16516

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ И ЦЕПЕЙ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ И ЦЕПЕЙ Методические указания к лабораторной работе № 1 по курсам Основы теории цепей Теория электрических цепей для студентов направлений Радиотехника Телекоммуникации Информационная безопасность В методических...

Русский

2013-06-22

789.5 KB

25 чел.

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ И ЦЕПЕЙ

Методические указания к лабораторной работе № 1

по курсам «Основы теории цепей», «Теория электрических цепей»

для студентов направлений «Радиотехника», «Телекоммуникации», «Информационная безопасность»

В методических указаниях дается краткое описание комплекса измерительных приборов, используемых при выполнении цикла лабораторных работ по курсам ОТЦ и РЦС, и лабораторного стенда. Описана методика проведения основных измерений при прохождении лабораторного практикума. Приведены содержание и методика выполнения первой лабораторной работы.

 Библиогр.: 8 назв. Рис. 2. Прил. 2.

 Подготовлено кафедрой "Теоретические основы радиотехники".

                                                  © ГОУ ВПО "Уральский государственный

технический университет – УПИ", 2008


ОГЛАВЛЕНИЕ

Порядок выполнения лабораторных работ 4

Лабораторная работа № 1. Измерение параметров

сигналов и цепей 7

Приложение 1. Описание приборов 11

Приложение 2. Описание лабораторного стенда 31

Библиографический список 36


ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Целью лабораторного практикума по курсу "Основы теории цепей" является экспериментальное подтверждение основных теоретических разделов курса, ознакомление с некоторыми измерительным приборами и овладение методикой основных электрических измерений.

   Выполнение каждой работы состоит из трех основных этапов:

   1. Подготовка к лабораторной работе.

   2. Выполнение эксперимента в лаборатории.

   3. Составление отчета.

1. Подготовка к лабораторной работе

   Во время подготовки к лабораторной работе студент должен:

а) обстоятельно ознакомиться с соответствующими разделами теоретического курса;

б) выполнить требуемые предварительные расчеты и графики (числовые данные для расчетов находятся в лаборатории);

в) составить необходимые принципиальные и монтажные схемы эксперимента, продумать назначение каждого прибора и деталей лабораторной установки, а также порядок их включения;

г) подготовить ответы на контрольные вопросы.

2. Выполнение эксперимента в лаборатории

Лабораторные работы выполняются бригадами по два человека в часы, предусмотренные расписанием.

Непосредственному выполнению каждой лабораторной работы предшествует теоретический коллоквиум – проверка подготовленности студентов. При этом студент представляет преподавателю оформленный отчет по предыдущей работе и все расчеты, графики и схемы, относящиеся к выполняемой работе.

Если представленные материалы признаны удовлетворительными, преподаватель задает контрольные вопросы, касающиеся предстоящей лабораторной работы.

Если материалы, представленные студентом, или его ответы на контрольные вопросы признаны неудовлетворительными, студент к выполнению лабораторной работы не допускается.

Студенты, допущенные к лабораторной работе, выполняют ее в соответствии с настоящими указаниями.

Все студенты должны быть ознакомлены (под расписку) с инструкцией по технике безопасности и правилами внутреннего распорядка в лаборатории.

При сборке установки студенты должны обращать особое внимание на выполнение монтажных схем. Монтажную схему следует собирать, используя наименьшее количество соединительных проводов. Все контактные соединения должны быть надежными и выполнены технически грамотно.

Расчеты, основанные на экспериментальных данных, выполняются в лаборатории в процессе работы. Кривые, снятые в лаборатории, вычерчиваются также в процессе работы.

Экспериментальная часть работы считается выполненной после просмотра и утверждения черновика отчета преподавателем.

3. Составление и сдача отчета

Отчет составляется каждым студентом индивидуально и оформляется в соответствии с требованиями стандарта.

В отчете должны быть отражены:

–   цель работы;

–   результаты подготовки к выполнению лабораторной работы;

–   экспериментальная часть работы;

–   выводы по выполненной работе.

По результатам домашней работы составляются и приводятся таблицы, графики, указанные в описании, необходимые расчеты. Расчетам должно предшествовать краткое объяснение методик расчета, расчетные формулы и соотношения с указанием первоисточника. Значения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, расшифровываются в тексте отчета.

В разделе отчета, посвященном эксперименту, вычерчиваются схемы измерений с кратким объяснением методики эксперимента.

Рисунки и графики выполняются на листах белой или миллиметровой  бумаги, помещаются после первого упоминания в тексте или в конце отчета в виде приложения; при размещении в тексте их размер должен быть не менее 10 х15 см.

На графике вычерчивается координатная сетка, по осям проставляются изменяющиеся величины с указанием размерности. Рисунки и графики снабжаются подрисуночными подписями.

Каждая таблица снабжается заголовком, в котором указаны ее номер и название.

Значения всех физических величин должны приводиться в единицах СИ или в кратных и дольных от них.

Выводы содержат анализ полученных результатов по всем пунктам задания, объяснение причин отклонения результатов эксперимента от расчетных величин, оценку погрешностей и т.д. Можно указать части работы, вызвавшие затруднения, дать рекомендации по улучшению лабораторного практикума.

В тексте отчета следует по возможности не использовать личные местоимения. Не допускается применять сокращения слов, кроме установленных правилами русского языка.


Лабораторная работа № 1

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ И ЦЕПЕЙ

1. Цель работы

Целью работы является ознакомление с основными характеристиками и правилами пользования приборами, применяемыми в лабораторном практикуме, а также с устройством лабораторного стенда.

2. Подготовка к эксперименту

  •  Изучить краткое описание приборов, использующихся в лаборатории.
  •  Изучить описание лабораторного стенда.
  •  Изучить описание лабораторной работы и продумать методику выполнения экспериментов.

3. Лабораторное задание

3.1.  Измерение сопротивлений резисторов

Работа с универсальным вольтметром В7-77.

3.1.1. Подготовить прибор к работе.

3.1.2. Измерить сопротивления резисторов R1 R5 из блока "Простые и сложные цепи". Ручка потенциометра должна быть установлена в положение максимального сопротивления.

3.1.3. Результаты измерений сравнить с номинальными значениям сопротивлений из таблицы данных, находящихся в лаборатории.

3.2. Измерение параметров гармонических колебаний

Работа с генератором GFG-8219A, вольтметром В7-77, осциллографом OS-5020.

Измерить амплитуду гармонических сигналов двумя способами: при помощи вольтметра и при помощи осциллографа. Измерить период колебаний при помощи осциллографа, рассчитать частоту, сравнить с заданной.

3.2.1. Включить генератор, осциллограф, подготовить их к работе.

3.2.2. Установить частоту колебаний генератора F = 1 кГц, амплитуду максимальную.

3.2.3. Измерить напряжение генератора при помощи вольтметра.

3.2.4. Подать сигнал генератора на вход осциллографа, измерить амплитуду и период колебаний. Соединение выхода генератора с входом осциллографа можно выполнить, используя гнезда блока "Простые и сложные цепи".

3.2.5. Зарисовать наблюдающийся сигнал, указать на рисунке масштабы, период и амплитуду.

3.3. Измерение параметров сигналов

Работа с генератором, осциллографом.

Измерить основные параметры импульсных сигналов генератора. Построить графики зависимостей напряжения от времени, указать на них основные параметры.

3.3.1. Установить регулировку уровня выхода генератора в крайнее правое положение, переключатель режима работы –  в положение «прямоугольные импульсы», частоту сигнала F = 1 кГц

3.3.2. Измерить основные параметры сигнала (период Т, длительность , разность между максимальным и минимальным значениями напряжения Um). Зарисовать наблюдающийся сигнал с указанием масштабов по осям и основных параметров сигналов.

