Elektrotechnika alapjai

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Elektrotechnika alapjai"

Márk Rácz
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Elektrotechnika alapjai 1. mérés Ismerkedés az oszcilloszkóppal 1. Ismertesse a periodikus villamos jel jellemzőit! - Amplitúdó (U y ), - periódusidő (T p ), - frekvencia (f p ), - fázisszög. 2. Ismertesse röviden az oszcilloszkóp működési elvét! Az oszcilloszkóp legfontosabb része a katódsugárcső, amelyben nagyfokú vákuum van. Az izzó katód folyamatosan nagyszámú elektront emittál, amelyeket az elektronoptika összegyűjt, majd nagy sebességű koherens elektronsugarat bocsát ki. Az elektronsugarat vízszintes és függőleges irányban, a sík lemezpárokra kapcsolt u x és u y feszültség hatására létrejövő, E x és E y villamos térerősség téríti el. A vízszintes, illetve a függőleges eltérítés az u x, illetve az u y feszültség pillanatértékével arányos. Mind a két feszültség a műszer fémházához képest értendő, mert a lemezpárok egy-egy lemeze testelt, ami azt jelenti, hogy közös ún. földpotenciálú pontra van kötve. A vízszintes és a függőleges eltérítés után a megfelelően fókuszált elektronok az ernyőbe ütköznek, ahol energiájukat átadják az ernyő fluoreszkáló anyagának, amely a becsapódási pontban bizonyos ideig fényt bocsát ki. 3. Mi a feladata az oszcilloszkópban a fűrészjelet előállító generátornak? A vízszintes és függőleges, sík lemezpárokra kapcsolt, fűrészjelet előállító jelgenerátor adja az u x és u y feszültséget, amelyek hatására létrejövő E x és E y villamos térerősség eltéríti az elektronsugarat. Ennek segítségével állóképet kapunk, amit vizsgálhatunk.

Az izzó katód folyamatosan nagyszámú elektront emittál, amelyeket az elektronoptika összegyűjt, majd nagy sebességű koherens elektronsugarat bocsát ki.

2 4. Hogyan lehet meghatározni a vizsgált jel amplitúdóját és periódusidejét oszcilloszkóp segítségével? A függőleges kitérés (amplitúdó) pontos és kényelmes leolvashatósága érdekében a vizsgált jelet (görbét) úgy célszerű beállítani a képernyőn a sugár függőleges helyzetét változtató gombbal (potenciométerrel), hogy az egyik leolvasási pontot helyezzük valamelyik vízszintes skálavonalra, a másik leolvasandó jelrésznek megfelelőt pedig a vízszintes helyzet beállításával úgy, hogy az kerüljön a középső, függőleges skálavonalra. Az oszcilloszkóppal szinuszos jel esetén csúcstól csúcsig terjedő feszültséget (U p-p = 2U y ) célszerű mérni. A vizsgált feszültség értéke U p-p = a u y [V], ahol - U p-p a feszültség csúcstól csúcsig mért értéke V-ban (az amplitúdó kétszerese); - a u az oszcilloszkóp függőleges eltérítésének skálafaktora V/osztás-ban; - y a képernyőn leolvasott függőleges kitérés (a jel alsó és felső csúcsa közötti távolság) ernyőskála osztásban. Vízszintes eltérítés (idő) mérésekor a jelet (görbét) úgy célszerű beállítani, hogy időtengelye az oszcilloszkóp vízszintes skálavonalára essen. A vízszintes eltérítés linearitása erősen romlik a képernyő két szélső osztásánál, ezért a szokásos 10 osztásos skálánál a középső 8 osztást célszerű használni. Szinuszos jel esetén a periódusidőt megkapjuk, ha a képernyőn leolvasott x értékét szorozzuk az oszcilloszkópon beállított vízszintes eltérítés skálafaktorával, a t -vel [s/osztás]: T p = a t x [s].

(potenciométerrel), hogy az egyik leolvasási pontot helyezzük valamelyik vízszintes skálavonalra, a másik leolvasandó jelrésznek megfelelőt pedig a vízszintes helyzet beállításával úgy, hogy az

