Γνωριμία με τον παλμογράφο.
(Β΄ Τάξη ? Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης)
|
Σκοπός Να μπορούμε να απεικονίζουμε διάφορα ηλεκτρικά σήματα στην οθόνη του οργάνου και να μετράμε μεγέθη που χαρακτηρίζουν ένα ηλεκτρικό σήμα. |
Υλικά που απαιτούνται
- Παλμογράφος διπλής δέσμης LUYANG YB43280 OSCILLOSCOPE
- Γεννήτριες ακουστών συχνοτήτων με ενισχυτή LUYANG YB16200
- Πολύμετρο
- Μπαταρίες
- Τα συνοδευτικά των συσκευών καλώδια
Θεωρητικές γνώσεις
? και , όπου Vpp η τάση από κορυφή σε κορυφή, Vp η τάση από τον άξονα ως την κορυφή και Vrms η ενεργός τάση.
Η εφαρμοζόμενη τάση υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας τον συντελεστή ενίσχυσης VOLTS/DIV επί τον αριθμό των υποδιαιρέσεων στην οθόνη στον άξονα y (εάν χρησιμοποιηθεί δοκιμαστικό εξασθένησης probe στη θέση x10 θα πολλαπλασιάσουμε επιπλέον επί 10).
? . Η περίοδος υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας τον συντελεστή χρόνου SEC/DIV επί τον αριθμό των υποδιαιρέσεων στην οθόνη στον άξονα x (εάν επιλεγεί το πλήκτρο x10 MAG θα διαιρέσουμε με το 10).
Σημείωση
- Πριν την έναρξη των μετρήσεων να προηγηθεί βαθμονόμηση των σηματοληπτών (καλώδια probe) ακολουθώντας τα παρακάτω βήματα:
1. Συνδέουμε το σηματολήπτη στο CH1, περιστρέφουμε το VOLTS/DIV στη θέση 10 ή 20mV, περιστρέφουμε το SEC/DIV στη θέση 0,5 ή 1 ms και πιέζουμε τα πλήκτρα AUTO και NORM.
2. Το άκρο (+) του σηματολήπτη (με το γάντζο) συνδέεται στην έξοδο βαθμονόμησης (PROBE ADJUST .5Vp-p 1KHz).
3. Ρυθμίζουμε το συρόμενο διακόπτη του σηματολήπτη στη θέση x10 (1:10 υποβιβασμό σήματος).
4. Με το κατσαβιδάκι περιστρέφουμε τη βίδα ρύθμισης (στο άκρο του σηματολήπτη που συνδέεται με τον παλμογράφο), ώστε η κυματομορφή στην οθόνη να είναι απολύτως τετραγωνική.
4. Αφαιρούμε το καλώδιο probe από την έξοδο βαθμονόμησης, φέρνουμε το συρόμενο διακόπτη του σηματολήπτη στη θέση x1 και πιέζουμε πάλι το πλήκτρο NORM για να μην είναι πατημένο.
- Στο πολύμετρο το COM είναι ο αρνητικός πόλος (γείωση).
- Στον αρνητικό πόλο συνδέουμε το μαύρο καλώδιο και στον θετικό το κόκκινο (χωρίς αυτό να έχει κάποια αξία στις μετρήσεις μας).
Πειραματική διαδικασία
- Μέτρηση συνεχούς τάσης (D.C.)
1. Θέτουμε σε λειτουργία τον παλμογράφο POWER ON.
2. Περιστρέφουμε το SEC/DIV στη θέση 1ms και στην οθόνη εμφανίζεται ευθεία γραμμή.
3. Με τα πλήκτρα INTENSITY και FOCUS ρυθμίζουμε την ένταση και εστιάζουμε αντίστοιχα τη δέσμη. Αν η γραμμή δεν είναι οριζόντια την περιστρέφουμε από το TRACE ROTATION, με το μικρό κατσαβίδι που υπάρχει στη συσκευασία του παλμογράφου.
4. Με τα POSITION (VERTICAL και HORIZONTAL) μετακινούμε τη γραμμή στο μέσον της οθόνης.
5. Βάζουμε το διακόπτη AC/DC στη θέση DC του CH1 (X).
6. Συνδέουμε το καλώδιο probe στο CH1 (X). Το κεντρικό καλώδιο του probe συνδέεται με τον θετικό πόλο της μπαταρίας και το εξωτερικό (γείωση) με τον αρνητικό.
