1.3. Измерение основных параметров электрического сигнала с помощью осциллографа

1.3.1. Измерение амплитуды сигнала

1. Установите переключатель режима работы усилителя на требуемый канал (обычно, канал 1, Х).

2. Переключатель режима работы входа усилителя установите в прием переменного сигнала (режим АС).

3. Получить на экране осциллографа устойчивое изображение сигнала (сигнал не должен «бежать» по экрану). Для этого необходимо правильно выбрать источник синхронизации. Так, например, если сигнал подключен к каналу 1, то синхронизироваться лучше также по каналу 1, то есть поставить переключатель «ИСТОЧНИК СИНХР» (14) с положение «КАН 1». Ручкой «УРОВЕНЬ» установите устойчивое изображение.

Поставьте переключатель «ВРЕМЯ/ДЕЛ» в положение, при котором наблюдается несколько периодов исследуемого канала.

4. Поставьте переключатель «V/ДЕЛ.» - , в такое положение, чтобы амплитуда изображения была максимально возможной, но не выходила за пределы экрана.

На рис. 1.10. показаны три осциллограммы одного сигнала при разных значения коэффициента усиления . На рис. 1.3, а значение выбрано слишком большим, размах сигнала на экране получается небольшим, точность измерения будет низкой. На рис. 1.3, в, выбран настолько малым, что размах сигнала находится за пределами экрана, определить амплитуду в этом случае вообще не возможно. Случай на рис. 1.3, б является оптимальным, так как сигнал имеет наибольший размах, оставаясь в пределах видимой области.

а) =5 В/дел б) =1В/дел в) =0,2В/дел

Рис. 1.10. Примеры осциллограмм сигнала при различных значениях

5. Измерьте по экрану осциллографа размах сигнала - расстояние между крайними точками сигнала по вертикали (см. рис. 1.3 б) в делениях сетки экрана с точностью до десятых долей. В показанном примере = 4 деления.

6. Вычислить величину размаха D в единицах напряжения, умножив расстояние , измеренное выше, на показание переключателя «V/ДЕЛ.» - :

[B].

(2)

Для рассматриваемого примера получаем D = 4дел^.1 В/дел = 4 В.

7. Амплитуда сигнала U_m составляет половину величины размаха D (см. рис. 1.4), следовательно

[B].

(3)

В итоге получаем, что амплитуда сигнала U_m = 2 В.

1.3.2. Измерение периода и частоты сигнала

1. Перед измерением периода необходимо выбрать канал и получить на экране осциллографа устойчивое изображение сигнала.

2. С помощью регулятора «ВОЛЬТ/ДЕЛ» выбрать коэффициент усиления К_х так, чтобы размах сигнала был наибольшим но не выходил за пределы экрана.

3. Выбрать коэффициент развертки так, чтобы на экране отображалось 1-2 периода сигнала. На рис. 1.11 показаны три осциллограммы сигнала, полученные для разных значений . В примере на рис. 1.5, а выбран не правильно, так как на экране помещается слишком большое количество периодов сигнала и точность измерения периода будет не достаточно высокой. Установив , как показано на рис. 1.5, в, измерить величину периода вообще не представляется возможным, так как на экране отображено менее одного периода. Величина оптимальна на рис. 1.5, б и составляет 2 мс/дел.

а) = 2 мс/дел	б) =2 мс/дел	в) = 2 мс/дел
Рис. 1.11. Примеры осциллограмм сигнала при различных значениях

4. Подсчитать в делениях координатной сетки осциллографа с точностью до десятых долей расстояние , приходящееся на один период сигнала (расстояние между двумя соседними максимумами или по пересечениям сигнала с уровнем нуля рис. ).

Для удобства подсчета можно сместить сигнал вдоль оси времени, используя регулятор (18), так что бы первый максимум, или пересечение через ноль совпадали с вертикальными линиями координатной сетки.

В показанном примере = 5 дел.

5. Для расчета периода в единицах времени умножить, измеренное выше расстояние периода Т на коэффициент развертки К_Т

[с].

(4)

В итоге получаем, что период сигнала Т = 5дел· 2 мс/дел = 10 мс.

Зная период Т, частоту сигнала вычисляют по формуле:

=100 Гц .

(5)