3.3.3. Повторить п. 1-2 для следующих режимов работы генератора:

  •  Симметричные треугольные импульсы
  •  Прямоугольные импульсы с максимальной скважностью
  •  Прямоугольные импульсы с минимальной скважностью

Для изменения скважности импульсной последовательности (отношения периода к длительности) вытянуть ручку DUTY на себя, повернуть до упора вправо (максимальная скважность) или влево (минимальная скважность)

3.4. Измерение разности фаз

Работа с генератором, осциллографом.

Измерения разности фаз между двумя напряжениями провести с осциллографическим методом. Построить графики зависимости разности фаз от частоты.

3.4.1. Собрать схему (рис. 1).

3.4.2. Измерить сдвиг фаз между напряжениями U1 и U2 на частотах 1, 2, 5, 10, 100 кГц при помощи осциллографа и фазометром.

3.5. Измерение модуля реактивного сопротивления

Измерение сопротивления емкости на разных частотах косвенным методом.

При измерениях на емкость подается напряжение с заданными параметрами, измеряется ток, протекающий через емкость. Модуль сопротивления вычисляется как отношение напряжения к току:

3.5.1. Собрать схему (рис. 2). Установить амплитуду сигнала близкой к максимальной, измерить ее при помощи вольтметра.

Рис. 2. Измерение модуля сопротивления емкости

3.5.2. Измерить ток через емкость на 6 – 8 частотах в диапазоне от 1 до 100 КГц

3.5.3. Рассчитать модуль  сопротивления емкости, построить график зависимости модуля сопротивления от частоты.

4. Требования к содержанию отчета

Отчёт должен содержать:

  1.  цель работы;
  2.  схемы измерений;
  3.  таблицы результатов измерений и графики по каждому пункту задания;
  4.  выводы.

5. Контрольные вопросы

1. Объясните назначение органов управления вольтметра В7-77.

2.  Опишите порядок подготовки прибора И7-77 к измерению переменного напряжения.

3. Объясните назначение органов управления генератора GFG-8219A.  

4. Объясните методику определения амплитуды и длительности импульса с помощью осциллографа OS-5020.

5. Объясните методику определения частоты гармонического сигнала с помощью осциллографа.

6. Объясните методику измерения сдвига фаз с помощью осциллографа.

7. Опишите порядок подготовки к работе осциллографа OS-5020.

8. Объясните методику измерения разности фаз.

9. Объясните методику измерения модуля реактивного сопротивления при помощи вольтметра и амперметра.

10. Изложите основные правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ.


Приложение 1

ОПИСАНИЕ ПРИБОРОВ

Генератор сигналов низкочастотный GFG – 8219A  

1. Общая характеристика

Генератор GFG – 8219A представляет собой функциональный генератор сигналов специальной формы из серии 8215 – 8255. Приборы этой серии генерируют стабильные сигналы с низким уровнем искажений в диапазоне частот до 5 МГц.

Генератор GFG – 8219А обладает следующими функциями: логарифмическое и линейное качание частоты с цифровой индикацией частоты; амплитудная или частотная модуляция выходного сигнала с управлением от внутреннего либо внешнего источника; встроенный частотомер с возможностью измерения внешних сигналов частотой до 150 МГц.  К дополнительным возможностям прибора можно отнести:  управление временем качания и полосой частот, как в линейном, так и логарифмическом режиме; а также управление скважностью выходного сигнала с возможностью его инверсии.

Внешний вид генератора представлен на двух рисунках: рис. 10 (передняя панель) и рис. 11 (задняя панель). На передней панели генератора располагаются органы управления и индикации и BNC разъем главного выхода поз. 22. На задней панели располагаются BNC разъемы: дополнительного выхода (CMOS/TTL output) поз. 20, входа управления частотой и модуляцией (voltage control frequency/modulation - VCF/MOD) поз. 21, внешнего входа частотомера (EXT Counter) поз. 19 и синхровыхода (generation control voltage - GCV) поз. 23.

Генератор предполагается использовать во всех работах, где требуется источник переменного сигнала с устанавливаемой формой, амплитудой и частотой, в работах по исследованию прохождения амплитудно-модулированного сигнала, а также в работах, где требуется генератор качающейся частоты.

Для двух последних применений потребуются дополнительные подключения: вход управления частотой и модуляцией - VCF/MOD и синхровыход - GCV, расположенные на задней панели прибора. Предлагается эти подключения выполнить посредством двух кабелей, один конец которых с BNC – разъемом подключается к генератору, а второй конец - непосредственно запаян к плате стенда «Микшер сигналов для ГКЧ» ().



2. Назначение ручек управления, индикаторов, разъемов

 

1 – Включатель питания

для работы прибора подключите шнур питания и нажмите кнопку

2 – Индикатор времени

стробирования

После включения индикатор начинает мигать (время стробирования счетчика составляет – 0.01 сек)

2а – переключатель времени стробирования

Нажимая эту кнопку в режиме внешнего частотомера можно циклически изменять время стробирования в порядке: 0.01сек, 0.1сек, 1сек, 10сек.

3 – индикатор перегрузки

В режиме внешнего частотомера индицирует, что измеряемая частота больше чем выбранный диапазон

4 – индикация частоты

На 3” дисплее зеленого свечения индицирует: частоту внешнего сигнала на 6-ти разрядах и частоту внутреннего сигнала на 5-ти разрядах.

5 – индикация единицы

измерения частоты

Отображает текущую единицу измерения частоты: Hz, m, kHz, MHz

6 – индикация времени

строба

Отображает текущее время стробирования счетчика (используется только в режиме внешнего счета)

7 – переключатель частотного диапазона

Нажмите соответствующую кнопку переключателя, для требуемого частотного диапазона: 0,3-3Гц, 3-30Гц, 30-300Гц, 300-3кГц, 3-30кГц, 30-300кГц, 300-3000кГц

8 – переключатель вида

выходного сигнала

Нажмите одну из трех кнопок для выбора требуемого вида выходного сигнала

9 – регулятор асимметрии выходного сигнала

Вытяните и вращайте ручку для установки нужного коэффициента асимметрии выходного сигнала

10TTL/CMOS

переключатель

При нажатой ручке на выходе TTL/CMOS поз.20 будет генерироваться TTL совместимый сигнал, если вытянуть и вращать ручку, можно устанавливать амплитуду CMOS совместимого сигнала в диапазоне 5 – 15 В.

11 – регулятор сдвига

постоянного уровня

Вытяните ручку для регулировки смещения постоянного уровня выходного сигнала: вращайте по часовой стрелке для установки положительного сдвига и в обратную сторону для установки отрицательного сдвига.

12 – установка амплитуды выходного сигнала

с функцией аттенюатора

Вращайте по часовой стрелке ручку для увеличения амплитуды выходного сигнала до максимума и, в обратную сторону для ослабления до -20 dB, вытянув ручку, можно добиться дополнительного ослабления в -20 dB.

12а -

13 – переключатель РУЧН/КАЧАНИЕ, совмещенный с установкой частоты

Нажмите и вращайте ручку по часовой стрелке для увеличения и, в обратную сторону – для уменьшения частоты (сохраняйте  указатель в пределах диапазона масштаба на панели). Вытяните ручку для старта режима качания: верхняя частота диапазона качания определяется позицией ручки.

14 – переключатель LIN/LOG, совмещенный с установкой времени качания

Вращайте ручку по часовой стрелке для увеличения и, в обратную сторону, для уменьшения временного интервала качания. Линейный режим качания частоты устанавливается при нажатой ручке, логарифмический режим – при вытянутой ручке.

