Изучение электронного осциллографа
Описание работы электронного осциллографа. Изучение процессов, протекающих в электрических цепях, с помощью описанного прибора. Подробная характеристика устройства прибора, строение его основных элементов. Примеры практического применения и расчеты.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.12.2013 |
| Размер файла | 191,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Ульяновский государственный университет
Инженерно-физический факультет высоких технологий
Кафедра физических методов в прикладных исследованиях
ОТЧЕТ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1
Название работы:
ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА
Цель работы: ознакомление с устройством и работой электронного осциллографа.
Введение
Электронный осциллограф - прибор, используемый для исследования процессов, протекающих в электрических цепях.
Основными элементами осциллографа являются: электронно-лучевая трубка; генератор развертки; усилители отклоняющих пластин; блок питания.
Электронно-лучевая трубка
Электростатическая трубка представляет co6oй стеклянную колбу, откаченную до высокого вакуума (рис.1.1). Внутри нее расположены электронная пушка 1, две пары отклоняющих пластин 2 и флуоресцирующий экран 3.
Электронная пушка предназначена для создания сфокусированного электронного пучка и состоит из следующих элементов: а) катода косвенного накала, испускающего при нагревании электроны; б) управляющего электрода, имеющего отрицательный потенциал относительно катода; изменяя потенциал управляющего электрода, можно регулировать количество вылетающих из электронной пушки электронов, т.е. яркость пятна на экране трубки; в) первого фокусирующего и второго ускоряющего анодов. Потенциал первого анода в несколько раз меньше потенциала второго анода. Аноды имеют форму цилиндров с перегородками, в центре которых сделаны отверстия. Перегородки служат для улавливания электронов, не удовлетворяющих условиям фокусировки.
Отклоняющие пластины. На пути к экрану электронный пучок проходит между двумя парами отклоняющих пластин. Напряжения, приложенные к пластинам, создают между ними электрические поля, которые отклоняю электронный луч, и перемещают светящееся пятно по экрану. Горизонтально расположенные пластины отклоняют луч по вертикали (вдоль оси Y), а вертикально расположенные - по горизонтали (вдоль оси Х).
Генератор развертки. Для того чтобы на экране осциллографа можно было увидеть, как в некотором физическом процессе величина меняется в зависимости от изменения другой физической величины , т.е. , необходимо на горизонтально отклоняющие пластины подать напряжение , пропорциональное , а на вертикально отклоняющие пластины одновременно подать напряжение , пропорциональное . Тогда электронный луч начертит на экране линию, соответствующую зависимости . Если теперь заставить луч неоднократно повторить тот же путь по экрану, то вследствие инерционности глаза наблюдатель увидит неподвижный график зависимости .
Усилители отклоняющих пластин. Чувствительность электронно-лучевой трубки, как правило, невелика, поэтому на отклоняющие пластины обычно подают напряжения через усилители. Характеристики усилителей отклоняющих пластин (линейность и диапазон пропускаемых частот) во многом определяют качество осциллографа. Величина, равная напряжению, вызывающему отклонение электронного луча на экране на одно деление в вертикальном или горизонтальном направлении, называется коэффициентом усиления соответствующего канала осциллографа.
Приборы и оборудование
1. РО - электронный осциллограф.
2. PQ - звуковой генератор.
3. ПИ - преобразователь импульсов (модуль ФПЭ-08).
4. ИП - источник питания.
Описание установки
Для изучения электронного осциллографа используется звуковой генератор РQ, а также преобразователь импульсов ПИ. Напряжение питания на преобразователь импульсов поступает от источника питания ИП (рис.1.5). Преобразователь импульсов преобразует синусоидальное напряжение звукового генератора в прямоугольные импульсы той же частоты.
электронный осциллограф электрический
Рис. 1.5
Для получения прямоугольных импульсов на выходе ИП следует нажать кнопку. Скважность импульсов регулируется кнопкой “скважность - грубо” и ручкой “скважность - точно”. Следует помнить, что для надежной работы ИП напряжение, поступающее на ПИ со звукового генератора, должно составлять 2-3 В.
Порядок выполнения работы
Задание 1. Исследование синусоидального сигнала звукового генератора
Ознакомиться с описанием используемых приборов.
Включить осциллограф в сеть и настроить его.