7. Μετράμε τις υποδιαιρέσεις στην οθόνη στον άξονα y (π.χ. 2,2), τις πολλαπλασιάζουμε με τη θέση του διακόπτη VOLTS/DIV (π.χ. 2V) και βρίσκουμε την τάση (π.χ. 2,2x2=4,4V).
8. Συμπληρώνουμε τις μετρήσεις μας:
|
|
1η μπαταρία |
2η μπαταρία |
|
VOLTS/DIV: |
|
|
|
αριθμός υποδιαιρέσεων: |
|
|
|
Τάση που μετρήσαμε: |
|
|
9. Μετράμε την τάση της κάθε μπαταρίας με το πολύμετρο (βολτόμετρο) και συγκρίνουμε τις τιμές με αυτές που πήραμε με τον παλμογράφο.
- Μέτρηση χαρακτηριστικών εναλλασσόμενης τάσης (Α.C.)
1. Θέτουμε σε λειτουργία τη γεννήτρια POWER ON.
2. Επιλέγουμε το πλήκτρο και συνδέουμε το καλώδιο στη έξοδο SIGNAL OUT (ή και POWER OUT τοποθετώντας τα καλώδια στις εξόδους POWER OUT).
3. Ρυθμίζουμε το πλάτος της κυματομορφής με τον περιστροφικό διακόπτη AMPLITUDE.
4. Επιλέγουμε περιοχή συχνοτήτων με τον FREQUENCY RANGE (π.χ. x1K) και συχνότητα περιστρέφοντας τον δείκτη στην μεγάλη οθόνη της γεννήτριας (η συχνότητα είναι η ένδειξη της οθόνης π.χ. 0,5Hz επί την περιοχή συχνοτήτων, δηλ. στην περίπτωσή μας 0,5x1KHz=500Hz).
5. Ρυθμίζουμε τα VOLTS/DIV και SEC/DIV στον παλμογράφο ώστε να φαίνονται δύο ή τρεις περίοδοι με πλάτος που να καλύπτει αρκετό μέρος της οθόνης του.
6. Μετράμε τα Vpp, Vp, Vrms, T, f για διαφορετικές συχνότητες και συμπληρώνουμε τον πίνακα:
|
α/α |
fγεννήτριας ( ) |
VOLTS/DIV |
Vpp ( ) |
Vp ( ) |
Vrms ( ) |
SEC/DIV |
Τ ( ) |
f ( ) |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7. Επιλέγουμε ημιτονοειδή, τριγωνική ή τετραγωνική κυματομορφή και σχεδιάζουμε τη μορφή της, όπως την παρατηρούμε στην οθόνη.
Σύνθεση δύο απλών αρμονικών κυματομορφών
Α
1. Με τα καλώδια probe συνδέουμε τα CH1 (X) και CH2 (Y) με το SIGNAL OUT μιας γεννήτριας.
2. Ρυθμίζουμε με τα AMPLITUDE, VOLTS/DIV και SEC/DIV τη μορφή της κυματομορφής στην οθόνη του παλμογράφου πιέζοντας διαδοχικά τα πλήκτρα CH1 και CH2.
3. Πιέζουμε (προς τα έξω) και τα δύο πλήκτρα μαζί CH1 και CH2 για να έχουμε πρόσθεση (ADD).
4. Μετά πιέζοντας προς τα μέσα το CH2 και κατόπιν το CH2 INVERT έχουμε αντιστροφή του σήματος του καναλιού 2. Έτσι με σύγχρονη πίεση (προς τα έξω) των δύο CH1 και CH2 (ADD) θα έχουμε αφαίρεση.
Β
1. Συνδέουμε δύο γεννήτριες, μια στο CH1 (X) και μια στο CH2 (Y) και φέρνουμε την μορφή των κυματομορφών έτσι που να μπορούμε να τις παρατηρούμε στην οθόνη του παλμογράφου.
2. Μεταβάλλοντας το πλάτος ή τη συχνότητα μιας εκ των δύο μπορούμε να παρατηρήσουμε σύνθεση με ίδια ή διαφορετικά πλάτη, διακροτήματα, κλπ.
Ε.Κ.Φ.Ε. Καρδίτσας Σερ. Μπίτσιος τηλ. 2441 079 170 - 1 fax: 2441 079 172 e-mail: Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε. website: http://ekfe.kar.sch.gr
Το υλικό της σελίδας σε αρχεία για αποθήκευση: 1. Παλμογράφος(doc)