huong dan thuc hanh do luong dien vo tuyen dien

Bùi Văn Sáng - Mai Quốc Khánh

H-ớng dẫn thí nghiệm - thực hành
đo l-ờng điện - vô tuyến điện

Học viện kỹ thuật quân sự
hà nội - 1999


Bùi Văn Sáng - Mai Quốc Khánh

H-ớng dẫn thí nghiệm - thực hành
đo l-ờng điện - vô tuyến điện
tủ sách học viện kỹ thuật quân sự



Học viện kỹ thuật quân sự
Hà nội - 1999


H-ớng dẫn thí nghiệm - thực hành
đo l-ờng điện - vô tuyến điện
Đánh máy điện tử. In tại X-ởng in Học viện Kỹ thuật Quân sự
Số l-ợng 500 cuốn. Khổ 19 x 27. In xong tháng 12 năm 1999


Lời giới thiệu
Đo l-ờng điện - vô tuyến điện là một lĩnh vực quan trọng trong kỹ thuật
thông tin đo l-ờng hiện đại, nó đ-ợc ứng dụng rất rộng rãi trong các hoạt động
khoa học công nghệ và thâm nhập vào nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân.

Đo l-ờng điện - vô tuyến điện tr-ớc hết là một hoạt động khoa học kỹ thuật thực
nghiệm, nhờ nó ta có thể đánh giá, kiểm nghiệm đ-ợc các công trình khoa học;
có thể xây dựng đ-ợc hệ thống số liệu của các dây truyền công nghệ sản xuất
quốc phòng và dân dụng, góp phần nâng cao chất l-ợng sản phẩm và hiệu quả
của hoạt động khoa học thực nghiệm.
Với những lý do nêu trên "Đo l-ờng điện - vô tuyến điện","Thí nghiệm - thực
hành đo l-ờng điện - vô tuyến điện" là hai môn học quan trọng không thể thiếu
đ-ợc đối với ngành đào tạo "Điện-Điện tử" ở Học viện Kỹ thuật quân sự. Hai
môn học này là một thể thống nhất, không thể tách rời nhau với cùng một mục
đích chung là trang bị cho học viên kiến thức và năng lực hoạt động thực tiễn
trong lĩnh vực đo l-ờng điện - vô tuyến điện.
Theo tiến trình đào tạo, học phần "Thí nghiệm - thực hành đo l-ờng điện vô tuyến điện" đ-ợc tiến hành sau khi kết thúc môn học "Đo l-ờng điện - vô tuyến
điện". Trên nền kiến thức đo l-ờng điện - vô tuyến điện đ-ợc trang bị, học viên có
thể nhanh chóng tiếp cận với ph-ơng tiện đo, thực hiện có hiệu quả các nội dung
thí nghiệm, thực hành.
Căn cứ vào ch-ơng trình "Thí nghiệm - thực hành đo l-ờng điện - vô tuyến
điện" đ-ợc Giám đốc Học viện KTQS ký ban hành năm 1999, nhóm tác giả gồm
phó giáo s- phó tiến sĩ Bùi Văn Sáng và thạc sĩ giảng viên Mai Quốc Khánh đã
phối hợp soạn thảo tài liệu này.
Tài liệu "H-ớng dẫn thí nghiệm - thực hành đo l-ờng điện - vô tuyến điện"
đ-ợc chia thành 8 bài và phần phụ lục. Trong quá trình soạn thảo các tác giả đã
phối hợp chặt chẽ và th-ờng xuyên tranh thủ sự đóng góp của tập thể cán bộ
giảng dạy Bộ môn Lý thuyết mạch-Đo l-ờng, để tài liệu nhất quán về nội dung
chuyên môn, hợp lý trong cách thể hiện. Tuy nhiên tài liệu viết lần đầu, dựa theo
ch-ơng trình mới đ-ợc phê duyệt, trên cơ sở các ph-ơng tiện đo hiện có ở phòng
thí nghiệm của bộ môn, nên nó không tránh khỏi những sai sót, rất mong sự đóng
góp quí báu của độc giả.


Đối với học viên tr-ớc khi thực hiện các bài thí nghiệm-thực hành, phải

nghiên cứu kỹ tài liệu này và các nội dung có liên quan đ-a ra trong giáo trình
"Đo l-ờng điện-vô tuyến điện". Trong quá trình tiến hành thí nghiệm- thực hành,
phần lớn thời gian tập trung nghiên cứu và sử dụng các núm điều khiển và điều
chỉnh của ph-ơng tiện đo, tiến hành các thao tác đo l-ờng- kiểm tra. Kết quả thu
nhận đ-ợc ở mỗi bài thí nghiệm-thực hành tuyệt đối không đ-ợc viết vào mẫu
các bảng kết quả trong ''Huớng dẫn thí nghiệm-thực hành đo l-ờng điện-vô
tuyến điện''. Chính vì vậy học viên nên sao chụp tr-ớc mẫu báo cáo thí nghiệmthực hành (Phụ lục 3), dùng nó điền kết quả và viết báo cáo sau khi hoàn thành
học phần thí nghiệm-thực hành.
Các tác giả chân thành cảm ơn tập thể cán bộ giảng dạy Bộ môn Lý thuyết
mạch-Đo l-ờng Học viện KTQS , phó giáo s- phó tiến sĩ Vũ Nh- Giao đã có
những góp ý bổ ích trong quá trình biên soạn, hiệu đính tài liệu này.
các tác giả


