Метрология - Лабы / МИИ / Лаба (Э4-Б)

.

Министерство науки и образования Республики Беларусь

Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники

Кафедра МиС

ОТЧЕТ

По лабораторной работе Э4.Б

на тему:

“ Универсальный электронно – лучевой осциллограф ”

Выполнила: Проверила:

Студентка Дерябина М.Ю.

гр. 062101

Манкевич О.Д.

Минск 2002

Цель работы:

1. Изучение принципа действия и структурной схемы универсального электронно-лучевого осциллографа.

2. Изучение основных методов осциллографических измерений.

3. Изучение измерительных приборов С1-117, Г4-117, Г5-5 и приобретение практических навыков работы с ними.

Структурная схема электронно-лучевого осциллографа:

1. ВУ – входное устройство,

2. УВО – усилитель вертикального отклонения,

3. ЛЗ – линия задержки,

4. ГР – горизонтальная развертка,

5. УГО – усилитель горизонтального отклонения,

6. ЭЛТ – электронно-лучевая трубка.

№ п/п	Наименование прибора	Тип прибора	Заводской номер	Основные технические характеристики
1	2	3	4	5
1	Осциллограф универсальный	С1-117	1475	Диапазон частот исследуемых сигналов до 10 МГц. Тракт вертикального отклонения обеспечивает следующие режимы работы: Канал А; Канал А и Б (синхронизация по каналу А); Суммирование А + Б (синхронизация по каналу Б); Канал А и Б (синхронизация по каналу Б); Канал Б; Инвертирование сигналов в канале Б. Предел допускаемой основной погрешности коэффициентов отклонения не превышает ±4%. Дополнительная погрешность коэффициентов отклонения в рабочих условиях не превышает половины основной. Параметры входа канала вертикального отклонения: при непосредственном входе входное активное сопротивление составляет (1±0,02) МОм, входная ёмкость не более 36 пФ. Допустимое суммарное значение постоянного и переменного напряжений на закрытых входах каждого канала вертикального отклонения составляет 300В, на открытом входе 100В, с делителем 1:10 300В на закрытом и открытом входах. Тракт горизонтального отклонения обеспечивает следующие режимы работы: Автоколебательный; Ждущий; Однократный. Основная погрешность коэффициентов развёртки не превышает ±4%. Основная погрешность коэффициентов развертки при включённой “растяжке” не превышает ±5%. В приборе обеспечивается режим цифровых измерений амплитудных параметров гармонических сигналов в диапазоне частот от 100Гц до 3МГц и импульсных сигналов длительностью импульса от 500нс до 10мс в диапазоне амплитудных значений от 5 мВ до 40В. Основная погрешность цифровых измерений рассчитывается по следующей формуле: , где - основная погрешность измерения амплитудных параметров сигнала, %; - значение предела измерения, В; - значение измеряемого напряжения, В. Режим цифровых измерений временных параметров (от 100нс до 100мс). Основная погрешность (100нс100мкс): ,% (100мкс100мс): ,% - значение предела измерения, с; - значение измеряемого напряжения, с.
1	2	3	4	5
				Осциллограф обеспечивает свои технические характеристики в пределах норм, установленных ТУ, по истечении времени установления рабочего режима равного 15 мин.
2	Генератор сигналов высокочастотный	Г4-117	04106	Диапазон генерируемых частот от 20Гц до 10Мгц (шесть поддиапазонов). Основная погрешность установки частоты не превышает ±(0,02f+1)Гц, на участке 100-200Гц не более ±(0,02f+4)Гц. Выходное напряжение регулируется в пределах 100мкВ-3В ступенями через 10дБ с помощью ступенчатого аттенюатора и плавно в пределах каждой ступени ручкой РЕГ. ВЫХ. (выход 3V 50; в пределах 3-30В в диапазоне частот до 2МГц и 3-20В в диапазоне частот 2-20МГц на выходе выход 30V 1к только ручкой РЕГ. ВЫХ. Основная погрешность установки выходного напряжения по шкале стрелочного индикатора не превышает ±10% от номинального конечного значения соответствующей шкалы.
3	Генератор импульсов	Г5-54		Прибор выдает видео импульсы переключаемой полярности прямоугольной формы в диапазоне длительностей от 0,1 до 1000 мкс с плавноступенчатой регулировкой, (погрешность установки не более ±0,1+0,03мкс). Максимальная амплитуда импульсов не менее 50В. Плавная регулировка от 0,3 до . Ступенчатое ослабление амплитуды выходного сигнала осуществляется с коэффициентом X1; X0,3; X0,1; 0,03X и на двух дополнительных выходах с общим коэффициентом деления 1:1000 (выходного 1:10) и 1:10000 (выходного 1:100). Погрешность установки не более ±(0,1+К1,0В), где К – коэффициент ступенчатого ослабления. Временной сдвиг импульса относительно синхроимпульса регулируется плавноступенчато от 0,1 до 1000мкс и не должен превышать 0,5 периода повторения импульсов (Т). Погрешность установки временного сдвига при <0,2Т не более ±(0,1+0,03мкс). Частота повторения импульсов () при внутреннем запуске регулируется плавно ступенчато от 0,01 до 100кГц. Погрешность установки не более ±0,1. Синхроимпульсы прибора имеют переключаемую полярность и максимальную амплитуду в пределах 10-15В. Время самопрогрева - 15мин.

