Как измерить параметры электрических сигналов с использованием осциллографа и генератора

Как измерить параметры электрических сигналов с использованием осциллографа и генератора

Типичная лабораторная работа для студентов по предмету электротехника или теория сигналов

Инструкция

Что вам понадобится:

• осциллограф
• генератор

1 шаг

Генератором импульсов выставляется измеряемый сигнал. Устанавливается частота и форма сигнала. Так как на практике будет использоваться другой источник сигналов, особенно расписывать настройки генератора нет смысла.
Подробнее о генераторах: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80_%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9

2 шаг

К осциллографу с помощью щуп подключается генератор сигналов. Если вы подключаете один источник сигналов, то лучше подключать его к первому каналу (если осциллограф многоканальный).
Осциллографом производится определение параметров сигнала.
Почитать дополнительную информацию можно на вики: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%81%D1%86%D0%B8%D0%BB%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84

3 шаг

Метод измерения амплитуды:

4 шаг

- выставляется коэффициент вертикального отклонения, например 0,2 мВ;

Устанавливая этот параметр нужно уместить отображаемый сигнал на дисплее, если он не умещается, значит величина вертикального отклонения великовата, но и слишком малый сигнал не будет удобным, например при очень малых значениях сигнал можно увидеть как прямую линию, когда на самом деле это синусоида.

5 шаг

- замеряется число делений на дисплее осциллографа, например 2,4 деления;

На дисплее ищем минимальное значение сигнала (там где он ближе всего к нижней границе дисплея) и считаем количество делений до максимального значения (там где он ближе к верхней границе). На некоторых осциллографах для удобного счета каждое деление разбито на 5 частей.

6 шаг

- умножается цена деления на число делений, т.е. 0,2 мВ * 2,4 = 0,48 мВ амплитуда.

Таким образом можно почитать, что в розетке амплитуда сигнала будет равна 380 В, с некоторой погрешностью конечно же (зависит от качества оборудования у поставщика электроэнергии)

7 шаг

Метод измерения частоты:

8 шаг

- выставляется коэффициент горизонтального отклонения, например 0,5 мс;

Этот параметр влияет на сколько раз сигнал повторится на дисплее, при слишком высоких значениях не будете различать его форму превратится в сплошную фигуру, при слишком низких сигнал может превратиться в линию. В идеале нужно сделать так, что бы сигнал повторился 1 раз на экране (удобнее считать будет если сигнал повториться немного больше раз на экране, например 1,2 раза)

9 шаг

- замеряется период колебаний на шкале, например 2 деления;

Удобство замера напрямую зависит от предыдущего шага, чем более растянут он будет, тем точнее вы посчитаете количество делений. Измеряется таким образом нужно понять форму сигнала и увидеть где он повторяется, измерить количество делений от произвольно выбранной точки (например крайне левой на экране) и считать деления на экране до того пока не повторится та же точка

10 шаг

- умножается цена деления на их число, т.е. 0,5 мс * 2 = 1 мс период колебания;

Этим вы узнаете сколько времени длится один повторяющийся фрагмент сигнала.

11 шаг

- вычисляется частота колебаний делится секунда на период, т.е. 1с / 1*10-3с = 1000 Гц или 1КГц.

В результате расчета узнаете сколько раз в секунду повторяется сигнал, в данном случае 1000 раз.

Советы и предупреждения:

• Генератор используется в качестве искусственого источника сигналов. В реальных условиях используются другие источники. Нпример для определения помех на выводе звукового канала или определение качества напряжения в сети питания Интересная фишка - попробуйте взять в руки щупы осциллографа и посмотреть на дисплее свои биотоки ;) весьма интересное занятие, только учтите, что частота этих токов и их амплиитуда очень малы - устанавливайте соответствующие параметры