3.2. Подготовка осциллографа к измерениям.

1. Перед включением прибора нужно привести ручки в исходное положение:

- ручки, регулирующие усиление сигнала – на минимальное значение (максимально ослабить сигнал),

- ручки управления яркостью, фокусировкой, смещением луча по вертикали и горизонтали, уровень синхронизации – в среднее положение, переключатель рода работы – в автоколебательный режим (непрерывной развертки), переключатель рода синхронизации – в положение внутренней синхронизации (вход Х - отключен).

2. Если необходима максимальная точность измерений, то после прогрева осциллографа целесообразно проверить калибровку и балансировку (согласно техническому описанию прибора). Суть их состоит в том, что усилители каналов Х и Y в процессе эксплуатации могут слегка "расстроиться", так что их надо периодически проверять и, если необходимо, подстраивать с помощью внутреннего калибратора осциллографа или дополнительных приборов.

3.3. Измерение напряжения

Измерение напряжений выполняется методом непосредствен­ной оценки (метод калиброванных шкал) и методом сравнения.

Метод непосредственной оценки

Измерять напряжение сигнала можно, калибруя масштабную сетку осциллографа (т.е. определяя цену деления сетки в воль­тах на сантиметр). В этом случае сама сетка становиться шка­лой. Масштаб указывается на переключателе чувствительности осциллографа. При наличии ручки плавной регулировки чувстви­тельности, указанный масштаб получается лишь при одном ее положении, фиксируемом при повороте (это положение обычно обозначается меткой у ручки). Проверку калибровки можно провести с помощью образцового (калибровочного) сигнала, подаваемого в канал вертикального отклонения с встроенного калибровочного генератора. Из-за влияния ряда факторов – погрешностей калибровки, визуального отсчета, нелинейной ампли­тудной характеристики канала горизонтального отклонения и т.д. – этот метод дает погрешность измерения напряжения обычно не менее 5%.

Погрешность отсчета включает в себя две составляющие:

погрешность совмещения линий осциллограммы с линиями шкалы и погрешность отсчета из-за конечной ширины линии. Погрешность совмещения принимается равной b/5, погрешность отсчета - b/3, где b - ширина луча. Поскольку они независимы, то относитель­ная погрешность отсчета составляет , где Н – размер измеряемого участка изображения на экране. Погрешность уменьшается с увеличением размеров изображения Н. Поэтому, чтобы погрешность измерения была минимальна, изображение измеряемой части исследуемого сигнала должно занимать 80 - 90 % рабочей площади экрана.

Нелинейность амплитудной (и частотной) характеристики приводит к тому, что сигналы различной амплитуды (частоты) усиливаются по разному. Значит, необходимо подбирать для работы осциллографы, для которых измеряемые значения величин будут лежать в диапазонах, рекомендованных для работы осциллографа, более того, ближе к середине диапазона – далеко от крайних значений. Наблюдать сигнал можно и при минимальной (для данного осциллографа) амплитуде, но при измерении напряжения погрешность будет значительно больше 5% (аналогично и для частот). На экране многих осциллографов есть две пунктирные горизонтальные линии, которые ограничивают область, в которой амплитудная характеристика линейна и гарантируется указанная в описании точность измерения напряжений.