15 – переключатель ВКЛ/ВЫКЛ модуляции выхода

При вытянутой ручке выходной сигнал может быть модулирован: либо внутренним синус сигналом 400 Гц, либо внешним, поданным на разъем CVF/MOD, поз 21

16 – управление глубиной модуляции и диапазоном качания, совещенное с переключателем вида модуляции

Ширина (диапазон) качания может быть от 0 до 1000 раз.  Для установки этого параметра, так же как и глубины модуляции, вращайте ручку по часовой стрелке, для увеличения, и, в обратную сторону – для уменьшения. Нажатая ручка задает AM модуляцию, вытянутая – FM модуляцию.

17 – переключатель ВНУТР/ВНЕШН модуляция

При нажатии на кнопку загорается индикатор и выбирается режим модуляции  -ВНЕШ, при последующем нажатии индикатор гаснет и выбирается режим ВНУТР.

18 – переключатель ВНУТР/ВНЕШН частотомер

Переключатель на задней панели выбирает режим частотомера – внутренней частоты, либо внешней поступающей на BNC разъем, поз.19

19BNC разъем для внешнего сигнала

Подключается цепь для измерения частоты внешнего сигнала

20BNC разъем TTL/CMOS

Выход сигнала, совместимого с уровнями TTL/CMOS

21BNC разъем VCF/MOD

Вход для подключения управляющего напряжения, либо частотой (VCF), либо амплитудой (MOD) выходного сигнала.

22BNC разъем основного выхода генератора

Основной выход сигнала генератора (нагрузка 50 Ом)

23BNC разъем GCV

Выход постоянного напряжения, пропорционального изменению частоты

(синхровыход)

24 – переключатель напряжения силовой сети

Выбор напряжения питающей сети 115В, 230В

3. Характеристики генератора GFG-8219

Основной выход

Диапазон частот

0.3Hz to 3 MHz (7 поддиапазонов)

Амплитуда

>10Vp-p (на 50 Ом нагрузку)

Импеданс

50 ohm+10%

Аттенюатор

-20dB+1dB x 2

Постоянное смещение

<-5V ~ >5V(на 50 Ом нагрузку)

Управление асимметрией

80% : 20% : 80% to  1MHz (плавная регулировка)

Дисплей

6 разрядный LED

Синусоидальный сигнал

Искажение сигнала

<1% 0.3Hz ~ 200kHz, THD<35dB below fundamental in all ranges (Specification applied from MAX. to 1/10 level)

Равномерность АЧХ

<0.3dB, 0.3Hz ~ 300kHz, <0.5dB, 100kHz ~ 3MHz

Прямоугольный сигнал

Симметричность

+2%, 0.3Hz ~ 100kHz

Фронт / спад сигнала

< 50ns at maximum output (на 50 Ом нагрузку)

Треугольный сигнал

Линейность

>98% 0.3Hz ~ 100kHz, >95% 100kHz ~ 3MHz

CMOS выход

Фронт / спад сигнала

<120nS

Уровень сигнала

4Vpp+1Vpp ~ 14.5Vpp+0.5Vpp (регулируемый)

TTL выход

Фронт / спад сигнала

<25nS

Нагрузочная способность

20 TTL load

Уровень сигнала

>3Vpp (регулируемый)

Вход управления частотой VCF

Входное напряжение

0V~10V ± 1V(100 : 1)

Входной импеданс

10k ohm ±10%

Синхровыход  GCV

Выходное напряжение

В диапазоне  0V ~ 2V в соответствии с частотой

Качание частоты

Авто / Ручное

Переключатель

Диапазон

100 : 1 ratio max. (регулируемое)

Время развертки

0.5sec. ~ 30sec. (регулируемое)

Режим ЛИН / ЛОГ

Переключатель

Амплитудная модуляция

Глубина модуляции

0 - 100%

Частота модуляции

400Hz (Внутренняя), DC ~ 1MHz(внешняя)

Частотный диапазон несущей

100Hz ~ 3MHz (на уровне -3dB)

Чувствительность внешняя

<10Vpp для 100%  модуляции

Частотная модуляция

Девиация

0 ~ + 5%

Частота модуляции

400Hz(внутренняя),Dc ~ 20kHz(внешняя)

Внешняя чувствительность

<10Vpp для 10% модуляции

Частотомер

Внутренний/внешний

Переключатель

Диапазон

0.3Hz ~ 3MHz (5Hz ~ 150MHz Внешний вход)

Точность

Time base accuracy ±1 младший разряд

Time Base

±10PPM (23°C±5°C) после 30 минут прогрева

Разрешение

Максимальное разрешение - 10nHz для 1Hz 

и 100 nHz для 100MHz

Входной импеданс

1MOhm/150pF

Чувствительность

<35mVrms (5Hz ~ 100MHz), < 45mVrms (100MHz ~ 150MHz)

Питание от сети

AC 115V, 230V, ±15%, 50/60Hz

Аксессуары

GTL-101 (кабель с зажимами «крокодил» и BNC разъемом)
Инструкция по эксплуатации

Размеры

9.8" (W) x 3.5" (H) x 11.3" (D)

Вес

Примерно 2,2 кг

Гарантия

2 года

Осциллограф OS-5020

1. Общая характеристика

Осциллограф OS-5020 является осциллографом с полосой пропускания от 0 до 20МГц и индикацией сигналов 2 каналов. Осциллограф предназначен для широкого круга применений, таких как производство, сервис, научные исследования и учеба.

Его особенности:

- функция суммирования ADD позволяет измерять сумму двух сигналов;

- осциллограф имеет режим работы X-Y, регулируемый уровень синхронизации, и схему разделения ТВ сигнала для независимой синхронизации по строкам и по кадрам для наблюдения композитных видеосигналов.

Осциллограф OS-5020C дополнительно снабжен схемой проверки радиоэлементов для определения их исправности.

2. Технические данные

ПАРАМЕТР

СПЕЦИФИКАЦИЯ

* ЭЛТ

1) внешний вид

6-дюймовый прямоугольный экран с внутренней градуировкой, 8х10 делений для измерения времени фронта импульса. Центральная ось дополнительно разбита на 2мм разметку.

2)ускоряющий потенциал

+ 1,9 кВ (относительно катода)

3) фосфорное покрытие

P31 (стандарт)

4) фокусировка

регулируемая

5) поворот луча

обеспечивается

6) регулировка яркости луча

есть

* вход Z (модуляция яркости)

1) входной сигнал

сигнал положительной полярности увеличивает интенсивность луча, заметная модуляция яркости наступает при амплитуде + 5 В пик-пик

2) полоса пропускания

0 – 2 МГц (-3 дБ)

3) вход

открытый (DC)

4) входной импеданс

20 КОм - 30 КОм

5) макс. входное напряжение

30 В (пост. + перем.)

* вертикальное отклонение

1)полоса пропускания (- 3дБ)

открытый вход (DC)

0 – 20 МГц, нормальный режим

0 – 10 МГц, режим усиления (только для канала 1)

закрытый вход (AC)

0 – 20 МГц, нормальный режим

0 – 10 МГц, режим усиления (только для канала 1)

2) режимы

CH1, CH2, ADD, DUAL (CHOP: 0.2сек – 1мсек, ALT: 0,5мсек – 0,2мксек)

3) чувствительность

5мВ/дел – 20В/дел, 12 режимов, шаг 1-2-5. Плавная регулировка 1:2,5

усилитель х5 (х5 MAG): 1мВ/дел – 1В/дел, 10 режимов (только для CH1)

4) точность

нормальный режим: ±3%, режим усиления (х5 MAG): ±5%

5) входной импеданс

приблизительно 1МОм 30пФ

6) макс. входное напряжение

напрямую: 400В (постоянного + переменного амплит.), с пробником: см. спецификацию пробника.

