ОТЧЕТ по лабораторной №2
Электронно-измерительные приборы и сигналы
1 Цели и задачи
Цель: Исследовать виртуальные электронно-измерительные приборы и научиться ими пользоваться.
Задачи:
- Изучить назначение, параметры и органы управления мультиметра.
- Изучить назначение, параметры и органы управления функционального генератора.
- Изучить назначение, параметры и органы управления электронного осциллографа (2 вида).
- Разработать структурную схему лабораторного стенда для наблюдения сигналов и измерения их параметров, смоделировать её.
- Для синусоидального сигнала и последовательности прямоугольных видеоимпульсов (поочередно и для одного канала) получить изображение сигналов на осциллографе, измерить их параметры.
2 Лабораторный стенд
Лабораторный стенд предназначен для исследования виртуальных электронных сигналов и имеет следующую структуру:
ФГ – функциональный генератор
ЭО – электронный осциллограф
ММ – мультиметр
Рисунок 1 – Структурная схема лабораторного стенда
3 Мультиметр
Мультиметр предназначен для измерения силы тока, напряжения постоянного и переменного токов, а также сопротивления и ослабления (затухания).
Рисунок 2 – Мультиметр
Таблица 1 – Органы управления мультиметра и их назначение
|
Орган управления |
Назначение |
|
Измерение силы тока. |
|
|
Измерение напряжения. |
|
|
Измерение сопротивления. |
|
|
Измерение ослабления (затухания). |
|
|
Переход в режим переменного тока. |
|
|
Переход в режим постоянного тока. |
|
|
Настройки. |
4 Функциональный генератор
Функциональный генератор предназначен для генерирования различных токов и импульсов.
Рисунок 3 – Функциональный генератор
Таблица 2 – Органы управления функционального генератора и их назначение
|
Орган управления |
Назначение |
|
Генерирование переменного синусоидального тока. |
|
|
Генерирование пилообразных импульсов. |
|
|
Генерирование видеоимпульсов. |
|
|
Frequency |
Установка частоты. |
|
Duty cycle |
Установка коэффициента заполнения в %: для импульсных сигналов это отношение длительности импульса к периоду повторения — величина, обратная скважности, для треугольных сигналов — соотношение между длительностями переднего и заднего фронтов |
|
Amplitude |
Установка амплитуды. |
|
Offset |
Установка смещения (постоянной составляющей) выходного сигнала |
5 Электронный осциллограф
Электронный осциллограф предназначен для наблюдения сигналов и измерения их параметров. В системе электронного моделирования Electronics Workbench имеется два вида осциллографов: «аналоговый» и «цифровой», который позволяет определять точные значения напряжения, временных интервалов и их приращений.
5.1 «Аналоговый» осциллограф
Рисунок 4 - «Аналоговый» осциллограф
Таблица 3 – Органы управления «Аналогового» осциллографа и их назначение
|
Орган управления |
Назначение |
|
Переход в режим «цифрового» осциллографа. |
|
|
Длительность развертки. |
|
|
Регулировкой смещения по горизонтали. |
|
|
Установка режима развертки Y/T (обычный режим, включен по умолчанию). Реализуются следующие режимы развертки: во вертикали — напряжение сигнала, по горизонтали — время. |
|
|
Установка режима развертки В/А: во вертикали — сигнал канала В, по горизонтали — сигнал канала А. |
|
|
Установка режима развертки А/В: по вертикали — сигнал канала А, по горизонтали — сигнал канала В. |
|
|
Установка режима АС, предназначенного для наблюдения только сигналов переменного тока (его еще называют режимом "закрытого входа", поскольку в этом режиме на входе усилителя включается разделительный конденсатор, не пропускающий постоянную составляющую) , отдельно для каждого канала А или В. |
|
|
Установка режима 0 входной зажим замыкается на землю, отдельно для каждого канала А или В. |
|
|
Установка режима DC (включен по умолчанию) можно проводить осциллографические измерения как постоянного, так и переменного тока. Этот режим еще называют режимом "открытого входа", поскольку входной сигнал поступает на вход вертикального усилителя непосредственно, отдельно для каждого канала А или В. |
|
|
Регулировка чувствительности, отдельно для каждого канала А или В. |
|
|
Регулировка смещения по вертикали, отдельно для каждого канала А или В. |
5.2 «Цифровой» осциллограф
Рисунок 5 – «Цифровой» осциллограф.
Таблица 4 – Органы управления «Цифрового» осциллограф .и их назначение
|
Орган управления |
Назначение |
|
Переход в режим «аналогового» осциллографа. |
|
|
Длительность развертки. |
|
|
Регулировкой смещения по горизонтали. |
|
|
Установка режима развертки Y/T (обычный режим, включен по умолчанию). Реализуются следующие режимы развертки: во вертикали - напряжение сигнала, по горизонтали — время. |
|
|
Установка режима развертки В/А: во вертикали — сигнал канала В, по горизонтали — сигнал канала А. |
|
|
Установка режима развертки А/В: по вертикали — сигнал канала А, по горизонтали — сигнал канала В. |
|
|
Установка режима АС, предназначенного для наблюдения только сигналов переменного тока (его еще называют режимом "закрытого входа", поскольку в этом режиме на входе усилителя включается разделительный конденсатор, не пропускающий постоянную составляющую) , отдельно для каждого канала А или В. |
|
|
Установка режима 0 входной зажим замыкается на землю, отдельно для каждого канала А или В. |
|
|
Установка режима DC (включен по умолчанию) можно проводить осциллографические измерения как постоянного, так и переменного тока. Этот режим еще называют режимом "открытого входа", поскольку входной сигнал поступает на вход вертикального усилителя непосредственно, отдельно для каждого канала А или В. |
|
|
Регулировка чувствительности, отдельно для каждого канала А или В. |
|
|
Регулировка смещения по вертикали, отдельно для каждого канала А или В. |
|
|
Инвертировать изображение. |
|
|
Записать данные в файл. |
|
|
В индикаторных окошках под экраном приводятся результаты измерения напряжения, временных интервалов и их приращений (между визирными линиями). |
|
|
|
Визиры предназначены для наблюдения в индикаторных окошках результатов измерения напряжения, временных интервалов и их приращений (между визирными линиями). |
6 Модель схемы для наблюдения сигналов и измерения параметров
|
|
|
ФГ – функциональный генератор
ЭО – электронный осциллограф
ММ – мультиметр
Рисунок 6 – Модель схемы для наблюдения сигналов и измерения параметров
7 Осциллограммы сигналов с экрана осциллографа
Рисунок 7 – Осциллограмма переменного синусоидального тока
Рисунок 8 – Осциллограмма пиловидных импульсов на выходе генератора развертки осциллографа
Рисунок 9 – Осциллограмма видеоимпульсов
Заключение
На практике было изучены виртуальные электронно-измерительные приборы. Получен опыт их использования на основании конкретной структурной схемы. Получено представление о типах и параметрах сигналов осциллографа. Исследованы основные органы управления электронно-измерительных приборов.
Скачать: