Цена деления осциллографа. Как правильно измерить параметры сигнала с помощью осциллографа. Особенности работы с С1-117/1

Как определить цену деления осциллографа по вертикали и горизонтали. Как измерить амплитуду и период сигнала на осциллографе. Какие основные органы управления есть у осциллографа С1-117/1. На что обратить внимание при работе с генератором сигналов Г3-112/1.

Основные характеристики осциллографа С1-117/1

Осциллограф С1-117/1 является универсальным двухканальным прибором, предназначенным для исследования формы электрических сигналов. Он позволяет визуально наблюдать сигналы и измерять их амплитудные и временные параметры.

Основные возможности осциллографа С1-117/1:

• Два независимых канала для одновременного наблюдения двух сигналов
• Измерение параметров сигналов по шкале экрана
• Цифровые измерения амплитуды и временных интервалов
• Широкий диапазон развертки от наносекунд до секунд
• Возможность синхронизации от внешнего источника

Подготовка осциллографа С1-117/1 к работе

Перед началом измерений необходимо правильно подготовить осциллограф:

1. Включить прибор тумблером «Сеть» и дать прогреться 5-10 минут
2. Отрегулировать яркость и фокусировку луча на экране
3. Установить нужный режим развертки (автоколебательный или ждущий)
4. Выбрать источник синхронизации (внутренний или внешний)
5. Установить входное сопротивление (1 МОм или 50 Ом)
6. Выбрать открытый или закрытый вход (по переменному или постоянному току)

Определение цены деления осциллографа

Цена деления — это важнейший параметр для правильного измерения сигналов. Как определить цену деления осциллографа С1-117/1?

Цена деления по вертикали (амплитуде)

Цена деления по вертикали указывается в вольтах на деление (В/дел) и определяется положением переключателя «V/ДЕЛ». Например, при положении «0.5 V» цена деления составляет 0.5 В/дел.

Цена деления по горизонтали (времени)

Цена деления по горизонтали указывается в единицах времени на деление и определяется положением переключателя «ВРЕМЯ/ДЕЛ». Например, при положении «1 мс» цена деления равна 1 мс/дел.

Измерение амплитуды сигнала на осциллографе

Для измерения амплитуды сигнала необходимо:

1. Установить нужную цену деления по вертикали
2. Измерить размах сигнала в делениях шкалы
3. Умножить полученное значение на цену деления

Например, если размах сигнала составляет 4 деления при цене деления 0.5 В/дел, то амплитуда равна 4 * 0.5 = 2 В.

Измерение периода и частоты сигнала

Для измерения периода сигнала следует:

1. Установить подходящую цену деления по горизонтали
2. Измерить длительность периода в делениях шкалы
3. Умножить полученное значение на цену деления

Например, если период занимает 5 делений при цене деления 1 мс/дел, то период равен 5 * 1 = 5 мс.

Частота сигнала обратно пропорциональна периоду: f = 1/T. В данном случае частота составит 1/0.005 = 200 Гц.

Особенности работы с генератором сигналов Г3-112/1

Генератор Г3-112/1 позволяет формировать сигналы синусоидальной и прямоугольной формы в широком диапазоне частот. Основные моменты при работе с генератором:

• Диапазон частот разбит на 6 поддиапазонов с плавной регулировкой
• Переключателем «Множитель» устанавливается нужный диапазон частот
• Ручками «Частота грубо» и «Частота плавно» задается точное значение частоты
• Тумблером выбирается форма сигнала — синусоидальная или прямоугольная
• Амплитуда регулируется ступенчато и плавно

Основные этапы измерения параметров сигнала

Измерение параметров сигнала на осциллографе включает следующие основные этапы:

1. Подключение исследуемого сигнала ко входу осциллографа
2. Настройка синхронизации для получения устойчивого изображения
3. Выбор оптимальных коэффициентов развертки по вертикали и горизонтали
4. Измерение амплитуды сигнала в делениях вертикальной шкалы
5. Измерение периода сигнала в делениях горизонтальной шкалы
6. Расчет реальных значений амплитуды и периода с учетом цены деления
7. Вычисление частоты сигнала по измеренному периоду

Типичные ошибки при измерениях осциллографом

При работе с осциллографом важно избегать следующих типичных ошибок:

• Неправильный выбор входного сопротивления (1 МОм или 50 Ом)
• Использование закрытого входа для низкочастотных сигналов
• Выход сигнала за пределы экрана из-за неверно выбранной чувствительности
• Неустойчивая синхронизация, приводящая к «плавающему» изображению
• Ошибки в определении цены деления при измерениях
• Неучет влияния щупа на измеряемый сигнал

Внимательное отношение к этим моментам позволит получать корректные результаты измерений.