7) режимы входа

DC (открытый вход) – GND (земля) – AC (закрытый вход)

8) длительность фронта

≤17,5нсек (х5 MAG: ≤35нсек)

9) выход сигнала CH1:

25мВ/дел. ±20%, импеданс 50Ом, полоса пропускан. 20Гц - 10МГц (-3дБ)



3. Назначение ручек управления, индикаторов, разъемов

2-1-1. Блок дисплея и включения прибора

(16) выключатель питания

служит для включения / выключения прибора

(16-1) лампочка "питание"

загорается при включении прибора

(2) регулировка интенсивности

служит для регулировки яркости луча дисплея, при вращении по часовой стрелке яркость возрастает

(1) регулировка фокуса

служит для получения максимальной резкости луча

(29) регулировка "вращение"

позволяет с помощью отвертки выставить луч параллельно горизонтальной градуировочной линии дисплея.

(33) переключатель напряжен.

позволяет работать при различных питающих напряжениях

(34) разъем шнура питания

позволяет заменять шнур питания

2-1-2. Блок усилителя по вертикали

(24) разъем CH1 или вход X

для подачи входного сигнала на усилитель канала 1, или, в режиме X-Y для подачи входного сигнала на усилитель горизонтальной развертки

(22) разъем CH2 или вход Y

для подачи входного сигнала на усилитель канала 2, или, в режиме X-Y для подачи входного сигнала на усилитель вертикальной развертки

(25) переключатель AC/GND/DC канала 1

для выбора режима подачи сигнала канала 1 на усилитель вертикального отклонения.

Положение AC подключает конденсатор между входом канала и входом усилителя, тем самым, отсекая постоянную составляющую сигнала.

Положение GND заземляет вход усилителя.

Положение DC подключает вход усилителя к сигналу напрямую, тем самым весь сигнал поступает на усилитель.

(21) переключатель AC/GND/DC канала 2

для выбора режима подачи сигнала канала 2 на усилитель вертикального отклонения.

(26) переключатель VOLTS/DIV канала 1

для выбора коэффициента усиления по вертикали канала 1, шаг 1:2:5

(23) переключатель VOLTS/DIV канала 2

для выбора коэффициента усиления по вертикали канала 2, шаг 1:2:5

(27)(20) регулировка VARIABLE

для плавного изменения коэффициента усиления в пределах одного шага VOLTS/DIV. Измерения напряжения по дисплею при этом делать некорректно. Измерения можно проводить только при крайнем положении рукоятки VARIABLE по часовой стрелке (до щелчка).

(3) переключатель Х5 MAG

для увеличения коэффициента усиления вертикального усилителя в 5 раз. При этом максимальная чувствительность составляет 1мВ/деление

(4) регулировка CH1 POSITION

позиционирование положения луча канала 1 по вертикали

(7) регулировка CH2 POSITION

позиционирование положения луча канала 2 по вертикали

(6) переключатель CH2 INV

при переключении полярность сигнала канала 2 инвертируется.

(5) переключатель V MODE

для выбора режима индикации вертикального усилителя

CH1

на дисплее высвечивается только канал 1

CH2

на дисплее высвечивается только канал 2

DUAL

на дисплее высвечивается оба канала одновременно

ADD

на дисплее высвечивается алгебраическая сумма сигналов 1го и 2го каналов.

(30) разъем CH1 OUTPUT

выход сигнала канала 1 для подачи его на частотомер и т.п.

2-1-3. Блок развертки и синхронизации

(15) переключатель TIME/DIV

для выбора калиброванной скорости развертки или для работы в режиме X-Y.

(12) ручка VARIABLE

для плавной регулировки скорости развертки в пределах одного шага переключателя TIME/DIV. Скорость развертки соответствует показаниям переключателя TIME/DIV только при положении ручки VARIABLE в крайнем положении по часовой стрелке, до щелчка.

(11) переключатель X10MAG

для растяжки изображения по горизонтали в 10 раз (увеличения эффективной скорости развертки в 10 раз).

(10) ручка POSITION блока

HORISONTAL

для выставления горизонтального положения лучей на ЭЛТ. Вращение по часовой стрелке сдвигает лучи вправо.

(14)

переключатель режима

синхронизации

для выбора режима синхронизации развертки

AUTO

в этом режиме при отсутствии сигнала синхронизации луч свободно разворачивается на экране. При появлении сигнала синхронизации частотой свыше 25Гц развертка автоматически переключается на синхронизируемую по сигналу, при условии, что регулировки синхронизации настроены правильно.

NORM

в этом режиме луч разворачивается только при появлении сигнала синхронизации, при условии, что регулировки синхронизации настроены правильно. Режим используется при частоте сигналов свыше 25Гц.

TV-V

для наблюдения видеосигналов с кадровой частотой

TV-H

для наблюдения видеосигналов с частотой строчной развертки

переключатель источника синхронизации

для выбора оптимального источника синхронизации

VERT

источником синхронизации становятся сигналы каналов CH1 и CH2. Если переключатель (5) V MODE находится в режиме DUAL, то сигналы разворачиваются на экране попеременно на всех диапазонах TIME/DIV.

CH1

выбирает источником синхронизации сигнал на входе 1го канала

LINE

в этом режиме развертка синхронизируется с питающим напряжением переменного тока. Это позволяет наблюдать сигналы, связанные с питающим напряжением, даже если они малы по сравнению с другими компонентами входного сигнала.

EXT

выбирает источником синхронизации сигнал на входе EXT TRIG IN.

NORM

режим выбирается поворотом ручки в крайнее положение против часовой стрелки. Служит для наблюдения за простыми сигналами.

(9) ручка TRIGGER LEVEL блока синхронизации

для выбора амплитуды сигнала синхронизации, при которой запускается развертка. При повороте по часовой стрелке точка срабатывания сдвигается в сторону положительных значений. При повороте против часовой стрелки точка срабатывания сдвигается в сторону отрицательных значений.

(8) переключатель SLOPE (полярности синхросигнала) на ручке TRIGGER LEVEL

для выбора синхронизации по положительному или отрицательному фронту сигнала. При вытянутой ручке синхронизация идет по положительному фронту. При утопленной – по отрицательному фронту.

(19) разъем EXT TRIG IN

для подачи внешних сигналов синхронизации.

4.  Порядок работы с прибором

В следующем абзаце данного раздела описывается как работать с осциллографами серии OS-5020, начиная с самых элементарных режимов работы и переходя постепенно к более сложным и редко используемым.

2-2-1. Предварительные установки и настройки

1. Перед работой с инструментом установите регулировки в следующее положение:

переключатель POWER (16)

выключен (отжат)

ручка INTEN (яркость) (2)

в среднем положении

ручка FOCUS (1)

в среднем положении

переключатели AC/GND/DC (25) (21)

в положении DC (открытый вход)

переключатели VOLTS/DIV (26) (23)

10 mV

переключатель X5 MAG (3)

в положении X1

ручки VERTICAL POSITION (4) (7)

в среднем положении

переключатель INV (6)

в положении NORM

ручки VARIABLE (27) (20)

по часовой стрелке до упора

переключатель VERTICAL MODE (5)

в положении CH1

переключатель TIME/DIV (15)

в положении 1 ms

ручка VARIABLE CONTROL (13)

в положении CAL

ручка HORISONTAL POSITION (10)

в среднем положении

переключатель X10 MAG (11)

в положении X1

переключатель синхронизации MODE (14)

в положении AUTO

переключатель SOURCE (18)

в положении VERT

ручка LEVEL синхронизации (9)

в среднем положении

переключатель SLOPE (8)

отжат

2. Установите шнур питания в разъем шнура питания (34) и подключите шнур к розетке с сетевым напряжением.

