‫التجربة الثانية – الفصل الدراسي الثاني‬
‫جامعة البصرة‬
‫كلية الهندسة‬
‫قسم الهندسة الكهربائية‬
‫الراسم (‪) OSCILLOSCOPE‬‬
‫مختبر الكهرباء العام‬
‫السنة الدراسية االولى‬
‫‪ )1‬الغاية من التجربة‪:‬‬
‫أستخدام الراسم في قياسات الجهد‪ ,‬التيار‪ ,‬التردد والطور‪.‬‬
‫‪ )2‬المقدمة‪:‬‬
‫يمكن أعتبار جهاز الراسم كفولتميتر ذو شاشة عريضة يتم بواسطتها قياس ومالحظة األشكال الموجية‬
‫المختلفة‪ .‬لهذا السبب أمكن قياس فولتية ‪ ,‬تيار‪ ,‬طور وتردد األشارات‪.‬‬
‫‪ )3‬قياس الجهد (‪:) VOLTAGE MEASUREMENT‬‬
‫يتم قياس المركبة المستمرة للجهد ‪ DC‬بواسطة قياس األنحراف العمودي ( ‪VERTICAL‬‬
‫‪ ) DEFLECTIO‬على شاشة الراسم‪ .‬القيمة الحقيقية للجهد تحسب بضرب قيمة األنحراف العمودي بالسنتميتر‬
‫في حساسية المضخم العمودي (‪ ) VERTICAL AMPLIFIER SENSITIVITY‬والتي تعطى بموقع‬
‫مفتاح ‪. VOLT/DIV‬‬
‫من مميزات األشارة الجيبية والتي يمكن تحديدها بسهولة بأستخدام الراسم هي قيمة فولتية القمة‪-‬الى‪ -‬قمة‬
‫(‪( ) PEAK-TO-PEAK‬أنظر الشكل ‪ )1‬أن سعة هذة األشارة تحسب بقياس األنحراف العمودي بين قمتين‬
‫(سم) ثم ضربها بقيمة حساسية المضخم العمودي‬
‫القيمة الحقيقية للجهد=األنحراف العمودي (سم) ‪ X‬حساسية المضخم (‪) V/DIV‬‬
‫السعة‬
‫‪100.00mV‬‬
‫‪A: vin_1‬‬
‫‪75.00mV‬‬
‫‪50.00mV‬‬
‫‪25.00mV‬‬
‫‪Peak to‬‬
‫‪0.000mV‬‬
‫‪peak‬‬
‫‪Time‬‬
‫‪-25.00mV‬‬
‫‪-50.00mV‬‬
‫‪-75.00mV‬‬
‫‪400.0us‬‬
‫‪350.0us‬‬
‫‪300.0us‬‬
‫‪250.0us‬‬
‫‪200.0us‬‬
‫‪150.0us‬‬
‫زمن دورة واحدة (‪) T‬‬
‫~‪~8‬‬
‫‪100.0us‬‬
‫‪50.00us‬‬
‫‪-100.00mV‬‬
‫‪0.000us‬‬
‫شكل (‪)1‬‬
‫‪ )4‬قياس التيار ‪: CURRENT MEASURMENT‬‬
‫اليمكن أستخدام جهاز الراسم لقياس التيار بصورة مباشرة‪ .‬لذلك تقاس التيارات بواسطة قياس فرق الجهد‬
‫عبر مقاومة معلومة ثم تحسب قيمته بأستخدام قانون أوم ويجب أخذ الحذر عند ربط األسالك الراسم الى المقاومة‬
‫وذلك ألن أحد أطراف المقاومة سوف يربط الى جهد األرض (‪ ,) EARTH POTENTIAL‬كما هو موضح‬
‫في الشكل (‪. )2‬‬
‫‪I‬‬
‫‪R‬‬
‫‪V‬‬
‫‪R‬‬
‫‪V‬‬
‫الراسم‬
‫‪I‬‬
‫شكل (‪ : )2‬قياس التيار‬
‫‪ )5‬قياس زاوية الطور (‪:)PHASE ANGLE MEASURMENT‬‬
‫قياس تقريبي لزاوية الطور بين شكلين موجيين يجرى بأستعمال راسم ذو عرض ثنائي ( ‪DUAL‬‬
‫‪ ,) TRACE OSCILLOSCOPE‬طريقة (‪ ) TRIGGER-SWEEP‬حيث يحدد طول دورة كاملة ‪ T‬كما‬
‫هو مبين بالشكل (‪ .)3‬ومن المعادلة أدناة تحسب زاوية الطور‪:‬‬
‫‪to‬‬
‫‪ 360‬‬
‫‪T‬‬
‫‪phase angle (deg ree) ‬‬
‫األشارة ‪B‬‬
‫األشارة ‪A‬‬
‫‪500.0us‬‬
‫‪450.0us‬‬
‫‪400.0us‬‬
‫‪T‬‬
‫‪t350.0us‬‬
‫‪o‬‬
‫شكل (‪)3‬‬
‫~‪~9‬‬
‫‪300.0us‬‬
‫‪250.0us‬‬
‫‪200.0us‬‬
‫‪150.0us‬‬
‫‪100.0us‬‬
‫‪ )6‬قياس التردد (‪:) FREQUENCY MEASURMENT‬‬
‫أن أسهل طريقة لقياس التردد بواسطة راسم األشارات تتم بقياس المسافة بين نتقطتين متماثلتين في الشكل‬
‫الموجي وضرب هذة القيمة المؤشرة بالمفتاح (‪ .) TIME/DIV‬القيمة الناتجة تمثل زمن أستغراق الموجة (‪.)T‬‬
‫أما التردد فسوف يحسب من المعادلة اآلتية‬
‫‪1‬‬
‫‪T‬‬
‫‪FREQUENCY ( f ) ‬‬