Применение осциллографа для анализа сложных сигналов

Осциллограф С1-117/1 позволяет исследовать не только простые периодические сигналы, но и более сложные формы:

• Анализ фронтов импульсных сигналов
• Измерение временных соотношений между несколькими сигналами
• Наблюдение модулированных сигналов
• Исследование переходных процессов
• Анализ сигналов сложной формы в различных режимах синхронизации

Для таких измерений важно правильно настраивать режимы синхронизации и развертки осциллографа.

Описание установки

2. 1. Краткое описание осциллографа с1-117/1

Осциллограф универсальный двухканальный С1-117/1 предназначен для исследования формы электрических сигналов путем визуального наблюдения иизмерения их амплитудных и временных параметров как непосредственно по шкале экрана электронно-лучевой трубки, так и цифровым методом.

Все элементы регулировки осциллографа смонтированы внутри его корпуса, а рукоятки их управления выведены на лицевую панель. Название каждой ручки, тумблера или кнопки обозначено соответствующими надписями, цифрами, маркерами. Для удобства работы оператора все органы управления, присоединения и индикации сгруппированы по зонам.

2. Генератор сигналов низкочастотный г3 –112 / 1

Этот прибор является источником переменного напряжения синусоидальной формы,частота которого изменяется в пределах от 10 Гц до 10 МГц. Кроме того, генератор можетвырабатывать периодический сигнал прямоугольной формы, так называемый, меандр в том жедиапазоне частот. Наибольшее значение амплитуды синусоидального сигнала  5 В, меандра  10 В. Основные органы управления и присоединения генератора размещены на его лицевой панели, рис. 5. Включение генератора производится тумблером 1 –»Сеть».

Весь диапазон частот от 10 Гц до 10 МГц разбит на шесть поддиапазонов с плавным изменением частоты внутри каждого поддиапазона. Переключателем 4 «Множитель» устанавливается нужный диапазон частот:

Множитель	Диапазон частот	Множитель	Диапазон частот
1	10 – 100 Гц	103	10 кГц – 100 кГц
10	100 –1000 Гц	104	100 кГц – 1 МГц
102	1 кГц – 10 кГц	10 5	1 МГц – 10 МГц

^{Ручки 2 и 3 служат , соответственно, для грубой и плавной установки требуемой частоты внутри выбранного поддиапазона. Тумблер 5 позволяет выбрать форму сигнала:} – генератор вырабатывает меандр,_ синусоидальный сигнал.

Рис.5. Генератор сигналов Г3 – 112/1

Вырабатываемый генератором сигнал (напряжение) снимается с выходного разъема 8. Амплитуда выходного сигнала регулируется ступенчато переключателем 6 и плавно ручкой 7.

3. Выполнение работы

   1. Наблюдение синусоидального сигнала и измерение его параметров.

Ц

t

U

U₀

T

T

– U₀

Рис.6. Синусоидальный периодический сигнал:

U = U₀ sin t = U₀ sin 2t/T;

U₀– амплитуда,

Т – период

елью данного задания является измерение амплитудыU₀ и периодаТпериодического сигнала синусоидальной формы, рис. 6.

Специальным коаксиальным кабелем соедините выход (○→) генератора со входом (→○) канала А осциллографа.

На генераторе тумблер « »поставьте в нижнее положение « «.

Подключите шнур питания осциллографа и генератора к сетевым розеткам, расположенным на приборной стойке. Подключите шнур питания стойки, на которой размещены приборы, в сеть 220 В на основном электрощитке.

Включите тумблер «СЕТЬ» на приборной стойке.. Включите кнопку «СЕТЬ» осциллографа (вытянуть на себя). Включите тумблер «СЕТЬ» генератора, вращением ручки плавной установки частоты на генераторе установите нужную частоту сигнала.

С помощью переключателя V/ ДЕЛ и ручки ↕ канала А на осциллографе получите удобное для наблюдения и измерений изображение синусоидального сигнала на экране (по вертикали). Переключателем ВРЕМЯ/ДЕЛ установите удобный для измерений масштаб развертки, чтобы период разверткиТ_развбыл равен 2 – 4 периодам исследуемого сигналаТ_сигн. Ручкой↔ добейтесь расположения изображения по центру экрана (по горизонтали).

Ручкой УРОВ (уровень синхронизации) добейтесь неподвижности изображения на экране. После получения неподвижной картины измерьте на экране осциллографа (в больших делениях его шкалы) параметры синусоидального сигнала – период

Т(дел) и амплитудуU₀(дел). Для повышения точности измерений большие деления разбиты на несколько малых.

