VÝUKOVÝ MATERIÁL Identifikační údaje školy
Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková organizace Bratislavská 2166, 407 47 Varnsdorf, IČO: 18383874
Číslo projektu
CZ.1.07/1.5.00/34.1076
Název projektu
Pro vzdělanější Šluknovsko
Číslo a název šablony
32 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
Autor
0210 Bc. David Pietschmann.
Tematická oblast
Elektrická měření
Číslo a název materiálu
VY_32_INOVACE_0210_0309 Úvod do práce s osciloskopem
Anotace
Vlastnosti a použití osciloskopu
Vytvořeno
4. 1. 2012
Určeno pro
Elektrotechnika, 3. ročník
Přílohy
Měřicí přístroje III
Měřicí přístroje, výpočet chyb jejich měření • seznámení s přístroji měřícími zákl. el. veličiny: – ampérmetr – voltmetr – wattmetr – měřič kmitočtu – osciloskop
• seznámení s významem vyjadřování chyby měření a její výpočet
Osciloskop - úvod na obrazovce zobrazuje průběh signálů přivedených na vstup
Přístroj sloužící především k: • zobrazení časového průběhu signálu • měření periody, frekvence, amplitudy a dalších parametrů… • porovnání dvou, popř. více signálů • měření fázového posuvu • zobrazení vzájemné závislosti dvou signálů
Osciloskopy - rozdělení • • •
•
Několik kritérií pro rozdělení, ty hlavní jsou: princip - analogové - digitální__________________________ počet paprsků - jednopaprskové - dvoupaprskové____________________ použití - laboratorní univerzální (NF a VF) - vzorkovací - vysokonapěťové - medicínské - malé revizní______________________ počet kanálů - jednokanálové - dvoukanálové - vícekanálové
Osciloskop (analog) – hlavní části • Vertikální systém
• Horizontální systém
• Obrazovka
- vstupní obvody - koncový vertikální zesilovač - zpožďovací linka________________ - obvod časové základny - spouštěcí obvod - koncový horizontální zesilovač_____ - katoda – zdroj elektronového paprsku - vertikální vychylovací destičky - horizontální vychylovací destičky - Wehneltův válec (tvar, rychl., ostrost) - luminofor
Analogový osciloskop nejrozšířenější, většinou 2-kanálový obrazovka s elektrostatickým vychylováním základní osciloskop pracuje při f = 0 až 10 MHz Nejdůležitější parametry • počet kanálů (1, 2, s el. přepínačem i více – 4,8…) • vstupní napěťové rozsahy (1 mV/d až 5 V/d) • vstupní impedance (typ. 1 MΩ a C = 30 pF) • doba náběhu (dle fh) • horní mezní kmitočet (101 až 102 GHz) • počet časových základen (1 nebo 2 – dvojitá ČZ) • přesnost zesílení • doplňky osciloskopu (kurzory apod.)
Doba náběhu a horní mezní kmit. Horní mezní kmit. fh
- frekvence harmonického signálu, při kterém je amplituda zobrazeného signálu teprve o 3 dB nižší než skutečná amplituda (0,707krát)
Doba náběhu tn
- reakce na vstupní obdélníkový puls o f = 50% fh - doba potřebná k růstu zobrazené amplitudy z 0,1 Umax do 0,9 Umax
0,35 tn fh
Dvoukanálový osciloskop Zásadní problém – jak jedním paprskem zobrazit souč. 2 průběhy…? Vycházíme ze setrvačnosti světélkování bodu na luminoforu, kde dopadá elektron. • režim CHOP - zobrazí kousek sig.1, kousek sig.2, zas kousek sig.1 atd. - použití pro zobrazení průběhů nižších kmitočtů • režim ALT (alternate)
- zobr. celý průběh sig.1, pak celý průběh sig.2, - použití pro zobrazení průběhů vysokých kmitočtů
Ovládací prvky analog. osc. A - přep. ČZ [s/div] B - přep. 1.kanálu [V/DIV]
A
C - přep. 2.kanálu [V/DIV]
L
J
M
1 div
N
I K
D,E - přep. typu průběhu F - přep. režim zobrazení G,H - vertik. pozice průb.
D F
B
E C
G
H
I - intenzita světlení bodu
J - síťový vypínač K - ostrost paprsku L – nast.úrovně spouštění M – režimu spouštění ČZ
Kanál 1
Kanál 2
N – zdroj spouštění ČZ
Pracovní režimy osciloskopu • 1 kanálový režim Y – t
- závislost kanálu 1 (osa Y) na čase (t)
• 2 kanálový režim Y – t
- CH1 – čas. závislost kanálu 1 - CH2 – čas. závislost kanálu 2 - DUAL – současné zobr. kanálů 1 i 2 - ADD – zobr. součtu obou průběhů
• 2 kanálový režim X-Y
- časová základna vypnuta - signál kanálu 1 vychyluje ve směru X - signál kanálu 2 vychyluje ve směru Y - složením sig. o stejné frekv.obrazec - tvar obrazce je dán fáz. posuvem sig.
Děkuji za pozornost.
Kontakt: Bc. David Pietschmann
[email protected] 412 315 047
Zdroje (1) Haasz, Sedláček: Elektrická měření Přístroje a metody, Nakladatelství ČVUT, Praha 2005, ISBN (2) Furka, D. Elektrická měření – Laboratorní cvičení Silnoproudá laboratoř, VOŠ a SPŠ Varnsdorf, Varnsdorf 2006 (3) Hejtmanová, D., Draxler K., Kašpar P., Šimůnek M.: Elektrická měření laboratorní cvičení, Vydavatelství ČVUT, Praha 2001, ISBN 80-01-02289-7
Metodika • V úvodu hodiny • opakování (ústní, případně písemné) • chyby a nejistoty měření • užití základních měřicích přístrojů
• motivace
• Výklad doprovázený prezentací • Provedení zápisu • Závěrečné opakování
