
synchronizacji. Zmienić zbocze wyzwalające generator podstawy czasu. Przełączyć
podstawę czasu w tryb normalny (normal) i poczynić obserwacje jak poprzednio.
Zanotować spostrzeżenia. Z czego wynika zauważona różnica?
5. Uaktywnić dwa kanały pomiarowe w trybie czoperowym, na wejścia podać sygnały o
różnych i małych częstotliwościach (ok. 10 Hz), a następnie dużych częstotliwościach
(ok. 100 kHz). Uaktywnić tryb pracy dwukanałowej alternatywnej. Powtórzyć obserwacje
jak w trybie czoperowym. Porównać wyniki.
6. Poczynając od najwolniejszej podstawy czasu, znaleźć taką jej wartość, dla której
możliwe jest obserwowanie obu przebiegów i nie da się wyraźnie zaobserwować, że oba
przebiegi wyświetlane są oddzielnie (nie występuje „migotanie” przebiegów). Obliczyć
częstotliwość „odświeżania” obrazu zakładając, że okres jest równy czasowi przelotu
plamki. Porównać wynik z częstotliwością stosowaną w telewizji i monitorach
komputerowych.
7. Ponownie uruchomić tryb pracy jednokanałowej. Ustawić na ekranie oscyloskopu obraz
obejmujący ok. 20 okresów sygnału trójkątnego o częstotliwości np. 100 kHz. Uaktywnić
opóźnioną podstawę czasu – B tak, aby widoczny był równocześnie obraz z podstawy
czasu A oraz B. Ustawić współczynnik podstawy czasu B umożliwiający obserwację
tylko jednego „wierzchołka” sygnału trójkątnego. Zmieniając czas opóźnienia podstawy B
zbadać kolejno wszystkie „wierzchołki” sygnału.
8. Uruchomić oscyloskop w trybie pracy XY. Na wejścia podać dwa niezależne sygnały
sinusoidalne o niewielkiej częstotliwości (ok. 6 do 10 Hz). Zaobserwować figury
Lissajous, gdy stosunek częstotliwości sygnałów podawanych na wejścia X i Y wynoszą:
1:1, 1:2, 1:3, itd. Przerysować uzyskane przebiegi oraz zanotować częstotliwości
sygnałów.
9. Zapoznać się z definicją zwisów wg. Normy PN-86/06502. Podać na wejście sygnał
prostokątny o częstotliwości ok. 80 Hz i wypełnieniu 50%. Wejście ustawić w tryb AC.
Dokonać pomiaru wielkości A i ∆A, oraz czasu trwania sygnału. Wyznaczyć
częstotliwość, dla której zwisy mieszczą się w błędzie podstawowym oscyloskopu.
Pytania kontrolne
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Do jakich celów służy oscyloskop?
Z jakich podzespołów składa się oscyloskop?
Jaki kształt ma napięcie podawane na płytki odchylające X w trybie pracy Y(t)?
Jaka jest różnica w pracy oscyloskopu w trybie czoperowym i alternatywnym?
Na czym polega synchronizacja obrazu?
Jak działa opóźniona podstawa czasu?
W jaki sposób powstają figury Lissajous? Do jakich zadań pomiarowych można je
wykorzystywać?
8. Co to jest zwis oraz co powoduje jego powstanie?
Literatura
1.
2.
3.
4.
Piotrowski J.: Podstawy miernictwa, WNT, Warszawa, 2002, ss. 257-264
Marcyniuk A.: Podstawy miernictwa elektrycznego, Wyd. Pol. Śl., Gliwice, 2002
Rydzewski J.: Pomiary Oscyloskopowe, WNT, Warszawa, 1994, ss. 33-38
Norma PN-86/06502 pt.: „Oscyloskopy elektroniczne. Ogólne wymagania i badania.”
oraz oryginalny wykaz podstawowych parametrów oscyloskopu