3 5. Mit jelent az oszcilloszkóp kezelőszerveinek kalibrált állása? A VAR (VARIABLE) gomb alaphelyzetbe van állítva. 6. Hogyan lehet az oszcilloszkóppal vizsgált jel egyen és váltakozó áramú összetevőjét szétválasztani? A bemenő jel egyen- és váltakozó áramú összetevőjét az AC-DC-GND kapcsolóval lehet szétválasztani: - DC állásban: a bemenetre kapcsolt jel közvetlenül megjelenik a képernyőn (DC = Direct Current egyenáram); - AC állásban: a bemenetre kapcsolt jelnek csak a váltakozó komponense jelenik meg a képernyőn (AC = Alternating Current váltakozó áram). 7. Ismertesse az oszcilloszkóp CHOPPER üzemmódját! Ha mind a két bemeneti jelet egyidejűleg kívánjuk látni, akkor kisfrekvenciás jel esetén 5-10 khz-ig a CHOP (CHOPPER = szaggató) kijelzési módot állítjuk be. Egy időeltérésen belül az egyetlen elektronsugár egy rövid ideig (kb. 1 μs) az egyik csatorna jelét rajzolja, majd ugyanennyi ideig a másik csatorna jelét, és így tovább. Tehát megszaggatja a bemeneti jeleket. Kisfrekvenciás jelek esetén a szaggatás olyan sűrű, hogy két folytonos jelet látunk. 8. Ismertesse az oszcilloszkóp ALTERNATE üzemmódját! Ha mind a két bemeneti jelet egyidejűleg kívánjuk látni, akkor nagyfrekvencián 5-10 khz-től az ALT (ALTERNATE = váltakozó) kijelzési módot állítjuk be. Az egymást követő időeltérések során az egyetlen elektronsugár (a fűrészjel egy lefutása, periódusa alatt) periódusonként felváltva hol az egyik, hol a másik csatornajelét rajzolja fel a képernyőre. Nagyfrekvenciás jelek esetén az ernyő utánvilágítási ideje hosszabb, mint a T x periódusidő, és így egyszerre két megfelelő fényerősségű jelet láthatunk. 9. Mikor használjuk az oszcilloszkóp CHOPPER, és mikor az ALTERNATE üzemmódját? Indokolja válaszát! Ha mind a két bemeneti jelet egyidejűleg kívánjuk látni, akkor két lehetőség áll rendelkezésre: kisfrekvenciás jel esetén 5-10 khz-ig a CHOP (CHOPPER = szaggató), nagyfrekvencián 5-10 khz-től az ALT (ALTERNATE = váltakozó) kijelzési módokat állítjuk be.

A bemenő jel egyen- és váltakozó áramú összetevőjét az AC-DC-GND kapcsolóval lehet szétválasztani: - DC állásban: a bemenetre kapcsolt jel közvetlenül megjelenik a képernyőn (DC = Direct Current

4 10. Mi a triggerelés (indítás) lényege? Egy periodikus jel vizsgálatánál akkor kapunk folyamatos állóképet, ha az elektronsugár a vizsgált jelnek mindig ugyanazon pontjáról indul. Azt, hogy honnan induljon a megjelenítés, az ún. trigger szint (egyenfeszültség) változtatásával lehet beállítani. Azon a ponton, ahol a trigger szint megegyezik a vizsgált jellel, periódusonként egy impulzusszerű jel, a triggerjel képződik, amely indítja a vízszintes eltérítést előidéző fűrészjelet. 11. Melyek az oszcilloszkóp indító (trigger) jeleinek forrásai? - Az AUTO nyomógomb kiengedett állapotában normál indítási üzemmód működik. A LEVEL (trigger szint) forgatógombbal kézzel lehet beállítani, hogy a triggerjel mely ponton indítsa a fűrészjelet, azaz a képet. - Az AUTO nyomógomb benyomott állapotában automatikus indítási üzemmód működik. Ha van vizsgált jel, a működés azonos a normál üzemmóddal. Ha vizsgált jel és így triggerjel sincs, szabadonfutó állapot áll elő, a fűrészjel automatikusan indul és egy fűrészjel lefutása után indítja a következő fűrészjel felfutását.

Azon a ponton, ahol a trigger szint megegyezik a vizsgált jellel, periódusonként egy impulzusszerű jel, a triggerjel képződik, amely indítja a vízszintes eltérítést előidéző fűrészjelet. 11.

5 12. Melyek a függvénygenerátorok által előállított leggyakoribb jelalakok?

6 13. Rajzolja fel az oszcilloszkóp kezelő felületének megismeréséhez szükséges mérési összeállítást! 14. Rajzolja fel egy adott jel jellemzőinek megméréséhez szükséges mérési összeállítást!

7 15. Melyek a függvénygenerátorok által előállított leggyakoribb függvényalakok?

Hasonló dokumentumok

Elektrotechnika alapjai

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék Elektrotechnika alapjai Mérési útmutató 1. mérés Ismerkedés az oszcilloszkóppal Dr. Nagy István előadásai