ХОД РАБОТЫ. 1. Собрать схему для измерения параметров сигналов согласно рис

 

1. Собрать схему для измерения параметров сигналов согласно рис. 20.

 
 

 

 


Рис. 20

 

2. Выполнить подготовку НЧ-генератора, генератора импульсных сигналов и ПЭВМ к работе в соответствии с требованиями их технических описаний.

3. Подготовить к работе осциллограф PCS 500. Для этого включить прибор в розетку и запустить его программное обеспечение на ПЭВМ. Для запуска программного обеспечения осциллографа PCS 500 необходимо выбрать файл Pc_Lab2000se в меню «Пуск». При запуске программного обеспечения на экране ПЭВМ появится окно, представленное на рис. 21. В указанном окне на панели LPT-Devices необходимо выбрать пункт PCS 500, после чего нажать кнопку OK. После выполнения перечисленных действий на экране можно увидеть окно, показанное на рис. 22. Для просмотра входных сигналов в данном окне необходимо нажать кнопку Run.

 

Рис. 21

 

Рис. 22

 

4. При частоте напряжения на выходе НЧ-генератора 1 кГц измерить 10-15 значений напряжения (на входе CH1) в диапазоне от 0 до 10В и занести результаты измерений в таблицу 7.3.

5. При частоте напряжения на выходе генератора импульсных сигналов 1 кГц измерить 10-15 значений напряжения (на входе CH2) в диапазоне от 0 до 10 В и занести результаты измерений в таблицу 7.3.

 

Таблица 7.3

№ Показания осциллографа (амплитуда сигнала) Абсолютная погрешность (вход CH2) ΔU=Um–Ux, В Относительная погрешность, %
Um, В (вход CH1) Um, В (вход CH2)
         

 

6. Для результатов измерения напряжения импульсных сигналов рассчитать значения абсолютной и относительной погрешности. В качестве действительного значения напряжения использовать показания индикатора генератора импульсных сигналов Ux. Результаты расчетов занести в табл. 7.3.

7. При частоте напряжения на выходе импульсного генератора 1 кГц измерить 10-15 значений длительности импульсов. Результаты занести в таблицу 7.4.

 

Таблица 7.4

№ Длительность импульсов (по генератору) τx, с Показания осциллографа τ, с Абсолютная погрешность Δτ=τ–τx , с Относительная погрешность, %
         

 

Определить абсолютную и относительную погрешности измерения длительности импульсов, принимая за действительные показания индикатора генератора импульсных сигналов. Результаты занести в таблицу 7.4.

8. Выполнить спектральный анализ сигналов, поданных на каналы CH1 и СH2. Для этого в окне управления осциллографа PCS 500 необходимо выбрать пункт Spectrum Analyzer. На экране компьютера появится окно, представленное на рис. 23. В данном окне будет отображен текущий спектр сигнала, присутствующего на одном из входных каналов (на рис. 23 представлен текущий спектр канала CH1). Для получения изображения спектра сигнала, поданного на канал CH2 необходимо нажать кнопку ON под надписью СH2.

9. Произвести запись фрагмента сигнала и сохранить записанные данные на жестком диске ПЭВМ. Для записи сигнала необходимо в окне управления осциллографа PCS 500 выбрать пункт Transient Recorder. Данное действие приведет к появлению окна, представленного на рис. 24. Запись сигнала выполняется нажатием кнопки Run. Повторное нажатие кнопки Run останавливает процесс записи сигналов. Для сохранения записанных данных следует выбрать пункт меню File, затем пункт Save Data…, после чего программное обеспечение потребует ввести имя текстового файла (*.txt) в котором будут сохранены отсчеты записанных сигналов.

Рис. 23

Рис. 24

 

Пример содержания текстового файла, хранящего отсчеты двух сигналов приведен ниже.

 

START: 11.12.2008 22:00:32

STOP : 11.12.2008 22:01:17

TIME STEP:

100 = 1s

VOLTAGE STEP:

CH1: 32 = 5V

CH2: 32 = 5V

 

N CH1 CH2

 

0 97 209

1 98 180

2 98 180

3 98 181

4 98 181

5 98 181

6 97 181

7 98 181

8 98 182

9 98 181

10 97 182

11 98 182

12 98 182

… … ….

