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오실로스코프 사용법
1.실험 목적
가장 보편적인 계측 및 분석장치라고 할 수 있는 오실로스코프의 동작원리를 이해하고 기 초적 작동 방법을 익힌다.
2.실험 원리
오실로스코프의 구조
음극선관(crt)은 전자비임을 발생시키는 전자총, 전자총에서 집속된 전자비임의 흐름을 바꾸어 주는 편향판, 전자비임의 충돌로 빛을 발산하게 하는 형광체를 도포한 스크린의 세부분으로 나눌수 있다.
가) 전자총
이것은 보통의 진공관 구조와 거의 같다.전자를튀어나오게 하기 위해 음극을 히터로 가열하는데,음극전체에서 낼 필요는 없으므로 음극의 한 쪽만 전자가 방출되기 쉬운 산화물이 끝부분에 칠해져 있다.
나) 편향판
전자총에서 나온 전자빔을 이동시키는 역할을하는 것이 편향판이다. 전자비임은 (-)전하를 가지고 있으므로 편향판 사이의 전위를 다르게 하면방향이 바뀌게 된다
편향판은 두 조가 있는데, 한 조는 수직으로 전자비임의 방향을 바꾸기 위한것이고 다른 한 조는 수평으로 전자비임의 방향을 바꾸기 위한 것이다. 파형을 관측할 때는 수직편향판에 관측하고자하는 파형의 전압을 가하며, 수평편향판에는 톱니파 전압을 가한다
다) 스크린
전자비임이 스크린에 충돌하면 발광을 하게 된다. 이 과정에서 전자빔이 화면을 한 번 훑고 지나가는(sweep) 시간은 매우 짧으므로 사람의 눈에는 점과 점이 움직이는것으로 보이지 않고 점이 지나가는 경로가 마치 하나의 연결된 선으로 보이게 된다
화면에 파형을 고정시키고 나면 이를 관찰하여 입력전압의 크기, 주파수,위상 등을 알아 낼수있다. 일반적으로 사용되는 대부분의 오실로스코프는 2개 이상의 입력단자(ch1,ch2등)를 갖추고 있어서 서로 다른 파형을 동시에 관측 비교할 수 있게 되어 있다
파형을관측할 때 입력전압의 크기가 화면상에 표시되기에 너무 크거나 작아서 알아보기 어려우면 입력된전압의 크기를 적절히 가감하여 보기 좋은 모양으로 만든다. (vertical amplfier이용) 한편입력의 주파수가 너무 낮거나 높은 경우에는 전자빔의 좌우횡단시간을 조절하여 준다
(time base generator이용)
(1) 교류전압의 측정
입력결합 선택기를 ac로 하여 통상적인 소인이 얻어지도록 각 조정기의 손잡이를 설정한 다음 파형이 측정되기 쉽도록 수집 감쇠기와 소인시간선택기의 손잡이를 조정한다.
다음에 수직위치조정기로 측정하려고 하는 전압 파형의 하단을 수평눈금선의 하나에 일 치시키고 또한 측정파형이 crt 스크린상에서 최대가 되도록 수직 입력을 조절한다.[그 림 xxx-xxx]에 있어서 측정하는 2점 간의 수직거리를 측정하여 다름 식에 의하여 교류전압의 vp-p 값을 구한다.
교류전압(vp-p) 2점 간의 수직거리 × 수직감쇠지시치 × vmfh × 프로비의 감쇠비
최대전압(vp, vm) {v p-p} over {2}
실효전압(vrms) {v p} over{ sqrt{2}} {v m} over{ sqrt{2}}{v p-p} over{ sqrt{2}}
전압측정시 주의해야 될 것은 측정하는 신호원 임피던스에 따라 측정상의 오차가 생기는 것이다.신호원 임피던스 rs인 신호원 전압 vs를 입력 임피던스 ri의 오실로스코프로 측정 하면 (이하 생략)
