Nr sprawozdania: 1 Sprawozdanie z ćwiczenia: 2 Elektronika i elektrotechnika laboratorium Prowadzący: dr inż. Elżbieta Szul-Pietrzak

Transkrypt

1 POLITECHNIKA WROCŁAWSKA Data: r. Nr sprawozdania: 1 Sprawozdanie z ćwiczenia: 2 Elektronika i elektrotechnika laboratorium Prowadzący: dr inż. Elżbieta Szul-Pietrzak TEMAT: Oscyloskop elektroniczny Bartosz Poszwald OCENA: Cel ćwiczenia: Do głównych założeń należy zaliczyć poznanie parametrów charakteryzujących sygnał okresowy oraz poznanie zasad działania analogowego oscyloskopu, jak i pracy z nim, tj. pomiaru podstawowych parametrów charakteryzujących sygnał okresowy. Przyrządy pomiarowe: Oscyloskop Multimeter Generator funkcyjny Schemat układu pomiarowego: Przebieg doświadczenia 1: Włączam oscyloskop i ustawiam go tak, aby sygnał nie drżał, a na ekranie była widoczna jak najmniejsza ilość okresów. Następnie podłączam oscyloskop do cyfrowego woltomierza za pomocą dostępnych kabli i rozpoczynam pomiar parametrów czasowych sygnału sinusoidalnego z generatora funkcyjnego (tab.1).

2 Tabela 1: Pomiar okresu i wyznaczanie częstotliwości Pomiar okresu oscyloskopem fx, obliczone z Tx Wynik Lp Xt Cx Tx δtx ΔTx Tx±ΔTx fx Δfx Δfx fx±δfx dz ms/dz Ms % ms ms khz % khz khz 1 5,9 0,5 2,95 4,7 0,14 2,95±0,14 0,339 4,7 0,02 0,339±0,02 2 2,9 1 2,9 6,4 0,19 2,9±0,19 0,345 6,4 0,02 0,345±0,02 3 1, ,7 0,29 3±0,29 0,333 9,7 0,03 0,333±0,03 Pomiar częstotliwości miernikiem- fm 0,336 2,0 6,72*10-3 0,336±0,007 Przebieg doświadczenia 2: Podłączony do oscyloskopu cyfrowy woltomierz przełączam na pomiar napięcia stałego. Następnie oscyloskop ustawiam tak aby na ekranie był widoczny jak największy obraz lecz mieszczący się w granicach ekranu. Odczytuję wartości Ypp, czyli wartość pomiędzy dwoma szczytami sinusoidy. Po wykonaniu trzech pomiarów dla różnych Cy przełączam woltomierz cyfrowy na napięcie zmienna i odczytuję dane. Tabela 2: Pomiar napięcia międzyszczytowego i wyznaczenie wartości skutecznej Pomiar oscyloskopem Upp Obliczone z Upp Obliczone z Upp Wynik Lp. Ypp Cy Upp δupp ΔUpp Umax δumax ΔUmax UAC δuac ΔUAC UAC±ΔUAC dz V/dz V % V V % V V % V V 1 6,5 1 6,5 4,54 0,30 3,25 4,54 0,15 2,30 4,54 0,10 2,30±0,10 2 3,4 2 6,8 5,94 0,40 3,40 5,94 0,20 2,40 5,94 0,14 2,40±0,14 3 1, ,33 0, ,33 0,34 2,12 11,33 0,24 2,12±0,24 4 Pomiar napięcia woltomierzem AC UAC [V] 2,35 1,01 0,02 2,35±0,02 Przebieg doświadczenie 3: Przestawiam woltomierz cyfrowy na pomiar napięcia stałego i rozpoczynam pomiar składowej stałej przebiegu okresowo zmiennego. Tabela 3: Pomiar składowej stałem przebiegu okresowo zmiennego Przyrząd YDC Cy UDC δudc ΔUdc Udc±Δudc pomiarowy dz V/dz V % V V Oscyloskop 3,8 2 7,6 5,63 0,4 7,6±0,4 Woltomierz DC 7,627 1,04 0,079 7,627±0,079 Wzory i przykładowe obliczenia: Tx= xt *cx

3 Tx= 5,9*0,5=2,95 δtx= 1) 1) = 0,333 khz Upp=Ypp*Cy Upp= 1,2*5=6V Um=0,5Upp Um=6*0,5=3V gdzie, 4,54% =11,33%

4 0 Analiza i wnioski: 1. Pomiar okresu i wyznaczanie częstotliwości 1a) Wraz ze wzrostem stałej Cx parametr czasowy xt maleje liniowo 2a) Bardzo zbliżone wartości Tx oraz zgodność przedziałów niepewności pozwalają wnioskować, że w rzeczywistości Tx dla każdej stałej Cx jest takie samo. Co za tym idzie korzystając z wzoru : można stwierdzić, że prąd przepływający przez obwód ma stałą częstotliwość, która z obliczeń wyszła podobna jak ta zmierzone miernikiem wielofunkcyjnym. 2. Pomiar napięcia międzyszczytowego i wyznaczanie wartości skutecznej 2a) Wraz ze wzrostem stałej Cy wartość amplitudy maleje 2b) Ponieważ obliczając błędy względne δupp, δumax, δuac dokonujemy mnożenia, a później dzielenia przez tą samą liczbę, to te błędy są sobie równe 2c) Wartości wartości skutecznych obliczone z pomiarów oscyloskopem mają wspólny przedział niepewności pomiarowej z wartością zmierzoną miernikiem wielofunkcyjnym co świadczy o poprawności wykonania pomiarów 3. Pomiar składowej stałej przebiegu okresowo zmiennego 3a) wartość bezwzględna składowej stałej jest podobna co do wartości amplitudy sinusoidy, dla tej samej stałej Cy, lecz nie jest równa