Подать напряжение от звукового генератора на вход Y осциллографа и получить на экране устойчивое изображение нескольких периодов сигнала.
Измерить период сигнала и рассчитать его частоту.
Результаты измерений и вычислений занести в табл.1.1.
Таблица 1.1
|
№ п/п |
Период сигнала\ в делениях |
Период сигнала в с |
Частота сигнала, кГц |
Показания PQ |
|
|
1 |
5,2 |
5,2*0,5*10^-3 |
384 |
200 |
|
|
2 |
4 |
4*0,1*10^-3 |
2500 |
1000 |
|
|
3 |
4,8 |
4,8*2*10^-3 |
104 |
90 |
Повторить измерение частоты сигнала звукового генератора на трех-четырех различных частотах.
При любой частоте сигнала звукового генератора установить его наибольший вертикальный размер в пределах рабочей части экрана.
Измерить амплитуду сигнала.
Сравнить полученный результат с показанием вольтметра звукового генератора (учтите, что показания вольтметра генератора соответствуют эффективному значению напряжения).
Задание 2. Исследование импульсного сигнала
Собрать схему, изображенную на рис.1.5.
Подобрав достаточное усиление и частоту развертки на осциллографе, получить устойчивую картину прямоугольных импульсов на экране и зарисовать ее.
Измерить период Т и длительность прямоугольного импульса и определить скважность импульса
(рис.1.6).
4. Результаты занести в табл.1.2.
Таблица 1.2
|
№ п/п |
T |
|
Q |
|
|
1 |
3 |
1,5 |
2 |
|
|
2 |
4 |
2 |
2 |
|
|
3 |
3 |
1,4 |
2 |
5. Повторить измерение периода импульса, его длительности и скважности при других частотах звукового генератора.
Задание 3. Наблюдение фигур Лиссажу при сложении колебаний, происходящих в двух взаимно перпендикулярных направлениях
При подаче синусоидальных напряжений одновременно на горизонтальные и вертикальные пластины трубки осциллографа луч будет находиться под действием двух взаимно перпендикулярных отклоняющих сил. В зависимости от амплитуды, частоты и фазы подаваемых напряжений на экране осциллографа будут получаться различные фигуры, называемые фигурами Лиссажу.
Собрать схему, изображенную на рис.1.7.
Изменяя частоту сигнала звукового генератора, получить и зарисовать фигуры Лиссажу при соотношении частот 1:1, 1:2, 1:3, 2:3.
Соотношение частот можно определить как по шкале генератора, так и по виду фигуры. Отношение частот колебаний равно отношению числа касаний фигуры с прямой параллельной оси Х и с прямой, параллельной оси Y.
Результаты измерений и рисунки поместить в табл.1.3.
Таблица 1.3
|
Частота Гц/Гц |
Соотношение частот, определенное по виду фигуры |
Вид фигуры |
|
|
100/100 |
1:1 |
||
|
100/200 |
1:2 |
||
|
200/300 |
2:3 |
||
|
100/400 |
1:4 |
Вывод: В пределах погрешности частота измерения осциллографа на первый, второй и трети случае совпадает с частотой выдаваемой генератора.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение принципа работы универсального электронно-лучевого осциллографа. Получение и графическое изображение амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик делителя напряжения. Проведение градуировки генератора по частоте. Наблюдение фигур Лиссажа.
лабораторная работа [1,9 M], добавлен 13.11.2010Ознакомление с устройством и принципом работы просвечивающего электронного микроскопа; основные области его применения и современные разновидности. Рассмотрение конструкции осветительной системы прибора. Описание процедуры коррекции астигматизма.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 09.05.2011Расчёт переходных процессов в электрических цепях классическим и операторным методами, с помощью интеграла Дюамеля. Премущества и недостатки методов. Изображение тока через катушку индуктивности. Аналитическое описание функции входного напряжения.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 16.06.2011Принцип работы Кирлиан-прибора. Устройство и принцип действия искрового генератора, катушки прерывателя, резонатора. Современные схемы Кирлиан–прибора и компоненты для их сборки. Влияние напряжения и частоты. Проблемы применения Кирлиан-прибора.
курсовая работа [630,7 K], добавлен 29.11.2010Диапазон параметров приборов, дифференциальное сопротивление на участке стабилизации. Температурный коэффициент напряжения стабилизации, примеры практического применения прибора. Обратная ветвь вольт-амперной характеристики при разных температурах.
курсовая работа [740,7 K], добавлен 21.02.2023Характеристика переходных процессов в электрических цепях. Классический и операторный метод расчета. Определение начальных и конечных условий в цепях с ненулевыми начальными условиями. Расчет графиков переходного процесса. Обобщенные характеристики цепи.
курсовая работа [713,8 K], добавлен 21.03.2011Изучение истории развития электроприборостроения и российской метрологии. Общие детали устройства измерения электрических величин. Условные обозначения принципа действия прибора, требования и погрешности. Персональный компьютер в измерительной технике.
отчет по практике [6,2 M], добавлен 13.07.2014Понятие и основные законы существования электрического поля. Сущность и устройство электрических машин, их функциональные особенности и сферы практического применения. Понятие погрешности прибора и ее определение. Средства измерения физических величин.
шпаргалка [999,1 K], добавлен 06.06.2013Классификация и конструкции электросчетчиков. Общий вид трехфазного электронного счетчика CE 302. Назначение и описание средства измерений; требования безопасности. Технические параметры: устройство и работа счетчика, проверка и текущий ремонт прибора.
курсовая работа [578,7 K], добавлен 06.02.2014Понятие и функциональные особенности стробоскопа как прибора, позволяющего быстро воспроизводить повторяющиеся яркие световые импульсы. История и основные этапы разработок данного устройства, его современные конфигурации сферы практического применения.
презентация [316,4 K], добавлен 26.03.2014Модернизация лабораторного стенда по измерению механических характеристик полимеров, а именно относительного удлинения и предела прочности при разрыве. Обоснование выбора датчиков проектируемого прибора. Проектирование электрической схемы прибора.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 11.10.2013Характеристика устройства для наблюдения за распределением температуры объекта. История создания тепловизора; принципы его работы, область применения и классификация. Проблемы производства нового поколения прибора по технологии неохлаждаемых болометров.
презентация [891,6 K], добавлен 27.11.2013Знакомство с устройством и работой растрового электронного микроскопа, измерение размеров частиц порошка алюминия с примесью карбида тантала, анализ полученных данных. Получение снимков и статистическая обработка данных. Изучение калибровочного снимка.
лабораторная работа [1,4 M], добавлен 02.01.2015Теоретические зависимости для расчета сил, действующих на волокна в ремешковом вытяжном приборе кольцепрядильной машины, классификация зон вытяжного прибора этого типа. Силовой анализ вытяжного прибора с круглым гребнем. Распределение напряжений.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 13.12.2010Нелинейные элементы и устройства электрических цепей переменного тока, основанные на этих элементах. Их классификация и краткая характеристика. Практические примеры использования нелинейных элементов на примере диодов. Диодные вентили и ограничители.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 05.01.2017Изучение светоизлучающего диода как полупроводникового прибора с электронно-дырочным переходом, создающего оптическое излучение при пропускании через него электрического тока. История изобретения, преимущества и недостатки, сфера применения светодиода.
презентация [1,2 M], добавлен 29.10.2014Сущность расчета переходных процессов в электрических цепях первого и второго порядков. Построение временных диаграмм токов и напряжений. Составление и решение характеристических уравнений. Расчет форм и спектров сигналов при нелинейных преобразованиях.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.07.2012Зависимость оптической плотности от концентрации вещества в растворе и толщины поглощающего слоя. Ознакомление с устройством и принципом работы спектрального прибора, его назначение; определение плотности и концентрации вещества на спектрофотометре.
лабораторная работа [34,1 K], добавлен 05.05.2011Механизм действия полупроводникового диода - нелинейного электронного прибора с двумя выводами. Работа стабилитрона - полупроводникового диода, вольтамперная характеристика которого имеет область зависимости тока от напряжения на ее обратном участке.
презентация [182,4 K], добавлен 13.12.2011Роль и значение измерений в науке и технике. Перспективы развития электроизмерительной техники. Структурная схема электронно-лучевого осциллографа, назначение основных его узлов. Метод петли из жил кабеля (метод Муррея). Номинальная постоянная счетчика.
контрольная работа [50,4 K], добавлен 05.11.2010
