Lab 117
Laboratóriumi munka № 117
Calibration Tone Generator
Célkitűzés: hanggenerátor kalibrálása eljárás Lissajous számok.
Műszerek és berendezések: elektronikus oszcilloszkóp, hanggenerátor.
Az alábbi rövid elméleti bevezető elő kell segítenie a megértést, a módszer lényege az Lissajous számok. Lissajous számok zárt útvonalon vezethető pont által kapcsolóelemhez egyidejűleg két harmonikus rezgéseket két egymásra merőleges irányban. Az első alkalommal a francia tudós Zh.Lissazhu. Típus Lissajous ábra arányától függ frekvenciák között, fázisai és amplitúdói az egymásra helyezett oszcillációk.
Tekintsük először azt az esetet, amikor az anyag pont részt egyidejűleg két egymásra merőleges harmonikus rezgéseket előforduló ugyanazon a körfrekvencia w. Legyen venni X-tengely és az Y irányába oszcilláció. Ezután az egyenletek írják rezgések
ahol A1 és A2. J1 és J2 - rendre az amplitúdó és a kezdeti szakaszában az első és a második rezgések.
Mi határozza meg az egyenlet a pálya pontok, amelyek kizárják egyenletek (1) idő. Át az egyenletet (1) formájában:
Szorzás (2) cos j2 és (3) cos j1 és veszik a különbség, azt kapjuk,
Szorzás (2) sin j2 és (3) a bűnnek j1 és újra vesszük a különbséget, megkapjuk
Négyszögesítése (4) és (5), és hozzátéve, Terminusonként kapjuk
Expression (6) van az egyenlet egy pálya egy részecske egyidejűleg részt vevő két egymásra merőleges harmonikus rezgés ugyanolyan gyakorisággal. Ez jelenti az egyenlet az ellipszis, amelynek jellemzői határozzák meg a fáziskülönbség értéke J2 - J1. Hagyja, hogy a különbség a fázisok
akkor a trajektória (6) egyenlet formájában
azaz megkaptuk az egyenlet egy család egyenes vonalak az origón áthaladó (1.).
Ha a fáziskülönbség
(6) egyenlet válik
azaz elliptikus megadott egyenlet a koordináta-tengelyek, ahol az ellipszis ellipszis megfelelő amplitúdói a oszcilláció.
Ha az érték a fél-tengelye az y tengely mentén kisebb, mint az x tengely mentén (2. ábra, és A2 <А1 ), то эллипс сплюснутый; и наоборот (рис.2,б, А2>A1) - a hosszúkás ellipszis. Abban az esetben, amplitúdója azonos az A1 és A2 az ellipszis fajul egy kört.
Ha a frekvenciák kölcsönösen merőleges rezgéseket nem azonosak, a kapott pályája a mozgás formájában a meglehetősen bonyolult görbék úgynevezett Lissajous számok. Forma Lissajous értéket úgy határozzák meg a frekvencia arány, és a különbség a kezdeti fázisok összecsukható oszcillációk, amely egyértelműen látható a táblázatban (3.).
Lissajous ábra stabil marad, ha az arány a frekvenciák rezgések merőleges jelentése racionális szám, különben az elérési út nem ismételjük, és a típusát Lissajous számadatok folyamatosan változik.
Munkaterület szerelési és mérési módszer
Ha a frekvencia az egyik kölcsönösen merőleges oszcillációk ismert, hivatkozva a számok meg tudja határozni a frekvencia a többi, felhasználva a
ahol wh és Wu - körfrekvencia oszcilláció rendre az x és y tengely; Ny és Nx - több Lissajous alakjai metszéspontja az x és y tengelyek.
Az arány azt fejezi ki, hogy minél nagyobb a körfrekvencia oszcilláció az x tengely mentén. A több ingadozó pont keresztezi az y tengely és ezáltal nagyobb értéket Ny. és fordítva. Mivel w = 2p n. majd kapcsolatban (9) felírható
Összehasonlítva frekvenciák képes oszcillografikus eljárás állatok táplálására vízszintes terelőlemezek egy oszcilloszkóp 1 feszültségcsökkenési AC gyakorisággal NX = 50 Hz, míg a függőleges terelőlemezek a vizsgálati frekvenciájú feszültséget Ny hanggenerátor 2 (5. ábra). Azáltal, hogy a kölcsönösen merőleges elektromos rezgések figyelhetők Lissajous ábra az oszcilloszkópon képernyőn. Ny feszültség frekvenciája által meghatározott általános képletű
következik (10).
Legyen Lissajous ábra jelentése a 4. ábrán látható. Ábra száma metszéspontjai a tengelyek X és Y. Nx = Ny = 1 és 2. Képlet szerinti (11), hogy a függőleges terelőlemezek az oszcilloszkóp mellékelt váltakozó feszültség frekvenciája Ny = 100 Hz, amely szinuszosan változik. Ha a tengely átmegy a kereszteződésekben az ágakat a szám kiszámítása során az értékeket Nx és Ny ezen a ponton figyelembe kétszer. A hibák elkerülése érdekében ebben az esetben az X és Y tengely párhuzamos lehet maguk elvégezni a koordináta központ. Használata (11) képletű, a Lissajous számadatok lehet osztott skálán jelenti jelentése audio oszcillátor.
1. Összeállítás az áramkör 5. ábra szerinti.
2. Kapcsolja ki az oszcilloszkóp sweep generátor (switch „frekvenciatartomány” KI helyzetben), és állítsa nyereség gombot a x és y tengelyek a nullához. hanggenerátor fogantyú „szabályozott felszabadulás” is nullára „frekvencia szorzó” kapcsoló - az „1” állásba.
3. Add, hogy a hang generátor, oszcilloszkóp hálózat. Fókuszban, és hogy a fény folt közepén a rács.
4. Forgassa az oszcilloszkóp „Enhancement az X-tengely”, hogy elérjék a vízszintes vonal a képernyőn ½ skála.
5. Forgassa a hanggenerátor „Állítsa Output”, hogy elérjék a megjelenését Lissajous számok.
6. Forgassa a hanggenerátor frekvencia elejétől a skála, elérjék a megjelenése stabil alakja. Ábrák redraw képletű és (11) határozza meg a frekvenciát az oszcillátor Ny. Ellenőrizze, hogy az értéket Ny jelzés hanggenerátor végtag n végtag.
7. Az ár abszolút és relatív hiba a mért frekvencia hanggenerátor végtag.
8. Az eredmények mérésére és kiszámítására, hogy tegye az asztalra.
Kérdések a felvételi dolgozni
1. Mi a célja a munka?
2. Ismertesse egy működő létesítményről, és megadja a célja a hanggenerátor és egy oszcilloszkóp.
3. Jegyezze fel a dolgozó képlet magyarázata az értékek szerepelnek benne.
4. Mi az úgynevezett Lissajous számok? Hogyan állapítható meg, a rezgési frekvenciája a hanggenerátor formájában Lissajous számok?
Kérdések védelmére vonatkozó munkák
1. Írja le az egyenlet harmonikus rezgések és magyarázza a jelentését alkotó egységek.
2. Kap a kapott mozgáspályát kapott egyenlet hozzáadásával a merőleges oszcilláció azonos frekvenciájú.
3. Vizsgáljuk meg a kapott egyenlet függvényében fáziskülönbség és a rezgés amplitudója összecsukható.
4. Mi határozza meg az alakját a Lissajous számok?
5. Döntetlen a kilátás a megfigyelt Lissajous számok és hagyd, hogy kiszámítja a frekvencia az audio oszcillátor.