Bài 1

ứng dụng các phần mềm MATLAB

và MATHCAD trong kỹ thuật mô phỏng PTĐ
và xử lý kết quả quan sát

Mục đích - yêu cầu:
Sau khi hoàn thành nội dung bài 1 học viên phải :
Hiểu đ-ợc:
-Sơ đồ chức năng của các ph-ơng tiện đo và các ph-ơng pháp đo cơ bản sử
dụng trong học phần thí nghiệm-thực hành;
-Các b-ớc xử lý kết quả quan sát của phép đo trực tiếp và gián tiếp.
Làm đ-ợc:
Thành thạo xử lý kết quả quan sát của phép đo trực tiếp.
Thời gian thực hiện:

2 tiết

Ph-ơng tiện đảm bảo:
-Máy vi tính 586;
-Phần mềm MATLAB Version 5.2, MATHCAD 7 Professional.
Đ1.1.Giới thiệu chung

1. Phần mềm MATLAB
Hiện nay phần mềm mô phỏng MATLAB ngày càng đ-ợc ứng dụng rộng rãi
trong nhiều lĩnh vực khoa học công nghệ. Xét trên góc độ ứng dụng trong đo
l-ờng phần mềm mô phỏng này mang tính đa năng cao. Cụ thể là:
-Mô phỏng đ-ợc mẫu các đại l-ợng nhờ th- viện Sources (nguồn mẫu) của
Simulink;
-Mô phỏng đ-ợc PTĐ theo nguyên lý xây dựng khi ứng dụng các phần tử
chức năng cơ sở có trong các th- viện Simulink, Blocksets and Toolboxes;


-Thay đổi đ-ợc thời gian lấy mẫu;
-Môđun hoá theo khối chức năng khi thực hiện lệnh Create Subsystem (Tạo
hệ thống con);
-Trong th- viện của MATLAB đã có sẵn một số có PTĐ đã đ-ợc mô phỏng
nh- máy hiện sóng (Scope), máy đo số (Display), máy vẽ đặc tính ( XY Graph)...
nên có thể kiểm tra, so sánh, đo đạc tín hiệu ở mọi điểm trong sơ đồ thiết kế;
-Có thể in sơ đồ, đồ thị một cách dễ dàng và sao chép sơ đồ sang dạng văn
bản soạn thảo ở Microsoft Word.
Căn cứ vào mục đích-yêu cầu đặt ra ta có thể thiết kế mô phỏng phần lớn các
nội dung thí nghiệm - thực hành đo l-ờng điện - vô tuyến điện. ở đây một số
ph-ơng tiện đo và khối chức năng đ-ợc mô phỏng từ các mạch cơ sở và đ-ợc mô
đun hoá.

2. Phần mềm MATHCAD
Phần mềm Mathcad đ-ợc ứng dụng rộng rãi trong thực tế để tính toán. Cách
lập trình đơn giản, dễ sửa lỗi, kết quả nhận đ-ợc rất trực quan. Có thể cho đồng
thời d-ới dạng bảng giá trị và đồ thị. Có thể in kết quả một cách dễ dàng và sao
chép chúng sang dạng văn bản soạn thảo ở Microsoft Word.
Ch-ơng trình tự động xử lý kết quả quan sát của phép đo trực tiếp và gián tiếp
đ-ợc lập theo trình tự đúng nh- các b-ớc đ-a ra trong giáo trình " Đo l-ờng điệnvô tuyến điện":
-Nhập số liệu về dãy kết quả quan sát, số lần quan sát, xác suất tin cậy, hệ số
Stiudent;
-Tính giá trị trung bình cộng;
-Xác định sai số d-;
-Kiểm tra tổng sai số d- có bằng 0 hay không;
-Tìm giá trị của sai số bình ph-ơng trung bình của kết quả quan sát và của giá
trị trung bình cộng;
-Kiểm tra các trong dãy kết quả quan sát có sai số thô hay không; nếu có thì
lần quan sát có sai số thô bị loại và quá trình tính toán đ-ợc lặp từ đầu;

-Viết kết quả đo.


Quá trình xử lý kết quả quan sát của phép đo gián tiếp đ-ợc thực hiện thông
qua hai hoặc một số b-ớc xử lý kết quả quan sát của các phép đo trực tiếp và cuối
cùng là b-ớc tính kết quả chung.
Đ1.2. các b-ớc tiến hành

1.2.1. Mô phỏng các nội dung thí nghiệm-thực hành
Mục đích mô phỏng các nội dung thí nghiệm-thực hành giúp cho học viên
nắm đ-ợc một cách khái quát nguyên lý của PTĐ, các ph-ơng pháp đo sử dụng
trong học phần thí nghiệm-thực hành đo l-ờng điện-VTĐ. Quá trình mô phỏng
đ-ợc tiến hành theo các b-ớc sau đây:

1.Bật nguồn khởi động máy
2.Gọi ch-ơng trình:

Stat Programs Matlab MALAB Command Window (Cửa
sổ) Open File Open/Bin (Cửa sổ) ThiNghiem1 MATLAB
Editor/ Debugger(Cửa sổ) Tools Run ThiNghiem1(Cửa sổ)
Trên cửa sổ hiện sơ đồ mô phỏng mạch kiểm tra tham số nguồn bằng vônampemét vạn năng (Xem hình 1-1).