3. Нажмите выключатель питания POWER (16). Загорится лампочка (16-1). Спустя 30 секунд поверните ручку INTEN по часовой стрелке до появления луча на экране. Установите яркость по своему усмотрению.

2-2-3. Работа в однолучевом режиме.

Работа с использованием одного луча и одной развертки с внутренней синхронизацией является наиболее элементарным использованием осциллографа серии OS-5020. Используйте этот режим при необходимости наблюдения одного лишь входа или если мешает другой луч на экране. Поскольку осциллограф двухканальный, можно выбрать требуемый канал. Вход 1 имеет выходной разъем; используйте вход 1 если Вы хотите наблюдать сигнал и одновременно измерять его частоту. Вход 2 имеет переключатель, инвертирующий полярность сигнала. Но при работе с одним лучом этот режим не слишком полезен.

Для работы с использованием только одного луча проделайте следующее:

1. Установите переключатели, как показано ниже. Заметьте, что переключатель входа синхронизации (CH1 или CH2 SOURCE) должен соответствовать выбранному входу.

переключатель POWER (16)

включен

переключатели AC/GND/DC (25) (21)

в положении AC (вход по переменной составляющей)

ручки POSITION блока VERTICAL (4) (7)

в среднем положении

регулировки VARIABLE (27) (20)

по часовой стрелке до упора

переключатель VERTICAL MODE (5)

в положении CH1 (CH2)

ручка VARIABLE (13)

в положении CAL

переключатель синхронизации MODE (14)

в положении AUTO

переключатель синхронизации SOURCE (18)

в положении VERT

ручка синхронизации LEVEL (9)

в среднем положении

2. Используйте ручки VERTICAL POSITION (4) или (7) для установки луча в средней части экрана.

3. Подключите источник сигнала к соответствующему входу (24) или (22) и отрегулируйте амплитуду сигнала переключателем (26) или (23), так, чтобы сигнал занимал всю высоту экрана.

4. Установите переключатель A TIME/DIV (15) так, чтобы на экране наблюдалось требуемое количество периодов исследуемого переменного сигнала. Для одних измерений оптимальным будет 2-3 периода, для других это 50-100 циклов. При необходимости, вращением ручки синхронизации LEVEL (9) добейтесь стабильной картинки на дисплее.

5. Если наблюдаемый сигнал настолько мал, что даже в положении регулятора VOLT/DIV на 5мВ невозможно получить устойчивую синхронизацию и качественные наблюдения, установите переключатель X5MAG в положение X5 для повышения чувствительности канала в 5 раз. Это дает чувствительность в 1мВ/деление при переключателе VOLT/DIV установленном на 5мВ/деление. Однако, полоса пропускания при этом уменьшается до 10МГц, и возможно появление заметных шумов.

6. Если наблюдаемый сигнал имеет такую высокую частоту, что даже в положении регулятора TIME/DIV на 0,2 мксек/деление сигнал на экране слишком сжат, установите переключатель X10 MAG (11) в положение X10. При этом скорость развертки луча возрастет в 10 раз, так что в положении развертки 0,2мксек/дел. развертка станет равной 20нсек/деление, 0,5мксек/деление превратятся в 50нсек/деление и т.д.

7. Если исследуемый сигнал имеет низкую частоту или является постоянным, так что подключение его через "закрытый" вход (только по переменной составляющей) приводит к искажению формы, переключите тумблеры входов AC/GND/DC (25) или (21) на режим DC (с постоянной составляющей).

2-2-4. Работа в двухлучевом режиме

Режим работы с двумя лучами является основным режимом работы для осциллографов серии OS-5020.

Установки для этого режима идентичны установкам для работы с одним лучом за исключением:

1. Установите переключатель VERTICAL MODE (5) в положение DUAL. Выберите режим ALT для относительно высокочастотных сигналов (TIME/DIV установлен на 0,5 мсек. или быстрее). Выберите режим CHOP для относительно низкочастотных сигналов (TIME/DIV установлен на 1 мсек. или медленнее).

2. Если оба канала показывают сигналы одной частоты, установите переключатель синхронизации SOURCE (18) на канал с сигналом с большей крутизной фронтов. Если сигналы разные, но кратны друг другу, установите переключатель SOURCE на канал с сигналом с меньшей частотой повторения. Помните также, что, отсоединив сигнал, синхронизирующий развертку, Вы потеряете стабильное изображение другого сигнала.

2-2-5. Синхронизация

Получение устойчивой синхронизации изображения является наиболее трудной операцией при работе с осциллографом, т.к. существует множество вариантов сигналов и задач их визуализации.

Выбор режима синхронизации. Если переключатель синхронизации стоит в положении NORM, луч на экране не будет разворачиваться, пока не поступит синхронизирующий сигнал. Однако этот режим неудобен, т.к. на экране нет луча в отсутствии сигнала или при неправильно установленном уровне синхронизации. Поскольку отсутствие луча может быть связано с неправильными установками регулировок вертикального положения или чувствительности VOLT/DIV, на установление причины может быть потрачено много времени. Режим AUTO решает эту проблему, разворачивая луч на экране при отсутствии синхронизации. При этом на экране видна горизонтальная полоса при отсутствии сигнала или несинхронизированное изображение сигнала при отсутствии синхронизации развертки. Это сразу указывает на причину ошибки настройки. Единственная проблема с AUTO состоит в том, что сигналы с частотой менее 25 Гц и сложные сигналы с разными частотами не могут синхронизироваться или синхронизируются нестабильно. Поэтому обычно переключатель MODE устанавливают на AUTO, но переключают на NORM, если при входном сигнале (особенно ниже 25 Гц) осциллограф не способен обеспечить стабильную синхронизацию.

Положения TV-V и TV-H переключателя MODE служат для подключения селектирующих узлов в цепь синхронизации с тем, чтобы выделить синхроимпульсы вертикальной (кадровой) и горизонтальной (строчной) развертки в телевизионном сигнале. Чтобы наблюдать кадры изображения, установите переключатель в положение TV-V, если хотите наблюдать строки, установите переключатель в положение TV-H. Для достижения лучших результатов выделяются синхроимпульсы отрицательной полярности .

4. Проведение измерений

Измерение пикового значения напряжения.

Для измерения пиковых значений напряжения сигнала выполните следующие действия:

1. Установите предварительно регулировки вертикального отклонения, как показано в разделе 2-2.

2. Поворотом ручки TIME/DIV (15) установите длительность развертки так, чтобы на экране помещалось два-три периода переменного сигнала, а переключателем VOLT/DIV добейтесь размаха сигнала на весь экран.

3. Соответствующими ручками VERTICAL POSITION (4) или (7) совместите отрицательный пик сигнала с ближайшей снизу горизонтальной градуировочной линией дисплея, как показано на рис. 2-7.

4. Ручкой Horizontal POSITION (10) добейтесь совмещения положительного пика сигнала с центральной вертикальной градуировочной линией. Эта линия имеет дополнительную разметку с шагом в 0,2 клетки.

5. Сосчитайте количество клеток по вертикали между отрицательным пиком сигнала (градуировочной линией) и точкой пересечения положительного пика с центральной вертикальной градуировочной линией. Умножьте это число на масштаб переключателя VOLT/DIV для получения истинного значения амплитудного размаха сигнала. Например, если переключатель VOLT/DIV установлен на 2 вольта, то для осциллограммы рис. 2-7 размах будет составлять 8,0 вольт (4,0 деления х 2В).

6. При использовании умножителя Х5 в канале вертикального отклонения луча, для получения истинного значения разделите полученное в п. 5 значение на 5. При использовании аттенюатора пробника 10Х умножьте полученное значение на 10.

