Prise en main de l oscilloscope. TP1

Transcription

1 1. UTILISATION D UN OSCILLOSCOPE POUR LA MESURE D UNE TENSION CONTINUE Repérage des groupes de fonction. Zone ➊ : Assure la fonction MISE EN SERVICE Zone➋ : Assure la fonction ENTREE DES TENSIONS (SIGNAUX) A VISUALISER Zone ➌ : Assure la fonction BASE DE TEMPS et DECLENCHEMENT DES SIGNAUX Zone ➍ : Assure la fonction CHOIX DE LA REPRESENTATION DES SIGNAUX Ecran ➎ : Assure la fonction VISUALISATION DE LA TENSION A OBSERVER : V rouge (potentiel) t 1 «carreau» ou «division» Terminale S 1/7

2 1.2. Réglage préalable de l oscilloscope. L oscilloscope possède DEUX VOIES : il peut donc mesurer DEUX TENSIONS simultanément. Nous utiliserons la voie 1 puis les deux voies simultanément (position DUAL) : il faut alors régler la voie 2 comme la voie 1. (1) Appuyer sur le bouton marche arrêt. (2) Choisir de travailler avec la voie 1 (CH1). (3) Régler «le zéro» Réglages à effectuer Explications Sélectionner la position GND ou 0 (selon les appareils) On commence le réglage de la masse (ground). Ajuster la position du spot au centre à l aide du décalage vertical. Le trait lorsque l oscilloscope est en position GND indique la ligne de masse Sélectionner la positon DC ou (potentiel de la borne noire de l oscilloscope) : V N = 0V L oscilloscope est en position MESURER UNE TENSION. (4) Régler la luminosité et la focalisation du spot pour avoir un trait fin et visible Utilisation de l oscilloscope comme voltmètre. Relier la borne + de l'alimentation continue à l entrée rouge de la FICHE BANANE BNC Relier la borne de l'alimentation à l entrée noire de la FICHE BANANE BNC Reproduire l aspect de l écran de l oscilloscope V Rouge = U RN (car V Noir = 0V) t Pour visualiser correctement la ddp de l'alimentation continue il faut se placer le bouton de sensibilité verticale sur le calibre a 1 = V/DIV Terminale S 2/7

3 On connait alors : Le potentiel de la borne négative : V moins = Le potentiel de la borne positive V plus = La tension (ddp) : U PN = = 2. VISUALISATION D'UNE TENSION DÉPENDANTE DU TEMPS. (MODE CONTINUE DE L'ÉMETTEUR) Relier l'alimentation continue à l'émetteur à ultrasons (respectez le «noir sur noir» et «rouge sur rouge»). Placer une fiche banane BNC sur l'une des fiches BNC mâle du boîtier (position continue) afin de pouvoir visualiser la tension aux bornes du haut parleur qui émet les ultrasons. 2.1.Le balayage de l oscilloscope. Le spot lumineux se déplace de la gauche vers la droite de l écran plus ou moins vite. Cette «vitesse de balayage» peut (et doit!) être réglée à l aide du bouton de «base de temps». Choisir un calibre de base de temps tel que l on observe une à deux périodes. Choisir un calibre de sensibilité verticale tel que la tension occupe le plus de place possible sur l écran tout en restant entièrement visible. Reproduire l aspect de l écran de l oscilloscope Terminale S 3/7

4 2.2.La période et la fréquence. Définition : On appelle période du potentiel (d une tension) la plus petite durée au bout de laquelle le potentiel (la tension) se reproduit identique à lui même. On la note T et son unité est la seconde. Ex : La tension mesurée par l oscilloscope à une période :T continu = Définition : On appelle fréquence du potentiel (d une tension) le nombre de fois que le potentiel (la tension) se reproduit identique à lui même pendant une seconde. On la note f et son unité est le hertz (Hz). Conséquence : Remplir le tableau suivant (littéralement) Pendant une seconde Pendant une période Nombre de période Durée écoulée (en s) On en déduit la formule suivante : Ex : La tension mesurée à l oscilloscope à pour fréquence : f continu = 2.3.La tension crête à crête,l amplitude et la tension de décalage. Définition : On appelle tension crête à crête l écart entre la valeur maximale et la valeur minimale du potentiel. On la note U cc. Son unité est le volt (V) U cc = V max V min Ex : La tension mesurée à l oscilloscope a pour tension crête à crête : U cc = Définition : L amplitude d une tension est la moitié de sa valeur crête à crête. On la note U m. Ex : La tension mesurée à l oscilloscope a pour amplitude : U m = Définition : La tension de décalage (ou offset) est la valeur moyenne de la tension. On la note U O. V max V min U 0= 2 Ex : La tension mesurée à l oscilloscope a pour offset : U 0 = Terminale S 4/7

5 Les caractéristiques d une tension périodiques sont : Sa forme, sa période (ou sa fréquence), son amplitude (ou sa tension crête à crête) et sa tension de décalage. Un oscilloscope permet de connaître les caractéristiques de la tension périodique mesurée (pas de les changer!!!!!!!!!!). Brancher le récepteur (positionner à une dizaine de centimètre de l'émetteur) sur la voie 2 de l'oscilloscope, régler la voie 2 et reproduire l aspect de l écran de l oscilloscope Mesure de la période de la tension : T = Mesure du potentiel maximum : V max = Mesure du potentiel minimum : V min = On en déduit : La fréquence de la tension : f = La tension crête à crête : U cc = L amplitude : U m = La tension de décalage (ou tension d offset) : U 0 = Terminale S 5/7

6 3. VISUALISATION D'UNE TENSION DÉPENDANTE DU TEMPS. (MODE SALVE DE L'ÉMETTEUR) Commuter l'émetteur en mode salve et reproduire l'oscillogramme de la voie 1 (émetteur) et de la voie 2 (récepteur) sur deux «écrans» séparés et en déduire les caractéristiques de ces deux tensions. Mesure de la période de la tension : T = Mesure du potentiel maximum : V max = Mesure du potentiel minimum : V min = On en déduit : La fréquence de la tension : f = La tension crête à crête : U cc = L amplitude : U m = La tension de décalage (ou tension d offset) : U 0 = Terminale S 6/7

7 Mesure de la période de la tension : T = Mesure du potentiel maximum : V max = Mesure du potentiel minimum : V min = On en déduit : La fréquence de la tension : f = La tension crête à crête : U cc = L amplitude : U m = La tension de décalage (ou tension d offset) : U 0 = Terminale S 7/7