Определите период исследуемого синусоидального сигнала в секундах Т(с) путем умножения периода, измеренного в делениях шкалы, Т(дел) на цену деления шкалы k. Цена деленияkуказывается в верхнем (светлом) секторе переключателяВРЕМЯ/ДЕЛ.

Т(с) = k Т(дел) (3.1)

Определите амплитуду измеряемого сигнала в вольтах U₀(В) путем умножениязначения амплитуды, измеренной в делениях шкалы, U₀(дел) на цену деления шкалы k^*. Цена деленияk^*указывается в верхнем (светлом) секторе переключателяV/ДЕЛ.

U₀(В)= k^*  U₀(дел) (3.2)

Определите по измеренному значению периода Т(с) частоту исследуемого синусоидального сигнала  и сопоставьте полученное значение со значением частоты, вырабатываемой генератором.

Полученные данные занесите в таблицу 1.

Таблица 1

 по шкале Г3-112/1	Измеренные значения
	Длительность				Амплитуда
	Т, дел	k, с/дел	Т, сек	 расч, Гц	U0, дел	k*,В/дел	U0,Вольт
100 Гц
500 Гц
2 кГц
10 кГц
2 Мгц

Аналоговый осциллограф С1-99 — Мегаобучалка

 

С1-99 – классический аналоговый двухканальный осциллограф, позволяющий наблюдать периодические сигналы частотой до 100 МГц. Минимальная цена деления по амплитуде – 2 мВ/деление, минимальная цена деления по времени – 5 нс/деление. Осциллограф использует дисплей на базе ЭЛТ; кроме электронно-лучевой трубки, он содержит входной усилитель (для усиления слабых входных сигналов), блок вертикальной развертки, блок горизонтальной развертки, вспомогательные блоки (блок управления яркостью, калибратор длительности, калибратор амплитуды).

Фронтальная панель осциллографа С1-99 изображена на рис. 2.13.

 

Рис. 2.13. Фронтальная панель аналогового осциллографа С1-99

 

Порядок использования осциллографа С1-99

1. Включить осциллограф тумблером «сеть». Подождать прогрева в течение нескольких минут.
2. Установить ручки «яркость», «фокус», «шкала» в требуемые положения для получения четкого изображения на экране.
3. Если луча нет на экране, перевести ручку «яркость» в крайнее правое положение, нажать «поиск луча», ручками «↔» и «↕» найти луч и переместить его в рабочую область экрана.
4. Подать измеряемый сигнал на вход одного из каналов осциллографа. Рекомендуется экран кабеля подключать к выводу «земля» на макетной плате.
5. Установить трехпозиционный переключатель в положение «земля» и ручкой вертикального смещения установить положение нулевого уровня в соответствии с требованиями эксперимента. Установить трехпозиционный переключатель в положение «потенциальный вход» (вход наблюдения сигналов с постоянной составляющей).
6. Ручкой «усиление» установить цену деления вертикальной шкалы так, чтобы сигнал отображался полностью. Необходимо помнить, что цена деления вертикальной шкалы равна установленной, только если центральная ручка плавного усиления находится в крайнем правом положении.
7. Ручкой «длительность» установить цену деления горизонтальной шкалы. Центральная ручка должна находиться в крайнем правом положении.
8. Для получения устойчивого изображения необходимо использовать ждущую развертку, для исследования взаимного расположения сигналов – внешнюю синхронизацию. Последний режим рекомендуется применять в большинстве экспериментов. Для этого:

На разъем «синхр» подать внешний запускающий сигнал

Переключатель «внутр-внеш» поставить в положение «внеш 1:1»

Повернуть ручку «уровень» в крайнее левое положение

Повернуть ручку «стаб» влево до срыва изображения на экране (на 5-10° левее точки срыва).

Вращая ручку «уровень» добиться устойчивого изображения. Если это не получится, то следует немного повернуть вправо ручку «стаб» и ручкой «уровень» добиться полной устойчивости изображения.

 

Краткие сведения о платах NI PCI-6533 и CB-68LPR

Взаимодействие с платой цифрового ввода/вывода NI PCI-6533 возможно только через среду LabVIEW.

RTSI[39] – шина синхронизации, разработанная National Instruments, и соединяющая непосредственно DAQ устройства с помощью разъемов в верхней части устройств, и использующаяся для более точной синхронизации их действий.

 

Основные характеристики платы цифрового ввода/вывода NI PCI-6533:

· 32 линии ввода/вывода;

· 4 линии вывода/управления

· 4 линии ввода/статуса

· 20 МГц;

· совместимость: 5 В ТТЛ, КМОП.