BA nguon

V1
+
v

-

Vs
220V

+
-

CM

v

V2

Vonm e t
hie u dung

77.17
+

Am pe m e t
i
+

In1 Out1

-

v

Vonm et
m ot chieu

-

18.39

M ux

0.18
Phan kenh1

HTS (V,V,A)
In2 Out2

CL ca u

C

Rt

Hinh 1-1 Kiem tra tham so nguon bang V on-ampemet van nang

3. Chạy ch-ơng trình


ThiNghiem1(Cửa sổ) Simulation Stat
Ch-ơng trình đ-ợc khởi động, sau khoảng thời gian đặt tr-ớc, kết quả cuối
cùng đ-ợc hiển thị trên bộ hiển thị số (HTS). Điện áp t-ơng ứng với vị trí d-ới của
chuyển mạch CM là điện áp vào của bộ chỉnh l-u cầu, khi ta bấm đúp CM ở vị trí
d-ới và khởi động ch-ơng trình thì màn HTS hiện giá trị điện áp ra bộ CL cầu.
4. Đóng ch-ơng trình

ThiNghiem1(Cửa sổ) File Close Close/ThiNghiem1 (Cửa sổ)
No ( Chú ý:Không ghi và lập theo tên mới ).
Lúc này ch-ơng trình đ-ợc đóng, trên màn hình hiện cửa sổ MALAB
Command Window. Cần l-u ý rằng ở một số ch-ơng trình cửa sổ Close không
xuất hiện.
5.Gọi ch-ơng trình tiếp theo
Thông th-ờng để gọi ch-ơng trình tiếp theo đ-ợc nhanh chóng ta ch-a cần
đóng ch-ơng trình tr-ớc đó, mà dùng cửa sổ của nó để gọi ch-ơng trình sau. Ví
dụ:

ThiNghiem1(Cửa sổ) File Open Open/Bin (Cửa sổ)
ThiNghiem2 ThiNghiem2(Cửa sổ)

Trên màn hình nhận đ-ợc cửa sổ ThiNghiem2 (Xem hình 1-2). Ta tiến hành

khởi động ch-ơng trình theo các b-ớc nêu trên để nhận đ-ợc kết quả mô phỏng.

1.939

1

Nguon t/h1

Y

KD1
2

KD2
KENH LECH DUNG

M an hinh
M ux

1
s

CM dong bo
Nguon t/h2 X

Bo tao quet
1.27

1.537

CM quet

KD3

KENH LECH NGANG

Hinh 1-2 Nghien cuu so do chuc nang cua MHS

Phan kenh
YY

M HS2


Sau khi kết thúc ch-ơng trình nghiên cứu sơ đồ chức năng MHS, ta đóng một
trong hai ch-ơng trình và dùng ch-ơng trình còn lại để gọi ch-ơng trình thứ 3.
Nh- vậy ta có thể gọi lần l-ợt 15 ch-ơng trình mô phỏng các nội dung thí
nghiệm-thực hành đo l-ờng điện-vô tuyến điện có sẵn trong cửa sổ th- mục
Open/Bin của MATLAB. Các ch-ơng trình mô phỏng đó đ-ợc sắp xếp thứ tự theo
tiến trình thí nghiệm-thực hành. Cụ thể là:
-Thí nghiệm 1: Kiểm tra tham số nguồn bằng vôn-ampemét vạn năng;
-Thí nghiệm 2: Nghiên cứu sơ đồ chức năng MHS;
-Thí nghiệm 3: Nghiên cứu chế độ quét của MHS;
-Thí nghiệm 4: Nghiên cứu chế độ đồng bộ trong MHS;
-Thí nghiệm 5: Đo góc lệch pha dùng MHS;
-Thí nghiệm 6: Đo tần số dùng MHS;
-Thí nghiệm 7: Đo hệ số điều biên dùng MHS;
-Thí nghiệm 8: Nghiên cứu nguyên lý xây dựng vônmét tích phân 2 lần;
-Thí nghiệm 9: Nghiên cứu nguyên lý xây dựng tầnmét số;
-Thí nghiệm 10: Nghiên cứu nguyên lý xây dựng máy đo chu kỳ;

-Thí nghiệm 11: Kiểm tra tần số máy phát;
-Thí nghiệm 12: Đo điện trở, điện dung của tụ dùng cầu xoay chiều;
-Thí nghiệm 13: Đo điện trở, điện dung bằng máy đo số;
-Thí nghiệm 14: Đo nồng độ khí NO2 dùng hệ thống đo và cảnh báo với
sensor CTX-COX100;
-Thí nghiệm 15: Máy đo nhiệt độ loại hiện số.
6. Đóng ch-ơng trình mô phỏng MATLAB

MALAB Command Window (Cửa sổ) File Exit Matlab
Chú ý: Tr-ớc khi tắt máy vi tính, tất cả các ch-ơng trình ứng dụng đều phải
đóng lại; Thứ tự tắt máy: Stat Shut Down... Shut Down Window (Cửa
sổ) Yes Khi xuất hiện dòng chữ " It's now safe to turn off your computer ''
thì tắt công tắc nguồn.