Экспериментальная часть:

1. Входные параметры для генераторов Г4-117, Г5-54:

f = 30 [кГц]; U_вх = 0.5 [В]; U_вх = 0.6 [В];

Длительность: 7 мкс.

Полярность: положительная.

№ точки	Вид осциллограммы	Результаты измерений (осциллографические)	Погрешность измерений	Коэффициент усиления
1		Uвых = 2.4 [В] T = 32 [мкс]		Кy = 4.8
2		Uвых = 2.3 [B] T = 31[мкс]  = 8 [мкс]		Ky = 4.6
		цифровые
		Uвых = 2.299 [B] T = 33.1 [мкс]  = 9.5 [мкс]

Коэффициент усиления предварительного усилителя:

.

Основная погрешность измерения амплитудных параметров сигнала %:

где U_n = 4

Основная погрешность цифровых измерений временных параметров сигнала:

где T_n2 = 1*10^-4 Т_n3 = 1*10^-3

Основная погрешность цифровых измерений временных интервалов:

_n = 1*10^-4

Временной сдвиг между возрастающими или убывающими участками синусоид определяется по формуле:

Абсолютная погрешность фазового сдвига определяется по формуле:

№ точки	Вид Осциллограммы	Результаты измерений	Погрешность измерений
1	2	3	4
1		U1 = 2 [B] T1 = 34 [мкс]
2		U2 = 2.5 [B] T2 = 37 [мкс] 2 = 5.7 [мкс]	А = 2.09 [%] T = 2.41 [%]  = 1.9 [%]
3		U3 = 3.5 [B] T3 = 192 [мкс]	А = 2.13 [%] T = 2.04 [%]
4		U4 = 5.2 [B] T4 = 300 [мкс] 4 = 135 [мкс]
5		U5 = 2.1[B] 5 = 200 [мкс] U6 = 2.3 [B] 6 = 200 [мкс]
п.7.4.		TC = 30 [мкс] C = 2 [мкс]  = 24 [^O]	x = 0.36

Вывод:

В данной лабораторной работе мы изучили структурную схему и принцип действия универсального электронно-лучевого осциллографа. Сняли осциллограммы напряжений в 6 различных точках, измерили напряжение и длительность походящих импульсов в каждой точке. Получили фазовый сдвиг 2-ух сигналов относительно друг друга  = 24^о. Получили относительно малые относительные погрешности измерений.

7