· память: 16-sample FIFO

· триггеры: по нарастанию, по спаду, по цифровой последовательности (обнаружение совпадения по выбранным битам)

· минимальная ширина импульса для триггеров по фронту: 10 нс

Рис. 2.14. Плата цифрового ввода/вывода NI PCI-6533

 

Рис. 2.15. Назначение выводов платы цифрового ввода/вывода PCI-6533

Названия входов	Тип входов	Описание входов
DIOAx, DIOBx, DIOCx, DIODx	Данные	Цифровой вход/выход
REQ1, REQ2, ACK1, ACK2	Управление	Подтверждение связи, синхронизация и триггер
STOPTRIG1, STOPTRIG2	Управление	Триггер
PCLK1, PCLK2	Управление	Синхронизация подтверждения связи
CPULL, DPULL	Включение питания	Определение состояния линий питания

 

Рис. 2.16. Блок-схема платы цифрового ввода/вывода PCI-6533

 

К плате цифрового ввода/вывода NI PCI-6533 посредством кабеля типа SH68-68 подключается соединительный блок CB-68LPR[40] (рис. 2.17).CB-68LPR снабжен 68 винтовыми клеммами для подключения к таймерам/счетчикам платы PCI-6533. Имеет разъем на 68 контактов под прямым углом для облегчения использования с CA-1000 (устройство формирования/нормирования сигнала).

Рис. 2.17. Плата соединительного блока CB-68LPR (Unshielded 68-pin I/O Connector Block)

 

Рис. 2.18. 68-контактный разъем кабеля типа SH68-68 для подключения платы CB-68LPR к другим устройствам

осциллограф

осциллограф Глава 3

---

Предварительное задание: 
Ответьте на следующие вопросы, используя осциллограф JavaScript, который вы можете найти в www2.hawaii.edu/~jmcfatri/labs/scope.html .
1) Можно ли перемещать след на экране, не затрагивая масштаб графика? Так ли это, подскажите какие ручки позволяют это сделать.
2) Как изменить масштаб графика на экране? Какая ручка для горизонтального масштаба и что для вертикального масштаба?
3) Если вы прочтете 3 деления (квадрата), идущие по горизонтали на экране, что представляет ли это время, если параметр ВРЕМЯ/ДЕЛ равен 0,2 мс/ДЕЛ?
4) Какая это частота, если в вопросе 3 3 деления, которые вы прочитали, были Период?

---

Обзор:

Осциллограф представляет собой устройство, которое показывает визуальное изображение напряжения сигнала в зависимости от времени. Это может помочь вам проанализировать сигнал, сказать вам время между двумя сигнальными импульсами или позволяют сравнивать два сигнала на в то же время.

---

Цель:

Сегодня наша цель — ознакомиться с основами работы с осциллографом. использовать.
На осциллографе мы будем просматривать три типа сигналов:

1. Синусоидальные волны
2. Фигурки Лиссажу
3. Звуковые волны

В первой части вы будете использовать генератор частоты для создания синусоидальных волн на осциллограф. То есть вы будете генерировать напряжение, которое изменяется согласно уравнению: В(t) = V0sin(w*t + фаза)
где w = (2*pi*f) и V0 = амплитуда

Во второй части направление Y будет сигналом, созданным частотой генератор, а направление x будет генерироваться линейным напряжением ( розетка). Некоторые из генерируемых частот создадут то, что называется фигурой Лиссажу на осциллографе.

В третьей части мы преобразуем звуковую волну в электронный сигнал. с помощью микрофона и наблюдайте на осциллографе.

---

Процедура:

Часть I: Синусоидальные волны:

1. Настройте генератор частоты и осциллограф. как показано ниже:

Установите Vert Mode на Ch2. Установите вертикальный аттенюатор к AC (у вас есть выбор AC-GND-DC). Поверните уровень к замку должность. См. Рисунок 3.2, чтобы определить расположение каждого из них. Ваш осциллограф может немного отличаться.

2. На осциллографе должна появиться синусоида. Если не видите синусоиды, звоните в ТА.

3.   Отрегулируйте ручки масштабирования. Ручка ВОЛЬТ/ДЕЛ управляет вертикальным масштабом. Ручка TIME/DIV управляет горизонтальным шкала. Постарайтесь, чтобы одно колебание (одна волна) заполнило большую часть экрана.

Примечание. Ручки масштабирования , а не влияют на сигнал в тем не мение. Думайте о них как об элементах управления «увеличение/уменьшение».

4. Изменяйте частоту генерируемых волн, поворачивая большой ручка на генераторе частоты. Значение генерируемой частоты задается значением на ручке, умноженным на значение на ручке множителя.