1.2.2.Tự động xử lý kết quả quan sát của phép đo
Quá trình tự động xử lý kết quả quan sát của phép đo trực tiếp đ-ợc thực
hiện theo ch-ơng trình mẫu. Vì vây ta tiến hành các thao tác sau đây:
1. Bật nguồn khởi động máy( Nếu máy ch-a đ-ợc khởi động)
2. Gọi ch-ơng trình Xuly1:

Stat Programs Mathsoft Apps Mathcad 7 Professional
Mathcad Professional-[Untitled:1] (Cửa sổ) Open Worksheet ( File
Open...) Open/Mathcad (Cửa sổ) Xuly1 Mathcad Professional[Xuly1] (Cửa sổ ch-ơng trình Xử lý 1)
Ch-ơng trình Xử lý 1-"Tự động xử lý kết quả quan sát của phép đo trực tiếp"
đ-ợc chạy cho các số liệu của phép đo đ-a ra ở mục "I-SO LIEU VAO''(Xem kết
quả chạy ch-ơng trình ở 2 trang tiếp theo).
3. Nhập số liệu mới:
Thay toàn bộ số liệu mới vào vị trí số liệu cũ ở mục "I-SO LIEU VAO". ở đây
số lần quan sát n không hạn chế; Xi - giá trị lần quan sát i; tn,tn-1,...-hệ số Stiudent

ứng với lần quan sát n, n-1,... với xác xuất tin cậy Ptc.
Chú ý: Chỉ đ-ợc phép thay số liệu bằng số ở mục "I-SO LIEU VAO", giả
sử các số liệu đó nhận đ-ợc từ phép đo lặp lại.
4.Chạy ch-ơng trình:
Sau khi kết thúc nhập số liệu chuơng trình đ-ợc chạy tự động và cho ra kết
quả. Theo kết quả chạy của ch-ơng trình mẫu, lần quan sát thứ 5 có sai số thô, nó
đ-ợc loại bỏ ở các b-ớc xử lý lặt lại.
5. Thử ch-ơng trình theo số liệu mới:
Để cho đơn giản ta thay đổi trị số lần quan sát thứ nhất X1=5.2 giả sử
X1=5.55. Kết quả nhận đ-ợc: 2 kết quả quan sát có sai số thô là X1 và X5.
6. Đóng ch-ơng trình:

Mathcad Professional-[Xuly1] (Cửa sổ)
(Cửa sổ) No

File Close Mathcad

Chú ý: Khi đóng ch-ơng trình không ghi lại ch-ơng trinh theo số liệu mới
và không lập ch-ơng trình theo tên mới.


TU DONG XU LY KET QUA QUAN SAT
CUA PHEP DO TRUC TIEP
I- SO LIEU VAO ( tn ung voi n ):
X1

5.2

Ptc

X2

0.80

5.0
tn

n

X3

1.476

4.7
tn

X4

4.9

1.533

1

6

X5
tn

i

4.3

X6

1.638

2

1  2  n
5.1
tn

1.886

3

II- TINH KET QUA:
n

1.Tinh gia tri trung binh

Xi

A
i= 1

2.Tinh sai so du



Xi

i



A

n
i

 2.665 10

i

0.333
0.133
0.167
0.033
0.567
0.233

3.Kiem tra


A  4.867

n

15

i= 1
4. Tinh sai so bptb cua ket qua quan sat
n


2
i

S  0.327

i= 1

S

n

1

Yi

Xi

1
2
3
4
5
6

5.2
5
4.7
4.9
4.3
5.1
Xi
0

if  i
otherwise

S n  0.482

- I  iI > 0 ---khong c o s s t h o
S n - I  iI < 0 ------ c o s s t h o

5. Kiem tra sai so tho: Sn
i

t n S

Sn

i

Sn



i

i
0.149
0.349
0.315
0.449
0.085
0.249

0

Yi
5.2
5
4.7
4.9
0
5.1

Xi

1

if  i

0

otherwise

0

Xi
1
1
1
1
0
1


III- XAC DINH SO LAN QUAN SAT m
KHI CO SAI SO THO
n
m

n if

Xi

n

i= 1

m5

n
(n

1 ) if

Xi

n

1

i= 1

t

n
(n

tn

1

i= 1

tn

2

n

tn

3

2 ) if

(n

Xi

3 ) if

Xi

n

2

n

if m n

1

if m n

2

if m n

3

3

t  1.533

i= 1
(n

t n if m n

4 ) otherwise

IV- TINH LAI KET QUA
n
1.Tinh gia tri trung binh

B
i= 1

Yi

B  4.98

m

2. Tinh sai so du


i

Yi



B

Yi

i

Yi if

0.22
0.02
0.28
0.08
4.98
0.12



i

 0.5  B

B otherwise



Yi

i

Yi



B

5.2
5
4.7
4.9
4.98
5.1

3. Tinh sai so bptb cua ket qua quan sat lan 2
n

S



2
i

i= 1
m

1

S  0.192

Sm

t S

S m  0.295

V- KET QUA
X

B

 nn  0.132

X  4.98
Ptc  0.8

Sai so nn:

i

0.22
0.02
0.28
0.08
0
0.12

 nn

Sm

m

Phan bo Stiudent


Quá trình tự động xử lý kết quả quan sát của phép đo gián tiếp đ-ợc thực
hiện theo ch-ơng trình mẫu. Vì vây ta tiến hành các thao tác sau đây:
1/ Gọi ch-ơng trình Xuly2:

Mathcad Professional -[Untitled:1] (Cửa sổ) Open Worksheet (File
Open...) Open/Mathcad (Cửa sổ) Xuly2 Mathcad Professional[Xuly2] (Cửa sổ ch-ơng trình Xử lý 2)
Ch-ơng trình Xử lý 2-"Tự động xử lý kết quả quan sát của phép đo gián tiếp"
đ-ợc chạy cho các số liệu của phép đo đ-a ra ở mục "I-SO LIEU VAO''.
2/ Nhập số liệu mới:

Thay toàn bộ số liệu mới vào vị trí số liệu cũ ở mục "I-SO LIEU VAO". ở
đây số lần quan sát n không hạn chế; Xi - giá trị lần quan sát i của đại l-ợng x; Yi
- gía trị lần quan sát i của phép đo đại l-ợng y; t1, t2, ... -hệ số Stiudent ứng với
lần quan sát n, n-1,... với xác xuất tin cậy Ptc; f(x,y) = ... - quan hệ hàm giữa và y.
Chú ý: Chỉ đ-ợc phép thay số liệu bằng số nhận đ-ợc từ phép đo lặp lại ở
mục "I-SO LIEU VAO", trừ hàm f(x,y).
3/ Chạy ch-ơng trình:

quả.

Sau khi kết thúc nhập số liệu, chuơng trình đ-ợc chạy tự động và cho ra kết
4/ Đóng ch-ơng trình và kết thúc:

Mathcad Professional-[Xuly2] (Cửa sổ)
(Cửa sổ) No

File Exit Mathcad

Chú ý: Khi đóng ch-ơng trình không ghi lại ch-ơng trinh theo số liệu mới
và không lập ch-ơng trình theo tên mới.
5/ Tắt máy theo trình tự:
-Tất cả các ch-ơng trình ứng dụng đều phải đóng lại;

-Thứ tự tắt máy: Stat Shut Down... Shut Down Window (Cửa sổ)
Yes Khi xuất hiện dòng chữ " It's now safe to turn off your computer '' thì tắt
công tắc nguồn.


Báo cáo kết quả:

-Báo cáo kết quả 8 bài thí nghiệm-thực hành viết theo mẫu ở phụ lục 3;
-Nội dung báo cáo bài 1: Xử lý một trong các dãy kết quả quan sát theo số
liệu đ-a ra ở bảmg 1-1 ( Từng học viên thực hiện độc lập ngoài giờ, nhóm thí
nghiệm-thực hành cùng trao đổi để thống nhất báo cáo chung).
Bảng 1-1
TT

Điện áp Ux (V)

Ptc

1

2

3

4

5

6

1

5,2

5,6

4,9

5,1

5,0

5,1

0,80

2

6,3

6,2

5,5

6,1

6,3

6,4

0.80

3

7,0

7,1

6,9

7,1

7,2

7,0

0,80

4

8,2

8,0

8,1

8,7

8,1

7,9

0,80

5

9,5

9,3

9,4

9,3

9,5

9,4

0,80

6

10,0

9,9

10,1

10,2

9,4

10,0

0,80


Bài 2

Sử dụng máy hiện sóng trong đo l-ờng
Mục đích - yêu cầu:
Sau khi hoàn thành nội dung bài 2 học viên phải :
Hiểu đ-ợc:
- Sơ đồ chức năng và các chế độ làm việc cơ bản của máy hiện sóng (MHS);
-

Các ph-ơng pháp đo dùng MHS.

Làm đ-ợc:
Sử dụng thành thạo MHS theo chức năng hiển thị dạng tín hiệu và đo các
tham số của tín hiệu: biên độ, tần số, chu kỳ, độ rộng xung, góc lệch pha, hệ số
điều biên.

Thời gian thực hiện:

3 tiết

Ph-ơng tiện đảm bảo:
- Máy hiện sóng: LS 1020, LS 1040, HM 303-4, HM 1007;
- Máy phát đo l-ờng: 27A, 17A;

- Panel mạch dịch pha RC.

Đ2.1. Giới thiệu chung

Máy hiện sóng là một ph-ơng tiện đo vạn năng, dùng để quan sát dạng tín
hiệu và đo các tham số của tín hiệu. MHS đ-ợc sử dụng rất rộng rãi trong đo
l-ờng, đ-ợc dùng chủ yếu để quan sát dạng tín hiệu thay đổi theo thời gian, đo
các tham số nh- điện áp, tần số, góc lệch pha, độ méo, độ sâu điều chế...
Về cấu tạo MHS đ-ợc xây dựng từ 4 khối cơ bản:
- ống tia điện tử;
- Tuyến lệch đứng (Tuyến Y);
- Tuyến lệch ngang ( Tuyến X-Tạo quét);
- Khối nguồn.
Thông th-ờng hiện nay ng-ời ta chế tạo MHS hai hoặc nhiều kênh với tuyến
lệch đứng có hai hoặc nhiều đầu vào. Với kết cấu này ta có thể quan sát đồng thời


nhiều tín hiệu khác nhau trong cùng một thời điểm. Máy hiện sóng thông dụng
kết hợp với bộ biến đổi hoạt nghiệm, mở rộng đ-ợc dải tần đo đạc. Nếu sử dụng
ống tia điện tử có độ l-u ảnh cao, ta có thể tạo đ-ợc MHS có nhớ, ảnh của tín
hiệu đ-ợc l-u giữ trong một khoảng thời gian nhất định và đ-ợc tái hiện ở thời
điểm cần thiết.