4093 97 208

4094 98 208

4095 98 209

 

 

10. Собрать схему для измерения параметров сигналов согласно рис. 25.

 

 
 

 


Рис. 25

 

11. Запустить осциллограф PCS 500 (повторить действия п. 3).

12. Включить ждущий режим запуска осциллографа PCS 500. Для этого в окне на рис. 22 на панели Trigger нажать кнопку On, затем кнопку CH1 и далее кнопку . После этого следует установить требуемый уровень запуска осциллографа путем перемещения указателя в левой части панели Trigger.

13. Подготовить к работе генератор PCG 10/8016. Для этого включить прибор в розетку и запустить его программное обеспечение на ПЭВМ2. Для запуска программного обеспечения генератора PCG 10/8016 необходимо выбрать файл Pc_Lab2000se в меню «Пуск». При запуске программного обеспечения на экране ПЭВМ2 появится окно, представленное на рис. 21. В указанном окне на панели LPT-Devices необходимо выбрать пункт PCG 10, после чего нажать кнопку OK. После выполнения перечисленных действий на экране можно увидеть окно, показанное на рис. 26.

Рис. 26

 

14. Запустить генератор в режиме циклической выдачи 32-разрядных кодовых комбинаций. Для этого необходимо в окне на рис. 26 нажать кнопку MORE FUNCT. Данное действие вызовет новое окно, представленное на рис. 27.

 

Рис. 27

 

В этом окне следует выбрать кнопку LIB, нажатие которой выведет на экран список файлов библиотеки форм сигналов (рис. 28).

 

Рис. 28

 

В данном списке необходимо отметить файл, имитирующий передачу 32-разрядного последовательного кода (имя файла указывается преподавателем) и нажать кнопку «Открыть». После этого в окне на рис. 26 следует задать уровень постоянной составляющей (Offset) равным нулю, размах сигнала (Amplitude) равным 10 В и частоту повторения кодовой комбинации (Frequency) равной 333,33 Гц.

15. С помощью осциллографа PCS 500 измерить длительность передачи единичного элемента кодовой комбинации и амплитуды импульсов положительной и отрицательной полярностей. Результаты измерений занести в табл. 7.5.

16. С помощью осциллографа PCS 500 измерить длительность фронта импульсов. Результаты измерений занести в табл. 7.5.

17. В окне на рис. 26 при неизменных значениях Offset и Amplitude задать частоту повторения кодовой комбинации (Frequency) равной 1333 и 2778 Гц. Для сигналов с указанными частотами повторить действия п. 15-16.

18. Сделать выводы о соответствии значений, измеренных в пп. 15 требованиям рис. 19.

 

Таблица 7.5

№ Длительность передачи единичного элемента T0, с Амплитуда импульсов положительной полярности U0, В Амплитуда импульсов отрицательной полярности U0, В Длительность фронта импульсов tф , с
       
       
       

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Что представляют собой виртуальные измерительные приборы? Какие элементы включаются в их структуру?

2. Какими достоинствами и недостатками обладают виртуальные измерительные приборы по сравнению с автономными микропроцессорными измерительными приборами?

3. Что представляет собой стробоскопический режим наблюдения виртуального осциллографа?

4. Какие вычислительные возможности имеют современные виртуальные осциллографы?

5. Какие наиболее распространенные форматы файлов используются для сохранения сигналов, записанных с помощью виртуальных осциллографов?

ЛИТЕРАТУРА

 

1. PC Scopes PCS500, PCS100/K8031: Reference Manual.

2. PC Generator PCG10/K8016: Reference Manual.

3. Метрология и радиоизмерения / Под ред. В. И. Нефедова. – М.: Высш. школа, 2003. – 526 с.

4. Основы измерений в технике связи и стандартизации / Д. А. Титов, Е. Д. Бычков. – Омск: изд-во ОмГТУ, 2008. – 124 c.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