(пример: число на большой ручке читается как «60». Значение на ручке множителя указано 10x. Это означает, что генерируемая частота 60 * 10 = 600 Гц.)

а. Измените вывод %, помеченный как «амплитуда» на генератор частоты до 20.
б. Измените частоту на 30 кГц. (30 000 Гц)
в. Измерьте период волн, подсчитав количество горизонтальных делений (строк). # делений * ВРЕМЯ/ДЕЛ = количество времени д. Вычислите частоту волны на экране по периоду значение, которое вы получили в части c.
е. Измерьте амплитуда волн путем подсчета количества из вертикальных делений: # делений * ВОЛЬТ/ДЕЛ = напряжение е. Повторите для f_generator = 15 кГц и 10 кГц

5. Установите частоту генератора на 30 кГц. Варьируйте % выхода на генератора частоты на 10, 30 и 40%. Заполните лист данных как вы сделали на шаге 4.

Часть II: Фигуры Лиссажу

Поверните ручку TIME/DIV в положение X-Y EXT HOR и переключиться на Line (частота сети = 60 Гц). Попробуйте получить цифры приведенные в вашем техпаспорте, путем изменения частоты генератора. Вы нужно считывать частоту генератора с осциллографа, а не с генератор частоты. (Для этого переключите осциллограф вернуться к исходным настройкам из части I)  Обязательно обратите внимание на ошибки на частоте, которую вы вычисляете с помощью осциллографа.

Часть III: Звуковые волны —- Эта часть еще не сделана

Перейти к настройке с подключенным микрофоном. Есть три камертона, один с низким тоном, один со средним тоном и один с высокой ноте. Микрофон простой и не очень чувствительный; цепь настроен на некоторое усиление сигнала. Пожалуйста, не трогайте схема усиления.

Попробуйте оценить частоту каждого камертона. Быть обязательно запишите ошибку, которую вы оцениваете в своих выводах. А еще свисток рядом с микрофоном. Попробуйте насвистывать низкий тон и высокий тон. Оцените частоту каждого из них. Вам придется постараться удержать поле достаточно долго для вашего партнера, чтобы взять данные. Запишите, что происходит, когда вы увеличиваете громкость свистка.

Вывод:
В дополнение к выводу, описанному в программе, ответьте на следующие вопросы. вопросы:

1)   У меня есть синусоидальный входной сигнал с амплитуда 5 В. Если я измерю от пика до пика , как в сегодняшнем лаборатории, сколько делений я посчитаю на осциллографе, когда вольт/деление установка на 5 вольт/деление?

2) Ответьте на вопрос 1), когда установлено значение 1 вольт/деление. Изменяется ли настройка с 5 вольт/деление на 1 вольт/деление? входной сигнал или это меняет ваше представление о сигнале?

3) Что делает поворот ручки времени/деления?

ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА

• Главная
• чувак, почему ты вообще должен что-то делать

Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.

Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.

Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?

Базовый прорыв LilyPad FTDI — 5V

В наличии DEV-10275

18,50 $

10

Избранное Любимый 14

Список желаний

Провода-перемычки Premium 6″ M/M — 20 AWG (10 шт. в упаковке)

В наличии ПРТ-11709

2

Избранное Любимый 13

Список желаний

Сменный блок питания с настенной розеткой

В наличии ТОЛ-15974

10,95 $

Избранное Любимый 0

Список желаний

SparkFun GPS-RTK-SMA Breakout — ZED-F9P (Qwiic)

В наличии GPS-16481

274,95 $

10

Избранное Любимый 30

Список желаний

Получите лучший ночной сон с технологией

14 сентября 2021 г.

Некоторым людям трудно выспаться в чужой постели, но никто не хочет просыпаться измученным в путешествии. Я решил посмотреть, смогу ли я решить эту проблему с помощью нескольких деталей SparkFun и быстрой 3D-печати.

Избранное Любимый 1

Цифровая настольная вывеска Qwiic с MicroMod

23 августа 2022 г.

Создайте цифровую настольную вывеску с поддержкой Qwiic с помощью USB-хоста процессорной платы MicroMod SAMD51 и USB-клавиатуры!

Избранное Любимый 1

Artemis Development для ОС Arm® Mbed™ (бета-версия)

10 сентября 2020 г.

С новейшей платой Artemis DK мы теперь предлагаем полную поддержку Bluetooth в среде разработки Arduino IDE и разработку с ОС Mbed™. Хотя мы неустанно работали над поддержкой модуля Artemis в следующем выпуске ОС Mbed™, следующий выпуск не планируется до тех пор, пока Artemis DK не станет общедоступным.