Theo xu thế phát triển của khoa học và công nghệ, hiện nay đã có nhiều loại
máy hiện sóng số đ-ợc chế tạo, dần dần thay thế một phần MHS t-ơng tự. MHS
số xây dựng theo nguyên lý biến đổi tín hiệu t-ơng tự về dạng số với mục đích xử
lý, l-u giữ rồi lại đ-ợc biến đổi tiếp về dạng t-ơng tự để hiển thị trên màn hình.
Máy hiện sóng số ngoài việc hiển thị dạng tín hiệu liên tục còn l-u giữ, hiển thị
giá trị các tham số ở dạng chữ số trên màn hình.
Mặc dù máy hiện sóng số là xu h-ớng phát triển, nh-ng MHS t-ơng tự vẫn
đ-ợc dùng rất phổ biến, vì nó dễ sử dụng, giá thành rẻ, các chỉ tiêu kỹ thuật vẫn
đáp ứng đ-ợc nhu cầu thực tế. Chính vì vậy mục tiêu của bài thí nghiệm-thực
hành là khai thác sử dụng MHS t-ơng tự. Sơ đồ chức năng, nguyên lý quét và
đồng bộ, các chế độ làm việc của MHS t-ơng tự đ-ợc giới thiệu ở nội dung bài
thực hành 1 và có thể tham khảo ở giáo trình [ 1 ].
Để sử dụng có hiệu quả MHS cần nắm chắc các chế độ làm việc cơ bản của
máy hiện sóng.
Chế độ quét liên tục đồng bộ trong

Đây là chế độ đ-ợc sử dụng rộng rãi nhất nhằm quan sát dạng tín hiệu điều
hoà hoặc xung tuần hoàn có độ hổng không lớn; đo biên độ, tần số, chu kỳ, độ
sâu điều biên. ở chế độ này điện áp quét là hàm liên tục theo thời gian dạng răng
c-a, còn tín hiệu đồng bộ lấy từ nguồn tín hiệu cần nghiên cứu thông qua kênh
lệch đứng.
Chế độ quét liên tục đồng bộ ngoài

Chế độ quét liên tục đồng bộ ngoài cũng dùng để quan sát tín hiệu điều hoà.
Chế độ này là bắt buộc khi đo góc lệch pha theo ph-ơng pháp nhận dạng tín hiệu
dùng MHS hai kênh có 2 đầu vào X1, X2 với 2 đầu vào đồng bộ riêng rẽ. ở chế
độ này tín hiệu đồng bộ lấy từ ngoài thông qua đầu vào X hoặc đầu vào đồng bộ.
Chế độ quét đợi đồng bộ trong

Chế độ này dùng để nghiên cứu dạng tín hiệu không tuần hoàn với điểm xuất
phát quét thay đổi phù hợp với quy luật của tín hiệu, hoặc dùng để nghiên cứu
xung có độ hổng lớn với độ rộng quét lớn hơn không nhiều so với độ rộng xung.
Chế độ khuếch đại

Chế độ khuếch đại (Còn gọi là chế độ X-Y) dùng để vẽ đặc tuyến hoặc
tiến hành một số phép đo nh- đo góc lệch pha, đo tần số, đo điều chế...MHS
ở chế độ này còn đ-ợc sử dụng làm chỉ thị cân bằng cho một số phép đo so
sánh. Theo nguyên lý biến đổi MHS làm việc theo 2 kênh độc lập, bộ tạo
quét răng c-a đ-ợc ngắt ra khỏi quá trình hoạt động.
Đ2.2. các b-ớc tiến hành
2.2.1- Nghiên cứu sử dụng MHS

1 Đặc tính kỹ thuật của MHS
Máy hiện sóng LS 1020: (Hãng LEADER chế tạo)
- Màn hình 6 inch ;
-Dải tần tới 20 MHz;
-Chế độ làm việc: Một kênh (CH1 hoặc CH2), hai kênh (CH1 và CH2) và chế
độ X-Y (X-CH1, Y-CH2);
-Hệ số lệch đứng: 0,5 mV/vạch - 5 V/vạch;
-Hệ số quét: 0,1 s/vạch - 0,2 s/vạch;
-Bộ hiệu chuẩn: Điện áp ra 0,5 Vp-p 2, tần số 1kHz, xung vuông.
Máy hiện sóng LS 1040: (Hãng LEADER chế tạo)
-Màn hình 6 inch ;
-Dải tần tới 40 MHz;
-Chế độ làm việc: Một kênh (CH1 hoặc CH2), hai kênh (CH1 và CH2),ba
kênh (CH1, CH2 và CH3 or EXT) và chế độ X-Y (X-CH1 và Y-CH2; X-CH3,
Y1-CH1 và Y2-CH2);
-Hệ số lệch đứng: 5 mV/vạch - 5 V/vạch -kênh CH1, CH2;

-Hệ số lệch đứng: 0,1V/vạch , 0,5 V/vạch -kênh CH3;
-Hệ số quét: 0,1 s/vạch - 0,2 s/vạch;

