Практическая. Практическая работа 1 Измерение электрических величин с помощью универсального электроннолучевого осциллографа по учебной дисциплине

• Название: Практическая работа 1 Измерение электрических величин с помощью универсального электроннолучевого осциллографа по учебной дисциплине
• Дата: 13.09.2022
• Размер: 425 Kb.
• Имя файла: Практическая.doc
• Тип: Практическая работа; #675377

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тульский государственный университет»
Кафедра «Электроэнергетика»

Практическая работа №1

«Измерение электрических величин с помощью универсального электронно-лучевого осциллографа»

по учебной дисциплине

«Электрические измерения»
Вариант 2


Выполнил:

Студент гр. ИБ161201

__________ Попов Н.А.

«19» августа 2022 г.
Проверил:

канд. техн. наук, доц.

___________Ершов С.В.

«»2022 г.



Тула, 2022

Исходные данные

Цель работы – изучение принципов измерения и определения электротехнических величин при помощи универсального электронно-лучевого осциллографа (ЭЛО). Приобретение навыков определения амплитудных и временных параметров сигналов с помощью ЭЛО.
ЭЛО – прибор для визуального наблюдения электрических сигналов, а также измерения их параметров и характеристик. Доминирующее положение в науке и на производстве пока занимают ЭЛО на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Хотя они активно вытесняются современными ЭЛО на основе плоских матричных экранов.

Обобщенная структурная схема универсального ЭЛО на основе ЭЛТ приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Обобщенная структурная схема универсального ЭЛО на основе ЭЛТ

Требуется оценить предельные погрешности измерения длительности фронта t_ф =1 мкс методами калиброванной шкалы и сравнения, используя блок сдвоенной развертки осциллографа, если длительность развертки D_р =0,5 мкс/дел, погрешность калиброванной шкалы γ_к =1%, погрешность калиброванной шкалы задержки γ_з =0,5%, толщина луча b_л =0,8 мм, толщина визирной линии b_вл =0,2 мм, U_м =15 мм, постоянная времени τ =0,5 мкс.

Расчеты

Погрешность измерения t_ф методом калиброванной шкалы складывается из погрешности γ_к и погрешности γ_з, обусловленной конечной толщиной луча и визирной линии (рисунок 2):

где

Рисунок 2 – Вид на экране осциллографа

В свою очередь:

где определяются из выражений:

Отсюда

где для уровня 0,1U_м, U_мн = 0,1×15 = 1,5 мм.

Смещение определяется как Δл = b_л + b_вл = 0,8 + 0,2 = 1 мм.

Для уровня, смещенного вниз на 1 мм:

Отсюда

t₂, t'₂ определяются из выражений: для уровня 0,9U_м, U_мк = 0,9×15 = 13,5 мм:

Отсюда

И для уровня, смещенного вверх на 1 мм:

В свою очередь:

Найдем погрешность луча:

Таким образом:

Осциллограмма измеряемого импульса на уровнях 0,1Uм и 0,9Uм при использовании сдвоенной развертки показана на рисунке 3 (длительность основной развертки в 10 раз больше длительности задержанной развертки).

Рисунок 3 – Осциллограмма измеряемого импульса

Погрешность, обусловленная конечной толщиной луча и визирной линии, в этом случае в 10 раз меньше. Предельная погрешность измерения t_ф:

Таблица 1 – Резальтаты расчетов

Величина начала фронта, Uмн, мм	1,5
Величина окончания фронта, Uмк, мм	13,5
Время начала фронта, t1, мкс	0,053
Уровень смещения вниз, мм	1,000
Время начала фронта со смещ, t'1, мкс	0,017
Δt0,1, мкс	0,036
Время окончания фронта, t2, мкс	1,151
Уровень смещения вверх, мм	1,000
Время начала фронта со смещ, t'2, мкс	1,701
Δt0,9, мкс	0,550
Погрешность луча γл	0,586
Погрешность фронта, , %	58,700
Предельная погрешность, %	6,360

Список использованных источников

1. Розова Н.В. Электрические и радиотехнические измерения: учебное пособие / Н.В. Розова. – Архангельск. : АГОУ, 2005. – 107 с.

2. Кузнецов В.А. Измерения в электронике: справочник / В.А. Кузнецов, В.А. Долгов. М: Энергоатомиздат, 1987. – 512 с