7. При измерении синусоидальных сигналов с частотой повторения менее 100 Гц или сигналов прямоугольной формы с частотой повторения менее 1000 Гц установите переключатель AC/GND/DC в положение DC.

Пример. Предположим, что величина изображения по вертикали Н        равна 4,8 деления и при измерении используется внешний делитель напряжения 1:10. Переключатель "V/дел." находится в положении "0,5".


Размах напряжения сигнала составит

4,8 дел. · 0,5 В/дел. · 10 = 24 В.

Амплитудное значение гармонического напряжения составляет половину размаха.

Измерение временных интервалов

Другой важной измерительной функцией осциллографа является измерение временных интервалов. Это возможно, поскольку развертка калибрована и цена деления клетки градуировочной сетки известна.

Основной режим. Основной режим измерения временных интервалов описан ниже. Те же действия используются при проведении других измерений.

1. Установить переключатели, как описано в разделе 2-2-3 для однолучевого режима работы.

2. Установить переключатель TIME/DIV (15) так, чтобы временной интервал, подлежащий измерению, занимал весь экран и был целиком виден. Убедитесь, что кнопка VAR (13) установлена в положение CAL. В противном случае измерения будут неточными.

3. Вращением ручки VERTICAL POSITION (4) или (7) расположите луч так, чтобы центральная горизонтальная линия сетки проходила через точки осциллограммы, между которыми производятся измерения.

4. Ручкой Horizontal POSITION (10) совместите левую измеряемую точку осциллограммы сигнала с ближайшей вертикальной градуировочной линией.

5. Сосчитайте количество клеток по горизонтали между левой точкой в п.4 и следующей измеряемой точкой. Учтите, что дополнительная разметка выполнена с шагом в 0,2 клетки.

6. Для определения интервала между двумя измеряемыми точками умножьте количество клеток, сосчитанных в п.5 на масштаб переключателя TIME/DIV. Если при измерениях была нажата кнопка растяжки в 10 раз X10MAG (11), полученное значение необходимо разделить на 10.

Пример. Допустим, что расстояние между точками составляет 6 делений, а переключатель "ms/дел." установлен в положение "0,2 mS/дел." (рис. П.6).

Интервал времени между двумя значениями сигнала рассчитывается по формуле:

Т =  4 дел · 0,2 ms / дел. = 0,8 мс.

 

Измерение частоты

Для измерения частоты периодических сигналов проделайте следующие операции:

а) измерьте длительность времени одного периода сигнала

б) рассчитайте частоту сигнала Fc по формуле

                          Fc = 1 / T ,                                    

где Fс –  частота, Гц,

Т –  длительность периода, с.

Пример. Частота сигнала с периодом 0,8 мс будет равна

                              Fc = 1 / 0,8 мс = 1,2 кГц .                             

Измерение разности фаз

Разность фаз или фазовый сдвиг между двумя сигналами может быть измерен с использованием обоих лучей осциллографа или при работе осциллографа в режиме X-Y.

Метод с использованием двух лучей. Этот метод применим при сигналах любой формы, фактически он часто работает, даже если используются сигналы разной формы. Этот метод эффективен при измерении больших и малых разностях фаз и на любых частотах вплоть до 20 МГц.

Для проведения измерения разности фаз двухлучевым методом проделайте следующее:

1. Установите настройки осциллографа, как описано в разделе 2-2-4 Работа в двухлучевом режиме, подключив один сигнал к входу CH1 (24), а другой сигнал к входу CH2 (22).

2. Установите переключатель SOURCE синхронизации (18) на канал с наиболее чистым и стабильным сигналом. Временно сдвиньте луч другого канала с экрана по вертикали ручкой Vertical POSITION.

3. Поместите луч стабильного сигнала в центр экрана по вертикали и установите его амплитуду равной точно 6 клеткам, используя переключатель VOLT/DIV и регулировку VARIABLE.

4. Ручкой TRIGGER (9) блока синхронизации установите луч так, чтобы он пересекал центральную горизонтальную градуировочную линию в начале или недалеко от начала развертки (рис. 2-11).

5. Регулировками TIME/DIV (15), VARIABLE (12), и Horizontal POSITION (10) установить длительность одного периода повторения сигнала равной 7,2 деления сетки. После этого каждая клетка градуировочной сетки будет равна 50°, а каждое маленькое деление будет равно 10°.

6. Ручкой Vertical POSITION верните выведенный с экрана луч второго канала, точно выставив его по центру экрана. При помощи переключателя VOLT/DIV и связанной с ним ручки VARIABLE установите амплитуду сигнала равной ровно 6 клеток.

7. Расстояние по горизонтали между соответствующими точками осциллограмм и будет разностью фаз. Например, на рисунке разность фаз равна 6 малым делениям, что составляет 60°.

8. Если разность фаз меньше 50°, нажмите кнопку X10 для включения режима X10 MAG - растяжки изображения сигнала в 10 раз, и, при необходимости используя ручку Horizontal POSITION, сместите в требуемое положение область измерения. При десятикратной растяжке изображения каждая клетка будет равна 5°, а каждое маленькое деление 1°.

Вольтметр универсальный В7-77

1. Назначение

Вольтметр универсальный В7-77 предназначен для измерения постоянного и переменного напряжения, постоянного и переменного тока, электрического сопротивления постоянному току, тестирования полупроводниковых диодов и проверки электрических цепей на короткое замыкание (“прозвонка”).

Вольтметр обеспечивает измерение постоянного напряжения положительной и отрицательной полярностей до 1000 В с конечными значениями пределов Uп  200 мВ, 2, 20, 200, 1000 В. Формат индикации 4 1/2 разряда.

Вольтметр обеспечивает измерение переменного напряжения синусоидальной формы до 750 В с конечными значениями пределов Uп = 200 мВ, 2, 20, 200, 750 В. При этом, на пределе измерений 750 В, вольтметр обеспечивает измерение напряжения переменного тока синусоидальной формы в диапазоне частот от 20 Гц до 1 кГц.

Вольтметр обеспечивает измерение силы переменного тока синусоидальной формы до 10 А с конечными значениями пределов Iп 2, 20, 200 мА, 10 А. Формат индикации 3 1/2 разряда.

Вольтметр обеспечивает измерение сопротивления постоянному току до 20 МОм с конечными значениями пределов Rп 200 Ом, 2, 20, 200 кОм, 2, 20 МОм.

Формат индикации при измерении сопротивления постоянному току:

- 4 1/2 разряда - на пределах 200 Ом, 2, 20, 200 кОм, 2 МОм;

- 3 1/2 разряда - на пределе 20 МОм.

Пределы допускаемой основной погрешности при измерениях имеются в руководстве по эксплуатации прибора.

2. Подготовка к работе

Провести внешний осмотр вольтметра, при котором проверить комплектность, наличие пломб и убедиться в отсутствии внешних видимых поломок.

В случае длительного хранения в условиях, отличающихся от нормальных, выдержать вольтметр в нормальных климатических условиях в течение 4 ч.

Для подключения вольтметра к сети питания и объекту измерения, использовать соединительные кабели из комплекта поставки.

3. Органы управления, подключения и индикации 

На передней панели вольтметра (рис. П6) расположены:

  •  индикатор (поз. 1) для отображения значений измеряемых величин;
  •  входные гнезда (поз. 2 – 5) для подключения вольтметра к измеряемому объекту;
  •  переключатель рода работ и пределов измерений (поз. 6).