-Bộ hiệu chuẩn: Điện áp ra 0,5 Vp-p 2, tần số 1kHz, xung vuông.
Máy hiện sóng HM 303-4: (Hãng HAMEG chế tạo)
-Màn hình 6 inch ;
-Dải tần tới 30 MHz;
-Chế độ làm việc: Một kênh (CH I hoặc CH II), hai kênh (CH I và CH II) và
chế độ X-Y (X-CH II và Y-CH I);
-Hệ số lệch đứng: 5 mV/vạch - 20 V/vạch;
-Hệ số quét: 0,1 s/vạch - 0,2 s/vạch;
-Bộ hiệu chuẩn:Điện áp ra 0,2V1% và 2V,tần số 1kHz/1MHz, xung vuông.
Máy hiện sóng t-ơng tự-số HM 1007: (Hãng HAMEG chế tạo)
-Màn hình 6 inch ;
-Dải tần tới 100 MHz;
-Chế độ làm việc: Một kênh (CH I hoặc CH II), hai kênh (CH I và CH II) và
chế độ X-Y (X-CH II và Y-CH I);
-Hệ số lệch đứng: 5 mV/vạch - 20 V/vạch ( 3%);
-Hệ số quét (t-ơng tự ): 0,05 s/cm - 1 s/cm( 3%);
-Hệ số quét (số ): 50 s/vạch - 50 ms/vạch ( 3%);
-Bộ nhớ: 2k x 8 bit;

-Bộ hiệu chuẩn: Đ/a 0,2 V/ 2 V 1% , xung vuông 1kHz/1MHz .
2. Chức năng các phần tử trên mặt MHS (Xem bảng 2-1, 2-2, 2-3)


Bảng 2-1 Màn hình
Kí hiệu các phần tử
LS 1020

HM 303-4

LS 1040

HM 1007

(1)

(2)

POWER on/off

Chức năng, nhiệm vụ
(3)

POWER on/off

Công tắc nguồn

INTEN

INTENS

Chiết áp điều chỉnh độ sáng tia

FOCUS

FOCUS

Chiết áp điều chỉnh độ hội tụ tia

ILLUM

ILLUM

Chuyển mạch thay đổi độ chiếu
sáng màn hình

ROTATION

TR

Chiết áp cân chỉnh ảnh

GND

Cọc đấu đất
Bảng 2-2 Kênh lệch đứng

Kí hiệu các phần tử
LS 1020
LS1040

HM 303-4
HM 1007

(1)

(2)

CH1

Y-POS.I,

POSITION

Y-POS.II

CH2
POSITION,
PULL CH2
INV
VOLTS/DIV

Chức năng, nhiệm vụ
(3)
Chiết áp chuyển dịch tia Y1(LS 1020,1040), 2
tia (HM 303-4, 1007)
Chiết áp chuyển dịch tia Y2 kéo núm, tín hiệu
Y2 đảo pha

VOLTS/DIV

Chuyển mạch hệ số lệch đứng (V/ vạch)


(1)

(2)

VARIABLE
PULLx10
MAG

Chiết áp đồng tâm với chuyển mạch VOLTS/
DIV dùng để tinh chỉnh hệ số lệch đứng, vị trí
kịch trái của nó (CAL) là vị trí đo điện áp. Núm
chiết áp kéo lên, ảnh theo trục Y kéo dãn 10 lần
Y MAG.x5

AC GND
DC
CH1 or X in
CH2 or Y in

(3)

Phím ấn, kéo dãn ảnh theo trục Y 5 lần

VAR 2.5:1

Chiết áp đồng tâm với chuyển
mạchVOLTS/DIV dùng để tinh chỉnh hệ số lệch
đứng,vị trí kịch trái của nó (CAL) là vị trí đo
điện áp

GD AC DC

Chuyển mạch dạng tín hiệu vào: AC-xoay

chiều, GND (GD)- đất, DC-một chiều

INPUT;
INPUT CH I

Các đầu vào kênh Y hoặc các đầu vào X, Y ở
chế độ X-Y

INPUT CH II
V-MOD:

VERT.MOD:

Chọn chế độ hiển thị cho kênh lệch đứng:

-CH1
-

-CHI/IITRG.I/II-

-Hiện ảnh tín hiệu kênh Y1 (vị trí CH1, phím
CHI/II-TRG.I/II nhả)

-CH2
-

-CHI/IITRG.I/II

-Hiện ảnh tín hiệu kênh Y2 (vị trí CH2, phím
CHI/II-TRG.I/II ấn)

-CHOP
-

-CHOP
-

-Hiện ảnh cả 2 kênh Y1, Y2 theo chế độ xen kẽ
với hệ số quét trên 0,5 ms/vạch

-ALT
-

-ALT
-

-Hiện ảnh cả 2 kênh Y1, Y2 theo chế độ lần
l-ợt với hệ số quét d-ới 0,5 ms/vạch

-ADD

-ADD

-Hiện tín hiệu tổng của 2 kênh Y
Chú ý: Đối với MHS HM 303-4, HM 1007 chế
độ hiển thị cũng là chế độ đồng bộ


(1)

(2)

(3)

CAL0.5Vp-p 0.2V-2V,
CAL.1kHz/
1MHz

Đầu ra nguồn điện áp, tần số chuẩn

LS 1040:
-TRIPLE
(CH3)

-Phím ấn tạo kênh Y3 với đầu vào CH3 or EXT
(CH3 chung với đầu vào đồng bộ)

-CH3 POS

-Chiết áp chuyển dịch theo trục Y của kênh 3
OVER SCAN Đèn hiển thị vị trí tia ngoài màn hình theo trục
Y
REF. POS.
(HM 1007)

Chiết áp tìm tia

Bảng 2- 3 Kênh tạo quét
Kí hiệu các phần tử
Chức năng, nhiệm vụ

LS 1020
LS 1040

HM 303-4
HM 1007

(1)

(2)

(3)

TEME/DIV

TEME/DIV

Chuyển mạch thay đổi hệ số quét (s/vạch,
ms/vạch, s/vạch) với chiết áp đồng tâm tinh
chỉnh hệ số quét, vị trí kịch trái của nó là vị
trí đo tham số thời gian (CAL)

TEME
VARIABLE (LS
1020)

Chiết áp tinh chỉnh hệ số quét, vị trí kịch
trái (CAL) -đo tham số thời gian

H-POSITION

X-POS.

