2.5 Khảo sát dao động ký điện tủ' osc
2.5.2 Tiến hành thí nghiệm
2.5.2.3. Đo tần số và độ lệch pha bằng phương pháp so sánh
Ngoài cách đo tần số thông qua việc đo chu kỳ như ở trên, có thê đo tần số bằng dao động ký như sau : So sánh tần số của tín hiệu cần đo fx với tân sô chuẩn f0. Tín hiệu cần đo đưa vào cực y, tín hiệu tần số chuẩn đưa vào cực X. Chê độ làm việc này của dao động ký gọi là chế độ X-Y mode và các sóng đều có dạng hình sin. Khi đó trên màn hình sẽ hiện ra một đường cong phức tạp gọi là đuờng cong Litsadu.
Điều chỉnh tần số chuẩn tới khi tần số cần đo là bội hoặc ước nguyên của tần số chuẩn thì trên màn hình sẽ có một đưòng litsadu đứng yên. Hình dáng của đường Litsadu rất khác nhau tùy thuộc vào tỉ số tần số giữa hai tín hiệu và độ lệch pha giữa chúng.
Với n là số múi theo chiều ngang và m là số múi theo chiều dọc (hoặc có thể lấy số điểm cắt lớn nhất theo mỗi trục hoặc số điểm tiếp tuyến với hình Litsadu của mỗi trục). Phương pháp hình Litsadu cho phép đo tần số trong khoảng từ 10Hz tó'i tần số giới hạn của máy.
Ta có:
Nếu muốn đo độ lệch pha ta cho hai tần số của hai tín hiệu bằng nhau, khi đó đường Lisatu có dạng elip. Điều chỉnh y-Pos và X-Pos sao cho tâm của elip trùng với tâm màn hình (gốc tọa độ). Khi đó, góc lệch pha được tính bằng : (p = arctg(^~)
(2.9)
m (2.10)
Đề tài NCKH cấp trường: “Thiết kế mới một số bài thí nghiệm Vật lý đại cương"
Đề tài NCKH cấp trường: “Thiết kế mới một số bài thí nghiệm Vật lý đại cương"
Hình 63. Hình ánh xác định tần sổ theo phương pháp so sánh Litsadu Vó’i A, B là đường kính trục dài và đưò'ng kính trục ngắn của elip. Nhược điểm của phương pháp này là không xác định được dấu của góc pha và sai số của phép đo khá lớn (5-10%)
* Thực hành quan sát dạng của tín hiệu và đo tan so và điện áp tín hiệu - Vẽ dạng tín hiệu quan sát được và điện áp cực đại uo, điện áp hiệu dụng Ư.
- Tần số của tín hiệu f Bảng số liệu do 1:
Lần đo Số div/chu kỳ Thòi gian/div T(s) f(Hz)
1 4,2 5ms 21 ms 47,6
2 9,5 2ms 19ms 52,6
3 2 10 ms 20ms 50
T; 1 1'1 V _ z _ 47,6 + 52,6 + 50 TJ
- Tính tân sô trung bình: f = 2_,ft =--- - 50 Hz - Kết quả và sai số: f = f ± A/ - 50,0 ± 1,7 Hz
* Đo tân sô g phirong pháp so sánh
Lần đo fx fo
Á ./o
Dạng Litsadu
1 80 80 1:1 ■
2 160 80 2:1 (?\)
3 240 80 3:1 00(1
4 320 80 4:1
- Kết quả cho thấy khi chọn chế c ộ tống hợp hai kênh sóng XY thì hình ảnh sóng thê hiện rất chuẩn như lý thuyết.
Đề tài NCKH cấp trường: “Thiết kế mới một số bài thí nghiệm Vật lý đại cương"
fo/fx
1:1
1:2
1:3
1:4
Độ lệch pha
2.5.2.4.Đẻ khảo sát ứng dụng osc chúng tôi dùng mạch chỉnh lưu diode 1 bán kỳ và 2 bán kỳ như hình dướiKhảo sát dạng tín hiệu của mạch điện chỉnh lưu dùng diode bằng osc
đây:___________________________________________________________
TRÙỜNG nặl HỘC TUÙ DẤU MOl
PHỌNO rm NGMlfcM VẶI L V , ' ...
THÍ NGHfEM DAO ĐỌNG KỶ ( osc )
Hình 65. Hình ảnh dạng tín hiệu DC chỉnh lưu ỉ bản kỳ dùng 1 diode
Dòng xoay chiều AC qua biến thế tại ngỏ ra A và B chưa được chỉnh lưu có dạng sóng hình sin. Tại c dòng xoay chiều đi qua diode D thứ nhất ở bán kỳ dương được nan thành dòng một chiều DC qua tải R. Tiếp theo đó bán kỳ âm dòng điện bị chặn qua diode cho nên dạng sóng qua R trong bán kỳ này mang tính nhấp nhô như hình vẽ dưới đây. Dòng điện một chiều dạng này thường dùng để sạt ắc quy hay trong kỹ thuật điện phân...
Khi chọn K1 đóng sang D, dòng qua tải R có bổ sung bán kỳ thứ hai qua diode D ở chân B, dạng Đề tài NCKH cấp trường: “Thiết kế mới một số bài thí nghiệm Vật lý đại cương"
Đề tài NCKH cấp trường: “Thiết kế mới một số bài thí nghiệm Vật lý đại cương"
hình sin. Khi khóa K2 đóng sang vị trí E vói tụ C| tải R được lọc nhiễu qua tụ điện 47pF, tín hiệu có khá hơn nhưng vần còn dợn sóng. Khi khóa I<2 đóng sang vị trí F với tụ c2 lúc này tải R được lọc bởi tụ 2000pF có dạng sóng rất phẳng tương tự như dòng một chiều DC của bình ắc quy. Với cách này các nhà sản xuất sử dụng cho các mạch điện tử tần số trung và cao tần có tính ổn định.
Tuy nhiên, theo hình 65 chúng ta nhận thấy tín hiệu qua chỉnh lưu hai bán kỳ dòng qua tải tiêu thụ R có dạng liên tục nhưng nhấp nhô không đều giữa hai bán kỳ. Đây là lý do các biến thế được quấn vó’i số vòng dây không bang nhau, dẫn đến điện thế đầu ra chênh lệch nhau.
Đề tài NCKH cấp trường: “Thiết kế mới một số bài thí nghiệm Vật lý đại cương"