‫هذة الطريقة بالرغم من كونها سريعة لكن نسبة الخطأ فيها يكون بحدود ‪.‬‬
‫‪-1‬‬
‫‪-2‬‬
‫‪-3‬‬
‫‪-4‬‬
‫واجب بيتي‪:‬‬
‫موجة جيبية ذات ‪ 2 V‬قمة الى قمة‪ .‬أرسم الشكل المتوقع لها عند أظهارها في جهاز الراسم‪.‬‬
‫أرسم الموجة أعالة في حالة أحتوائها على مركبة مستمرة ‪ DC‬ذات ‪ +1 V‬و ‪-1V‬‬
‫أقترح طريقة مناسبة لقياس المركبة المستمرة الموجودة في أشارتي الفقرة (‪. )2‬‬
‫كيف يمكن قياس التيار المار خالل المقاومة ‪ R1‬في الشكل( ‪ ) 7‬مستخدما" جهاز الراسم؟‬
‫‪ )7‬المصادر وعناصر الدائرة وأجهزة القياس المطلوبة‪:‬‬
‫‪ ‬راسم األشارات‬
‫‪ ‬مولد األشارة‪ ,‬عدد ‪2‬‬
‫‪ ‬صندوق المقاومات العشرية‪ ,‬عدد ‪2‬‬
‫‪ ‬صندوق المتسعات‪ ,‬عدد ‪2‬‬
‫‪ ‬مصدر قدرة المستمرة‬
‫‪)8‬‬
‫‪)1‬‬
‫‪)2‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪)3‬‬
‫خطوات العمل ونتائج القياسات‪:‬‬
‫أقتح جهاز الراسم‬
‫ضع فولتية مستمرة ذات ‪ 2 ,1.5. ,1 ,5.5 ,5 ,-5.5 , -1.5 ,-2‬فولت على األدخال ‪. y‬‬
‫قس هذة الفولتيات بأستخدام جهاز الراسم والفولتميتر‪.‬‬
‫قارن النتائج‪.‬‬
‫أربط مولد األشارة الى جهاز الراسم‪.‬‬
‫ضع فولتية األدخال ذات ‪ 2V‬قمة‪-‬الى‪ -‬قمة‪ ,‬بتردد ‪. 155 Hz‬‬
‫‪‬‬
‫خذ قياس الفولتية مستخدما" الفولتميتر‪.‬‬
‫‪‬‬
‫أبدأ بقياس السعة (‪ ) AMPLITUDE‬عندما يكون المضخم مربوط مباشرة (‪) DC COUPLE‬‬
‫‪‬‬
‫أعد قياساتك في حالة الربط المتناوب (‪.) AC COUPLE‬‬
‫‪‬‬
‫أي نوع من الربط مناسبا" في قياسات مثل هذة األشارة‪.‬‬
‫‪‬‬
‫أرسم األشكال الموجية لكال الربطين‪.‬‬
‫‪‬‬
‫~‪~01‬‬
‫‪)4‬‬
‫أعمل على تغيير التردد الى ‪ 1555 Hz‬وأعد الخطوة ‪.3‬‬
‫ضع موجة جيبية ذات ( ‪( 2V(P-P‬قمة‪-‬الى‪ -‬قمة)‪ ,‬وتردد ‪.1 KHz‬‬
‫‪)5‬‬
‫أستخدم ال (‪ ) DC OFFSET‬لمولد األشارة وسلط مركبة مستمرة ذات ‪ 1 ,5.5 ,5,- 5.5,-1‬فولت‪.‬‬
‫‪‬‬
‫الحظ وأرسم األشكال الموجية لكل حالة أعالة‪.‬‬
‫‪‬‬
‫أربط الدائرة الموضحة في الشكل (‪.)7‬‬
‫‪)6‬‬
‫أستخدم توقعاتك في الواجب البيتي ‪ ,‬قس التيار المار خالل ‪ R1‬بواسطة الراسم‪.‬‬
‫‪‬‬
‫قارن قيمة التيار المقاس مع قراءة األميتر‪.‬‬
‫‪‬‬
‫أربط الدائرة الموضحة في الشكل( ‪.)8‬‬
‫‪)7‬‬
‫قس الفرق بالطوربين األشارة عند النقطة ‪ A‬وتلك عند النقطة ‪ B‬مستخدما" طريقة (‪TRIGGERED-‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ) SWEEP‬عندما‪:‬‬
‫‪R=0, 0.3, 0.92, 1.6, 2.7 kΩ‬‬
‫المناقشة‪:‬‬
‫‪ )1‬عندما تكون أشارة األساس الزمني قد وضعت على ‪ , 1µsec/div‬جد الزمن الالزم لمسح الشاشة‪.‬‬
‫‪ )2‬أذا وضعت أشارة األساس الزمني على ‪, 10µsec/div‬كم هو عدد الدورات التي تعرض على شاشة الراسم‬
‫عنما تكون أشارة األدخال ذات تردد ‪. 100KHz , 1MHz, 5MHz‬‬
‫‪ )3‬أذا أدخلت أشارتين لهما نفس السعة والتردد (‪ ) 20KHz ,1V‬آنيا" على القناة األولى والثانية‪ ,‬فرق الطور‬
‫بينهما ‪ , 36o‬بينما كان المؤشراألساس الزمني وحساسية المضخم العمودي ‪ 0.5 v/div, 10µsec/div‬على‬
‫التوالي‪ .‬أرسم األشكال الموجية المتوقعة‪.‬‬
‫~‪~00‬‬
R1
470
A
R2
1K
3V
)7( ‫شكل‬
R
B
A
4VPP
C
0.1
1 KHz
)8( ‫شكل‬
~01~