ETUDE D UN SIGNAL PERIODIQUE

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1 TP S4 SIGNAUX PERIODIQUES PRODUITS PAR LE CORPS HUMAIN I. L OSCILLOSCOPE Un oscilloscope est un instrument de mesure destiné à visualiser un signal électrique, le plus souvent variable au cours du temps. Il est utilisé par de nombreux scientifiques afin de visualiser soit des tensions électriques, soit diverses autres grandeurs physiques préalablement transformées en tension au moyen d'un convertisseur adapté. On distingue généralement les oscilloscopes analogiques qui utilisent directement un multiple de la tension d'entrée pour produire la déviation du spot et les oscilloscopes numériques qui transforment, préalablement à tout traitement, la tension d'entrée en nombre. L'affichage est reconstruit après coup. Il devient alors une fonction annexe de l'appareil qui peut même en être dépourvu, la visualisation du signal étant effectuée par un ordinateur extérieur relié à l'oscilloscope. II. REGLAGES PRELIMINAIRES Mettre l oscilloscope sous tension (1) Régler convenablement la luminosité et l épaisseur de la trace afin de ne pas détériorer l écran (2) et (3). Repérer les boutons de réglage des sensibilités verticale et horizontale.(4) (5) et (6) Calibrer alors l oscilloscope en tournant les boutons en «réhausse» jusqu à leur butée. (4 ), (5 ) et (6 ) Positionner le sélecteur GND, DC, AC sur GND (ground) ((7) et (8) ). Régler alors le zéro de référence : obtenir un déplacement horizontal du spot au centre de l écran. (9 I) et (9II) Puis, positionner le sélecteur précédent sur DC par exemple (7) 1) Montage : 2 1

2 Régler le générateur basses fréquences (GBF) pour qu il délivre une tension sinusoïdale de fréquence Hz ((1) + calibres). Puis éteindre l appareil Augmenter l amplitude du signal jusqu à la butée (2) Relier le GBF éteint à la voie 1 de l oscilloscope en tenant compte des masses (entrées noires) des deux appareils. Mettre le GBF sous tension. Régler les sensibilités verticale et horizontale de l oscilloscope ((4) et (6)) de telle sorte qu au moins un motif élémentaire occupe le plus d espace possible sur l écran. 2) Exploitation de l oscillogramme : 1) Dessiner alors l oscillogramme obtenu sur la figure 2) La tension observée est-elle alternative? Justifier. 3) Est-elle périodique? Justifier. Si oui, indiquer la 4) Relever la valeur de la sensibilité horizontale ou balayage b. Donner sa signification. En déduire la grandeur lue en 5) Exprimer, puis calculer la période T de la tension étudiée. 6) Rappeler la relation entre la fréquence f et T. Puis calculer la fréquence de la tension. La comparer à la valeur 7) Relever la valeur de la sensibilité verticale. Donner sa signification. En déduire la grandeur lue en ordonnée. 8) Déterminer alors les valeurs maximale U max et minimale U mini de la tension étudiée. Comparer ces deux valeurs.

3 CEDRICK DATE HEURE NB GROUPES THEME LA SANTE 2 nde TP Matériel - 1 oscillo + 1 BNC en voie 1-1 GBF + BNC - 1 fil rouge et 1 fil noir

4 1. Montage : 2. Exploitation de l oscillogramme : 1) Dessiner alors l oscillogramme obtenu sur la figure 2) La tension observée est-elle alternative? Justifier. Oui car elle oscille entre des valeurs constantes, négatives et positives 3) Est-elle périodique? Justifier. Si oui, indiquer la Oui, car elle se répète identique à elle-même 4) Relever la valeur de la sensibilité horizontale ou balayage b. Donner sa signification. En déduire la grandeur lue en Il représente l échelle horizontale : Elle est exprimée en s/div. (ou ms/div.) : en abscisse, on trouve le temps t 5) Exprimer, puis calculer la période T de la tension étudiée. T = b nombre de carreaux = 1 ms = 0,001 s 6) Rappeler la relation entre la fréquence f et T. Puis calculer la fréquence de la tension. La comparer à la valeur T = 1 f f = 1 T = 1 = 1000 Hz = valeur du GBF 0,001 7) Relever la valeur de la sensibilité verticale. Donner sa signification. En déduire la grandeur lue en ordonnée. Elle représente l échelle verticale (en ordonnée). Elle est exprimée en Volt/div., on lit donc une tension 8) Déterminer alors les valeurs maximale U max et minimale U mini de la tension étudiée. Comparer ces deux valeurs. U max = Nbr carreaux calibre U min =- U max pour une tension alternative, les tensions maximales et minimales sont «symétriques»

5 3. Montage : 4. Exploitation de l oscillogramme : 9) Dessiner alors l oscillogramme obtenu sur la figure 10) La tension observée est-elle alternative? Justifier. Oui car elle oscille entre des valeurs constantes, négatives et positives 11) Est-elle périodique? Justifier. Si oui, indiquer la Oui, car elle se répète identique à elle-même 12) Relever la valeur de la sensibilité horizontale ou balayage b. Donner sa signification. En déduire la grandeur lue en Il représente l échelle horizontale : Elle est exprimée en s/div (ou ms/div) : en abscisse, on trouve le temps t 13) Exprimer, puis calculer la période T de la tension étudiée. T = b nombre de carreaux = 1 ms = 0,001 s 14) Rappeler la relation entre la fréquence f et T. Puis calculer la fréquence de la tension. La comparer à la valeur T = 1 f f = 1 T = 1 = 1000 Hz = valeur du GBF 0,001 15) Relever la valeur de la sensibilité verticale. Donner sa signification. En déduire la grandeur lue en ordonnée. Elle représente l échelle verticale (en ordonnée). Elle est exprimée en Volt/div, on lit donc une tension 16) Déterminer alors les valeurs maximale U max et minimale U mini de la tension étudiée. Comparer ces deux valeurs. U max = Nbr carreaux calibre U min =- U max pour une tension alternative, les tensions maximales et minimales sont «symétriques»