Метрология введение

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

1. 
   Цель работы.
   

• 
  Электронный осциллограф.
  
• 
  Генератор синусоидальных колебаний.
  
• 
  Генератор импульсного напряжения.
  
• 
  Панель элементов и соединений.
  

3. 
   Задание и порядок выполнения работы.
   

3.1. Изучите пояснения к лабораторной работе. Пользуясь инструкцией по эксплуатации, уясните назначение органов управления осциллографа.

3.2. Получите на экране осциллографа изображение сигнала с выхода генератора синусоидальных колебаний, предварительно задав произвольные значения амплитуды и частоты колебаний.

3.3. Зарисуйте наблюдаемое изображение сигнала, указав численные значения масштабов (вольт/дел, время/дел). Измерьте амплитуду и период колебаний. Оцените погрешность измерений.

3.4. Получите на экране изображение сигнала с выхода генератора импульсов, предварительно задав на генераторе произвольное значение амплитуды и частоты следования. При этом значение длительности импульсов задайте на генераторе так, чтобы отношение периода повторения к длительности импульса составило не менее 10.

3.5. Зарисуйте наблюдаемое изображение сигнала, указав численные значения масштабов (вольт/дел, время/дел). Измерьте период повторения импульсов. Оцените погрешность измерений.

3.6. Изменяя коэффициент развертки, получите изображение импульса для определения с максимальной точностью его длительности. Зарисуйте осциллограмму с указанием масштабов. Измерьте длительность импульса и оцените погрешность измерений.

3.7. Поочередно измерьте длительность переднего и заднего фронтов импульса, обеспечив при этом возможность получения результата с максимальной точностью. Изобразите осциллограммы с указанием масштабов, оцените погрешность измерений.

3.8. В режиме внешней синхронизации измерьте фазовый сдвиг между двумя синусоидальными колебаниями. Для этой цели используйте генератор синусоидальных колебаний и фазосдвигающую RC – цепочку, размещенную на панели лабораторного стенда. Зарисуйте осциллограммы колебаний с указанием масштабов. Определите значение фазового сдвига и погрешность измерения.

3.9. Составьте отчет о проделанной работе.

4. 
   Пояснения к лабораторной работе.
   

1. 
   Назначение осциллографа.
   

Электронный осциллограф (ЭО) обеспечивает получение на своем экране графика изменения во времени напряжения, поданного на его вход. Наблюдая форму сигналов в различных точках электрической цепи, можно судить о состоянии и свойствах цепи. Способность визуализировать сигналы является чрезвычайно важным качеством осциллографа, позволяющим оперативно проводить контроль и диагностику электрических цепей. Кроме этого, современные ЭО предоставляют оператору график сигнала с известными и весьма точно выдержанными масштабами по осям координат, что позволяет определить значения сигнала в различные моменты времени, период сигнала, частоту, сдвиг сигналов по фазе. Таким образом, осциллограф является также и универсальным измерительным прибором.

Упрощенная структурная схема типового ЭО (рис.3.1) включает в себя электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) и устройства управления лучом (канал Х и канал Y). Питание ЭЛТ и всех электронных узлов схемы осуществляется от встроенного источника стабилизированного напряжения (на схеме не показано).

ЭЛТ представляет собой стеклянный вакуумный баллон, в котором размещены электронная пушка, люминесцирующий экран (Э) и две пары отклоняющих пластин (X, Y). Основными деталями электронной пушки являются: подогреватель (П), катод (К), модулятор (М), первый и второй аноды (А1 и А2).

Электронная пушка инжектирует поток электронов и формирует его в тонкий электронный луч. Экран – это покрытая люминофором внутренняя поверхность баллона, на которую направлен луч. Люминофор – специальный состав, который имеет свойство светиться под действием удара электронов. В месте попадания электронов на люминесцирующий экран появляется светящееся пятно. Напряжение, подаваемое на отклоняющие пластины, создает электрическое поле, которое отклоняет луч от оси трубки и изменяет по двум координатам положение пятна на экране.

ГР