Рис. П6. Схема расположения органов управления, подключения и индикации, находящихся на передней панели вольтметра

Рис. П7. Схема расположения органов подключения, находящихся на задней панели вольтметра

На задней панели вольтметра (рис. П7) расположены:

  •  вставки плавкие ВП3Б-1 В 10,0 А (поз. 1) и ВП1-1 В 0,5 А (поз. 2) для защиты входных цепей вольтметра при измерении постоянного и переменного токов;
  •  выключатель “СЕТЬ” для включения напряжения питания вольтметра (поз. 3);

вилка “~220 V 50 Hz” для подключения вольтметра к питающей сети и отсек с сетевыми вставками плавкими ВП2Б-1 В 0,5 А (поз. 4).

4. Подготовка к проведению измерений

Установить выключатель “СЕТЬ” в положение “О”.

Подключить вольтметр к питающей сети с помощью сетевого шнура.

Установить переключатель рода работ и пределов измерений в положение “1000 V”.

Установить выключатель “СЕТЬ” в положение “ I ”. Через 5 с на индикаторе установится показание “0000” (допускается мигание знака полярности и ед. мл. разряда).

Вольтметр обеспечивает работоспособность через 1 мин после включения, а метрологические характеристики - через 15 мин.

5. Проведение измерений

Установить переключатель рода работ и пределов измерений в положение соответствующее выбранному режиму работы.

Подсоединить вольтметр к измеряемому объекту с помощью кабеля входящего в комплект вольтметра. При этом необходимо помнить, что один конец кабеля подсоединяется к гнезду “0” вольтметра, а другой (красный) - к гнезду в соответствии с выбранным режимом работы:

Положение переключателя рода работ и пределов измерений:

  •  “        ” - при тестировании электрических цепей на короткое замыкание;
  •  “        ” - при тестировании полупроводниковых диодов.

  •  “U, R 1000 Vmax” - при измерении постоянного напряжения, переменного напряжения, сопротивления постоянному току на соответствующих пределах измерений, а также при тестировании электрических цепей на короткое замыкание и тестировании полупроводниковых диодов;
  •  “I 200 mA max” - при измерении постоянного и переменного токов до 200 мA;
  •  “I 10 A max” - при измерении постоянного и переменного токов свыше 200 мA.

При измерении постоянного и переменного токов более 5 А объект измерения должен быть подключен на время не более 5 мин из-за возможного перегрева измерительного кабеля.

Для более длительной эксплуатации под нагрузкой рекомендуется использовать:

  •  кабель УШЯИ.685611.238 предприятия-изготовителя поставляемый по отдельному заказу;
  •  кабель, изготовленный пользователем (максимальное сопротивление проводов 0,01 Ом).

При измерении сопротивлений на пределе 200 Ом учитывать сопротивление подключенного кабеля (Rкаб). Значение измеряемого сопротивления R в этом случае

R = R´ - Rкаб,   

где R´ показание вольтметра при измерении сопротивления, Ом;

Rкаб  показание вольтметра при замкнутых концах кабеля, Ом.

Произвести отсчет результата измерения с индикатора вольтметра.

Появление во время измерения на индикаторе вольтметра во всех разрядах  “00000” в режиме прерывистой индикации (режим перегрузки) свидетельствует о том, что на вход вольтметра подано напряжение (ток, сопротивление), значение которого превышает допустимое значение конечного предела измерения.

Вольтметр обеспечивает в течение 1 мин гарантированную защиту входных цепей от сигнала перегрузки.

Вольтметр обеспечивает свои технические характеристики в пределах норм, по истечении времени установления рабочего режима, равного 15 мин.

Вольтметр допускает непрерывную работу в рабочих условиях применения в течение времени не менее 16 ч при сохранении своих технических характеристик.


ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА

Лаборатория оснащена стендами, на каждом из которых можно выполнить комплекс лабораторных работ, предусмотренных программой курса ОТЦ. Унификация стендов позволяет проводить лабораторные работы фронтальным методом.

Конструктивно стенд выполнен в виде вертикальной несущей панели, прикрепленной к металлическому трубчатому каркасу приборной полочки лабораторного стола.

На несущей панели стенда расположены блоки со схемами, соответствующими определенным лабораторным работам, блок включения электропитания стенда, блок подключения дополнительных работ и блоки, содержащие дополнительные устройства и измерительные приборы.

Лицевые панели блоков снабжены фальшпанелями, на которые нанесены графические изображения схем и необходимые надписи. Сборка электрических схем, а также соединение блоков между собой и подключение измерительных приборов производится путем соединения контактных гнезд перемычками из гибкого многожильного провода со штекерами на концах.

Группа вспомогательных блоков включает в себя:

  •  генератор сигналов;
  •  генератор качающейся частоты;
  •  измеритель разности фаз;
  •  подключение дополнительных работ.

Генератор сигналов предназначен для формирования различных по форме сигналов с частотой повторения, определяемой внешним воздействием (ГНЧ).

1. Технические характеристики генератора сигналов (ГС)

Вид генерируемого сигнала:

       –  синусоидальный сигнал;

         – импульсный сигнал прямоугольной формы со скважностью 2 ("меандр");

                 –  сигнал треугольной формы;

  •        – экспоненциальные импульсы;

          – короткие ("дельта") импульсы;

            – импульсный сигнал с заполнением (радиоимпульсом).

Амплитуда выходного напряжения:

10 В  на выходе I на нагрузке 8 Ом;

10 В  на выходе II на нагрузке 600 Ом.

Полоса рабочих частот:

100 Гц –  29 кГц на выходе I;

20 гц –  200 кГц на выходе II.

2. Порядок работы с генератором сигналов

1. Напряжение запуска от ГНЧ амплитудой не менее 5 В
подать на гнезда "
Uвх".

2. Выбрать вид сигнала.

3. При работе в режиме генерации радиоимпульсов на вход "Uвч" дополнительно подать сигнал от ГВЧ.

4. Включить блок питания стенда.

5. Проконтролировать качество полученного сигнала при помощи осциллографа. При необходимости подобрать амплитуду высокочастотного сигнала, формирующего радиоимпульсы.

Генератор качающейся частоты (ГКЧ) (рис. П.9) предназначен для генерации сигнала линейно изменяющейся частоты. Такой сигнал можно использовать для наблюдения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) различных радиоэлектронных устройств.

1. Технические данные

1. Чувствительность по входу "Вх. Детект."  25 мВ.

2. Диапазон установки частоты разбит на два поддиапазона:

I – 60 – 200 кГц;

II – 100 – 350 кГц.

3. Девиация частоты: min ± 10 кГц;

 max ± 30 кГц.

4. Уровень выходного напряжения на нагрузке 600 Ом 0 – 1 В.

Внешний вид генератора изображен на рис. П.9. Здесь цифрами обозначены:

1 – тумблер включения питания прибора;

2 – ручка установки частоты;

3 – ручка установки девиации частоты;

4 – ручка установки выходного напряжения;

5 – тумблер переключения диапазонов.

В нижней части панели размещены гнезда для подключения прибора:

6 – гнездо "Вых. ГКЧ" – выходной сигнал качающейся частоты;

7 – "Вх. детект." – вход для подключения исследуемого сигнала;

8 – "F3" – подключение генератора меток;

9 – " Y " – подключение канала (внешней развертки) осциллографа.

Работа с ГКЧ и схемы его подключения подробно описаны в работе № 5.

Измеритель разности фаз (фазометр) предназначен для измерения разности фаз между двумя электрическими сигналами переменного тока произвольной формы.

1. Технические данные

1. Чувствительность по входам " U1 " и " U2" не хуже 50 мВ.

2. Диапазон измерения 0 + 360 эл. град.

3. Частота измеряемых сигналов не более 100 кГц.

4. Входное сопротивление не менее  200 кОм.

Внешний вид фазометра приведен на рис. П.10.

