Як виміряти параметри електричних сигналів з використанням осцилографа і генератора.


Типова лабораторна робота для студентів по предмету електротехніка або теорія сигналів

Інструкція Рівень складності: Нескладно Що вам знадобиться:
  • осцилограф
  • генератор
1 крок
Генератор імпульсів GAG-810

Генератором імпульсів виставляється вимірюваний сигнал. Встановлюється частота і форма сигналу. Так як на практиці буде використовуватися інше джерело сигналів, особливо розписувати настроювання генератора немає сенсу.
Докладніше про генераторах: 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
Осцилограф

До осцилографу за допомогою щуп підключається генератор сигналів. Якщо ви підключаєте одне джерело сигналів, то краще підключати його до першого каналу (якщо осцилограф багатоканальний).
Осцилографом проводиться визначення параметрів сигналу.
Почитати додаткову інформацію можна на вікі: 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
Амплітуда

Метод вимірювання амплітуди:

4 крок
Сигнали осцилографа

- виставляється коефіцієнт вертикального відхилення, наприклад 0,2 мВ;

Встановлюючи цей параметр потрібно вмістити відображається сигнал на дисплеї, якщо він не вміщається, значить величина вертикального відхилення завелика, 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
Осцилограф

- заміряється число поділок на дисплеї осцилографа, наприклад 2,4 поділу;

На дисплеї шукаємо мінімальне значення сигналу (там де він найближче до нижньої межі дисплея) і вважаємо кількість поділок до максимального значення (там де він ближче до верхньої межі). На деяких осцилографах для зручного рахунку кожний розподіл розбито на 5 частин.

6 крок
Обчислюємо

- збільшується ціна поділу на число поділок, тобто 0,2 мВ * 2,4 = 0,48 мВ - амплітуда.

Таким чином можна почитати, що в розетці амплітуда сигналу буде дорівнює 380 В, з деякою погрішністю звичайно ж (залежить від якості устаткування у постачальника електроенергії)

7 крок
Частота сигналів

Метод вимірювання частоти:

8 крок
Сіносуідальний сигнал

- 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
синусоїда

- заміряється період коливань на шкалі, наприклад 2 поділу;

Зручність виміру безпосередньо залежить від попереднього кроку, ніж більш розтягнутий він буде, тим точніше ви порахуєте кількість поділок. Вимірюється таким чином - треба зрозуміти форму сигналу і побачити де він повторюється, виміряти кількість поділок від довільно вибраної точки (наприклад вкрай лівої на екрані) і вважати поділу на екрані до того поки не повториться та ж точка

10 крок
Синусоїда на дисплеї осцилографа

- збільшується ціна поділу на їх число, тобто 0,5 мс * 2 = 1 мс - період коливання;

Цим ви дізнаєтеся скільки часу триває один повторюваний фрагмент сигналу.

11 крок
Частота синусоїдального сигналу

- 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 в якості штучного джерела сигналів. У реальних умовах використовуються інші джерела. Нпрімер для визначення перешкод на виведенні звукового каналу або визначення якості напруги в мережі живлення ? Цікава фішка - спробуйте взяти в руки щупи осцилографа і подивитися на дисплеї свої біоструми;) дуже цікаве заняття, тільки врахуйте, що частота цих струмів і їх ампліітуда дуже малі - встановлюйте відповідні параметри