- •Міністерство освіти і науки україни Запорізький національний технічний університет методичні вказівки
- •2 Техніка безпеки при роботі з електричними схемами
- •3 Похибки засобів вимірювання
- •4 Лабораторна робота № 21 дослідження періодичних процесів за допомогою осцилографа
- •4.1 Теоретична частина
- •4.2 Практична частина
- •4.3 Порядок виконання завдання 1
- •4.4 Порядок виконання завдання 2
- •Контрольні запитання
- •Література
- •5 Лабораторна робота № 22.1 вивчення законів постійного струму
- •5.1 Теоретична частина
- •5.2 Практична частина
- •Контрольні запитання
- •Література
- •6 Лабораторна робота № 23 дослідження електростатичного поля на моделі
- •6.1 Теоретична частина
- •6.2 Практична частина
- •Контрольні запитання
- •Література
- •7 Лабораторна робота № 24 вивчення магнітного поля на осі колового струму
- •7.1 Теоретична частина
- •7.2 Практична частина
- •Контрольні запитання
- •Література
- •8 Лабораторна робота № 25 вимірювання питомого заряду електрона
- •8.1 Теоретична частина
- •8.2 Практична частина
- •Контрольні запитання
- •Література
4.2 Практична частина
1. Ознайомитись з органами керування осцилографа на передній (рис.4.5) та бокових панелях.
На передній панелі осцилографа (рис.4.5) розміщені:
1-перемикач входу Y.
2-плавний регулятор чутливості підсилювача.
3 -перемикач ступінчатої чутливості підсилювача вертикального відхилення. Чутливість у V/дел., яка вказана на шкалі ступінчатого перемикача реалізується при крайньому правому положенні плавного регулятора 3.
4-ручка "" вертикально переміщення променя.
5-екран електронно-променевої трубки.
6-ручка "" горизонтального переміщення променя.
7-ступінчатий перемикач тривалості розгортки із шкалою в "ms/дел." та "µs/дел.".
8-ручка плавного регулювання тривалості розгортки.
9-тумблер «ПИТАНИЕ» – живлення осцилографа.
10-перемикач «СИНХРОНІЗАЦІЯ».
11-регулятор «УРОВЕНЬ».
12-регулятор «СТАБИЛЬНОСТЬ».
13-регулятор «ФОКУС».
14-регулятор «ЯРКОСТЬ».
На правій боковій панелі знаходиться тумблер вимикання розгортки "Разверт.", тумблер переключення синхронізуючого сигналу "Синхрон." та гніздо входу Х.
На лівій боковій панелі знаходиться гніздо входу Y підсилювача вертикального відхилення.
2. На передній панелі встановити:
-
перемикач 1 входу Y – в положення ~ ;
-
регулятор 2 "Усиление" – в крайнє праве положення;
-
перемикач 3 "V/дел" – в положення "5";
-
ручку 4 "" – в середнє положення;
-
ручку 6 "" – в середнє положення;
-
перемикач 7 "ms/дел.", "µs/дел" – в положення 1 ms/дел;
-
ручку 8 – в крайнє праве положення;
-
перемикач 10 "Синхр." – в положення " " "+";
-
ручку 11 "Уровень" – в крайнє ліве положення;
-
ручку 12 "Стаб." – в крайнє праве положення;
-
ручку 13 "Фокус" – в середнє положення;
-
ручку 14 "Яркость" – в крайнє праве положення;
3. На правій боковій панелі встановити:
-
тумблер "Разверт." – вгору;
-
тумблер "Синхрон." – вгору.
4. Увімкнути вилку живлення осцилографа в електромережу. Перевести тумблер "Питание" у верхнє положення.
4.3 Порядок виконання завдання 1
-
Увімкнути осцилограф. За допомогою ручок "Яркость" та "Фокус" отримати чітку лінію розгортки. Ручками "", "" встановити лінію розгортки в центрі екрану.
Увага! Не зловживайте яскравістю променя і не залишайте надовго яскраву точку в одному місці екрану, тому що це призводить до псування флуоресцентного покриття екрану.
-
Одержати на екрані нерухомий сигнал, тобто синхронізувати його з частотою розгортки. Для цього повернути ручку "Уровень" ліворуч. Ручку "Стаб" повертати плавно ліворуч до зникнення сигналу, а потім, повертаючи ручку "Рівень" праворуч, домогтися появи сигналу на екрані. Він повинен бути нерухомим.
-
Увімкнути звуковий генератор. З клеми "Вихід 600 Ом" звукового генератора за допомогою кабелю подати на вхід Y осцилографа (ліва бокова панель) сигнал з частотою νген = 400 Гц і напругою Uген ≈ 10 В. Записати ці значення в таблицю 4.1.
-
Перемикач "V/дел." установити в такому положенні, щоб сигнал на екрані був як можна більшим, але не виходив за межі робочої частини екрану. Значення чутливості α у V/дел. Записати в таблицю 4.1.
Таблиця 4.1
і |
νген Гц |
H, поділ. |
α, В/поділ. |
Uа В |
Uеф В |
Uген В |
L, поділ. |
k, ms/под. |
Т, ms |
νосц, Гц |
1 |
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-
Перемикач "ms/дел.", "µs/дел." встановити так, щоб на екрані осцилографа спостерігалось не більше 1-2 періодів сигналу, що досліджується. Значення тривалості розгортки k записати в таблицю 4.1. УВАГА! Для правильного зчитування значення α повернути ступінчатий перемикач тривалості розгортки 7 вліво до упору. Це положення відповідає значенню α = 50 мс/поділку. Проклацати перемикач, слідкуючи за формою і розміром сигналу, ставлячи у відповідність кожному його положенню числове значення α на панелі осцилографа.
-
Користуючись шкалою осцилографа виміряти розміри сигналу Н і L у великих поділках (див. рис. 4.6). Занести результати в таблицю 4.1.
-
Повторити вимірювання, установивши частоту сигналу генератора 1 рівною 500 Гц; 1000 Гц. При цьому може потрібно буде змінити тривалість розгортки α.
-
Розрахувати амплітудне та ефективне значення напруги сигналу для всіх трьох частот і результати занести в таблицю 4.1.
Амплітудне значення сигналу визначається за формулою
(4.1)
Рисунок 4.6
де α – коефіцієнт відхилення (положення перемикача "V/дел."). Ефективне (діюче) значення
Uеф = Ua /. (4.2)
Воно повинно відповідати показанням вольтметра Uген звукового генератора 1.
-
Розрахувати період і частоту сигналу для всіх трьох частот і результати занести в таблицю 4.1. Період визначається за формулою
T = kL , (4.3)
де k – коефіцієнт розгортки (він відповідає положенню перемикача "ms/дел.", "µs/дел."). Частота сигналу розраховується за формулою
ν = 1/T . (4.4)
-
Порівняти отримані значення частоти з тими значеннями νген , які встановлювались на шкалі генератора 1.
-
Оцінити похибку для однієї з частот сигналу νген і :
Δν ≈ (ΔL/Lі) νген і, (4.5)
де ΔL = 0.2 – це значення малої поділки сітки на екрані.
Якщо розрахункове значення частоти відрізняється від ν1 більше, ніж на ±2Δν, треба спробувати знайти інше джерело похибки, яке б пояснило таку велику різницю.