РабТетАТП. Рабочая тетрадь для выполнения лабораторных работ по дисциплине Электротехнические измерения
 Скачать 2.59 Mb.
|
Контрольные вопросы.Измерительный механизм какой системы применяется в комбинированных приборах? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Как расширяются пределы измерения по току и напряжению в комбинированных приборах? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Лабораторная работа 12 Измерение параметров сигнала осциллографом Цель работы: Изучить структурную схему электронно-лучевого осциллографа и научиться использовать его для измерения электрических величин. Необходимо знать: структурную схему электронно-лучевого осциллографа; устройство электронно-лучевой трубки; назначение органов управление лучом. Необходимо уметь: настраивать осциллограф для измерения параметров электрических сигналов; измерять электронным осциллографом напряжения, частоту, фазовый сдвиг между двумя синусоидальными напряжениями. Пояснение к работе. Электронно-лучевой осциллограф (ЭЛО) – это измерительный прибор, предназначенный для наблюдения и исследования электрических процессов, а также для измерения ряда их параметров: максимального и мгновенного значения напряжений и токов, длительности импульсов, частоты и фазы периодических колебаний и других параметров. По количеству исследуемых сигналов ЭЛО подразделяют на одно-, двух- и многолучевые. Мгновенное напряжение в любой временной точке, в том числе и амплитудное, определяют как произведение числа делений отклонения луча по вертикали на установленный коэффициент отклонения. Так , на осциллограмме периодического сигнала (рисунок 12.1.) размеры на вертикали в точках А и Б соответственно равны 2 делениям и 2,3 деления, то при включенном внешнем делителе с коэффициентом деления 1:10 и коэффициенте отклонения, равном, например 0,5 В/дел, искомые напряжения соответственно составят 2*0,5*10=10В и 2,3*0,5*10=11,5 В  Рисунок 12.1. Осциллограмма периодического сигнала. Временные интервалы определяют как произведение соответствующего числа делений по горизонтали между двумя временными точками на установленный переключателем длительности «ms/дел», «мs/дел» коэффициент развертки. Период сигнала, показанного на рисунке 12.1., при коэффициенте развертки, равном, например, 50 мкс/дел, составит 5*50 = 250 мкс, а частота – 1/250*10-6 = 4000 Гц. Угол сдвига фаз между двумя периодическими напряжениями определяют методом линейной развертки. При применении двулучевого осциллографа на экране создается изображение двух напряжений (рисунок 12.2), фазовый сдвиг х между которыми надо измерить. По измеренным отрезкам аb и ас вычисляется: х =  (12.1) Рисунок 12.2. Измерение фазы методом линейной развертки. Задание. Предварительная подготовка: изучить методические рекомендации по проведению работы ; изучить структурную схему осциллографа и назначение ручек управления; зарисовать структуру электронно-лучевой трубки и изучить назначение отдельных элементов; подготовить ответы на контрольные вопросы. Порядок выполнения работы. Подобрать приборы и оборудование для проведения работы. Источник переменного напряжения, 120В – 1 шт. Резистор, 1 кОм – 1 шт. Конденсатор, 1 мкФ – 1 шт. Осциллограф – 1 шт. Собрать схему и показать ее преподавателю. Электрическая схема представлена на рисунке 12.3.  Рисунок 12.3. Электрическая схема. Включить цепь под U и произвести настройку осциллографа, для чего двойным щелчком мыши по уменьшенному изображению открыть изображение передней панели управления информационными полями и экраном. Настройка осциллографа производится при помощи полей управления, расположенных на панели управления. 4.1 Управление масштабом времени (TIME BASE): установить масштаб времени – 5,00 ms/div С помощью кнопок  ; расположенных в поле строки Х POS, можно дискретно сдвигать начало осциллограммы по горизонтальной оси, установить Хpos - 3,40Задать вид зависимости отображаемых сигналов, нажать на кнопку Y/T, при этом по вертикальной оси откладывается напряжение, по горизонтальной оси – время. 4.2. Управление каналами А и В установить масштабы оси напряжения канала А 100V/Div, канала В 100V/Div установить Ypos – 0.00 нажать на кнопку АС 4.3 Управление синхронизацией (Trigger) включить режим Edge установить уровень поля 0,00 включить автоматический режим (Auto) запуска осциллограммы 5. Провести измерения параметров сигнала осциллографом: 5.1 Измерить мгновенные значения напряжений в любой точке осциллограммы (Um), для чего нажать на клавишу ZOOM (Expand) на панели простой модели и открыть окно расширенной модели осциллографа. На экране расположены два курсора, обозначаемые 1 и 2, при помощи которых можно измерить мгновенные значения напряжений в любой точке осциллограммы. Для этого перетащите мышью курсоры за треугольники в их верхней части в требуемое положение. Координаты точек пересечения первого курсора с осциллограммами отображаются на левом табло, координаты второго курсора - на среднем табло. 5.2 По амплитудному напряжению U1m, и U2m вычислить действующее значение напряжения U и UR по формуле: U=  ; (12.2) UR= . (12.3)5.3 Рассчитать действующее значение тока по формуле:  (12.4)6. Измерить временной интервал периода сигналов Т, для чего курсор 1 установить в начале периода синусоиды сигнала А, а курсор 2 в конце периода синусоиды сигнала А (ноль напряжения). Результат измерения временного интервала периода Т=(Т2 – Т1)1 отображен на правом табло. Записать результат в таблицу 12.1. 7.Рассчитать частоту сигналов по формуле:  , (12.5) где Т- время периода сигнала. 8.Измерить угол сдвига фаз между напряжением UR, повторяющим кривую тока I и напряжением цепи U, для чего курсор 1 выставить на ноль тока, а курсор 2- на ноль напряжения. Временной сдвиг между током и напряжением отображен на правом табло tx=(Т2 – Т1)2. Результат измерения записать в таблицу 12.1. 9.Вычислить фазовый сдвиг по формуле:  (12.6)где Т – время периода сигналов Результаты измерений и расчеты записать в таблицу 12.1. Таблица 12.1- Опытные и расчетные данные
10.Зарисовать осциллограммы исследуемых напряжений
Контрольные вопросы. Каково назначение электронного осциллографа? Составные части осциллографа и их назначение? Как измерить электронным осциллографом напряжение, период и частоту исследуемого сигнала? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