На передней панели прибора размещены:

1 –   измерительная головка;

2 –  тумблер переключения пределов измерения "100/400";

3 –  тумблер включения прибора "Вкл./Откл.";

4 –   тумблер переключения опорного напряжения "+/ – ";

5, 6 –  входные гнезда "U1" и "U2".

3. Порядок работы с прибором

1. Подключить исследуемые напряжения к входным гнездам "U1 " и "U2".

2. Тумблер "100/400" поставить в нижнее положение ("400"), тумблер "+/– " –  в положение "+".

3. Включить питание стенда.

4. Включить прибор тумблером "Вкл. / Откл.".

5. Произвести отсчет разности фаз по шкале, проградуированной от 0° до 400°.

Результат отсчета –  разность фаз между напряжениями U1 и U2. Если f < 100°, то уточнить значение измеренной величины можно, поставив тумблер переключения пределов измерения в положение "100". При этом максимальному отклонению стрелки соответствует f = 100. Если 270°< f < 360°, то для уточнения значения f нужно тумблер "+ /–" поставить в положение "–", после этого тумблер "100/400" – в положение "100". Произвести отсчет разности фаз между напряжениями U2 и U1 по шкале до 100°.

6. По окончании измерений необходимо выключить питание измерителя разности фаз.


БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Кушнир Ф. В. Электрорадиоизмерения : учеб. пособие для вузов / Ф.В. Кушнир. Л. : Энергоатомиздат, Ленинградское отд., 1983. 320 с.

2. Попов В. П. Основы теории цепей : учебник для вузов / В.П. Попов. М. : Высшая школа, 1985. 496 с.

3. Ознакомление с измерительными приборами и устройством лабораторного стенда : методические указания / сост. А.П. Мальцев, А.С. Лучинин. Свердловск : УПИ, I984. 36 с.

4. Ознакомление с измерительными приборами и лабораторными работами : методические указания / сост. Е.В. Вострецова, И.Л. Дягилев. Свердловск: УПИ, 1991. 27 с.

5. Ознакомление с измерительными приборами и устройством лабораторного стенда / сост. Е.В. Вострецова, И.Л. Дягилев. Екатеринбург : ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. 37 с.


ГЕНЕРАТОР

R1

C1

ОСЦИЛЛОГРАФ

Y1

Y2

Рис. 1. Схема измерения разности фаз между входным напряжением и напряжением на сопротивлении

C1

АМПЕРМЕТР

ГЕНЕРАТОР

Рис.П1  Внешний вид генератора GFG – 8219A

Рис. П2. Внешний вид передней панели осциллографа OS-5020

Рис. П3. Внешний вид задней панели осциллографа OS-5020

Рис. П.4. Измерение полного размаха переменного напряжения

H

вертикальное

отклонение

контрольная линия

Рис. П.5. Измерение переменного напряжения с постоянной составляющей

горизонтальное

расстояние

Рис. П.6. Измерение длительности сигнала и частоты

вкл.

откл.

вых.

ГКЧ

вх.

детект.

Fз

Y

X

диапазон

I

II

выходное

напряжение

девиация

10

9

8

5

4

2

1

3

7

6

Рис. П.9. Внешний вид генератора качающейся частоты

2

3

вкл.

100

1

откл.

400

4

+

6

U1

U2

Рис. П.10 . Внешний вид измерителя  разности фаз


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

52811. Розквіт та занепад Давньоєгипетської держави 97.5 KB
  Мета: Сформувати уявлення про передумови перетворення Єгипту в могутню державу; з'ясувати напрямки та наслідки військових походів фараонів; охарактеризувати релігійну реформу; розвивати вміння використовувати історичну карту та висловлювати думку щодо причин занепаду держави. Актуалізація опорних знань учнів Пригадайте коли утворилась Давньоєгипетська держава Хто очолював державу Якою була влада фараона ІІ. до нашої ери фараони дуже багато воювали. Але проводячи військові походи фараони втратили контроль над номархами...
52813. Польща. Білорусь. Особливості ЕГП та господарства 141 KB
  Сформувати в учнів загальні уявлення про особливості ЕГП природноресурсного потенціалу господарства країни; виявити географічну та економічну специфіку Польщі та Білорусі. Розвивати вміння учнів складати порівняльну економіко – географічну характеристику країн за планом. Актуалізація опорних знань Прийом Блицопитування На які історико географічні регіони поділяється Європа З якими країнами Західної Європи ви вже ознайомлені Який рівень...
52814. ЕЛЕМЕНТИ ЕЙДЕТИКИ НА УРОКАХ УКРАЇНСЬКОЇ ЛІТЕРАТУРИ 53.5 KB
  Вивчення теорії літератури на уроках української літератури починається вже з п’ятого класу. Але вчитель повинен зробити все для того щоб знання з теорії літератури стали інструментом для розуміння та аналізу того чи іншого твору. Мабуть перед кожним постають питання: Як пояснити поняття з теорії літератури доступно й зрозуміло Як спонукати глибоко розуміти їх застосовувати на практиці Як актуалізувати раніше набуті знання Пропоную Вашій увазі метод запам’ятовування окремих термінів та понять на пальцях який використовую...
52815. Einkaufen. Wir gehen in den Supermarkt 60 KB
  Liebe Kinder, ich freue mich euch gesund und lustig zu sehen. Wie geht es euch? Sind alle Kinder da? Gibt es etwas Neues? Gibt es etwas Interessantes? (Die Schüler beantworten die Fragen des Lehrers)
52816. Екологічні проблеми, які стосуються мене 95.5 KB
  Мета проекту: Стимулювати інтерес в учнів до проблеми екології оволодівати певною сумою знань стосовно того що майбутнє нашої планети в наших руках про необхідність дбайливого ставлення до природи про взаємозв’язки між діяльністю людини і життям природи;виховувати почуття відповідальності за те що відбувається в природі підвищувати екологічну культуру. І ЕТАП Урок Я і Україна ТЕМА: Охорона природи. Узагальнити знання учнів про те що обов’язок кожної людини – охорона рідної природи. До чого закликає нас матінкаприрода Ми з вами...
52817. Екологічний практикум. Урок математики в 6 класі 49.5 KB
  60 кг макулатури рятує одно дерево 30 кг макулатури рятує 1 га лісу 1 т макулатури економить 1000 кВт ч електроенергії 1 т макулатури економить 200 м3 води 1т макулатури економить дає 2500 учнівських зошитів. Використання макулатури для виробу паперу на 75 зменшує забруднення повітря та дозволяє зекономити до 40 води Не викидай папір який ви використовували – збирайте його та здавайте макулатуру V. Скільки дерев зберегли учні Скільки учнівських зошитів можна виготувати із цієї макулатури Скільки води та електроенергії буде з...
52818. Экологический праздник: Звери, птицы, лес и я - вместе дружная семья! 75.5 KB
  Все ребята молодцы Инсценировка Аринка Солнечный лучик. Аринка. Ну это надо Ни здравствуй не сказала ни разрешения не спросила а уж прямо на голову сесть собирается Ну и молодежь пошла А еще Аринкой Солнечный лучик прозывается Аринка удивленно. Ктокто Это я – старый заслуженный пень ветеран леса Аринка.
52819. Екологічне виховання учнів 1.27 MB
  Вчителі початкових класів при викладанні предметів застосовують такі методи та методичні прийоми як: екологічне моделювання та прогнозування екологічні ігри розв’язування екологічних задач. Ігрові форми діяльності: конкурси турніри аукціони на знання певної теми повязаної з природою вікторини пізнавальні та рольові ігри екологічні свята пізнавальні екскурсії з іграми забезпечують практичну діяльність учнів початкових класів і орієнтовані на вирішення реальних місцевих екологічних проблем. Протягом 5 років постійно з варіативу до...