PULLx10 MAG

X-MAG x10

Chiết áp chuyển dịch tia theo trục X
Núm chiết áp H-POSITION kéo ra ( Phím
ấn) kéo dãn đ-ờng quét 10 lần


(1)

(2)

(3)

EXT
TRIGNPUT

TRIG. INP.

HOLD OFF

HOLD OFF Chiết áp điều chỉnh đồng bộ tín hiệu gián
đoạn

Đầu vào đồng bộ

PULL NORM/ AUTO/NORM Núm đồng tâm chiết áp HOLDOFF: ấn vào
AT/NORM
-đồng bộ th-ờng, kéo ra- đồng bộ tự động
AUTO
(phím nhả-tự động, phím ấn-th-ờng)
COULING:

TRIG.:

Chuyển mạch dạng tín hiệu đồng bộ:

-AC
-

-AC
-

-Tín hiệu xoay chiều lớn hơn 10 Hz (chế độ
thông th-ờng)

-HF-REJ

-HF-REJ

-Tín hiệu d-ới 100 kHz

-DC

-DC

-Tín hiệu d-ới 10 Hz kể cả t/h một chiều

-TV-V,TV-H

-TV-V,TV-H

-Tín hiệu TV


SLOPE+/-, TV
POL, LEVEL

LEVEL,
SLOPE/
LEVEL

-Điện l-ới
Chọn cực tính tín hiệu đồng bộ và điều
chỉnh pha của ảnh

LS 1020:
-TEME/DIVXY -Z AXIS INPUT
-SOURCE

-Chế độ X-Y ở vạch kịch phải của chuyển
mạch TEME/DIV, ở đây CH1-X-đầu vào
kênh X, CH2-Y-đầu và kênh Y
-Đầu vào Z (Mặt sau máy)
-Chuyển mạch nguồn đồng bộ đ-ợc thiết
lập ở vị trí t-ơng ứng với vị trí của chuyển

mạch
V-MOD


LS 1040:
HORIZ DELAY
A ALT B:

Giữ chậm kênh lệch ngang

-

-A+ALT

-Hai phím A và ALT cùng ấn tạo chế độ XY (CH1-X, CH2-Y)

-ALT+B

-Hai phím ALT và B cùng ấn tạo chế độ XY theo 2 kênh (CH3-X, CH1-Y1 và CH3-X,
CH2-Y2)

-SOURCE

-Chuyển mạch nguồn đồng bộ đ-ợc thiết
lập ở vị trí t-ơng ứng với vị trí của chuyển
mạch
X-Y

V-MOD

Phím ấn tạo chế độ X-Y (CH I-Y, CH II-X)

2.2.2- Nghiên cứu sử dụng máy phát đo l-ờng
1. Máy phát tín hiệu sin và xung vuông 27A (Hãng LEADER chế tạo)
Đăc tính kỹ thuật:
-Dải tần từ 10 Hz đến 1 MHz với 5 băng tần
-Sai số:

(5% + 2 Hz) [10 Hz - 1 MHz]

(3% + 2 Hz) [100 Hz - 100 kHz]
-Trở kháng ra: 600
-Tín hiệu sin đầu ra từ 10 Hz đến 1 MHz, điện áp 5 V với sai số:
d-ới 0,5 %, 200 Hz - 100kHz
d-ới 1%, 100 Hz - 500kHz
d-ới 2 %, 10 Hz - 1MHz
-Tín hiệu xung từ 10 Hz đến 100 kHz, điện áp 5 V
-Có đầu vào đồng bộ.


Cách lấy tín hiệu ra:
- Thiết lập công tắc WAVEFORM ở vị trí tín hiệu sin hoặc xung vuông theo
yêu cầu;
-Thiết lập công tắc HIGH-LOW ở vị trí tuỳ thuộc vào mức suy giảm tín hiệu,
vị trí LOW t-ơng ứng với mức suy giảm 1/10 (40dB);
- Thiết lập tần số nhờ chuyển mạch FREQ. RANGE
FREQUENCY;

và núm xoay

- Bật công tắc nguồn POWER;
- Điều chỉnh núm FINE ta nhận đ-ợc ở đầu ra OUPUT dạng tín hiệu với tần
số và mức điện áp theo yêu cầu.
2. Máy phát tín hiệu cao tần 17A (Hãng LEADER chế tạo)
Đăc tính kỹ thuật:
- Dải tần 100 kHz -100 MHz với 6 băng tần:A-B-C-D-E-F với đầu ra RF
- Sai số:

3%

- Tín hiệu điều trong 1 kHz 30 %, điều chế ngoài từ 50 Hz đến 20 kHz
- Tín hiệu đầu ra tần thấp (Audio) : 1 kHz, 1V và lớn hơn.
Cách lấy tín hiệu cao tần ở đầu ra RF OUTPUT:
- Thiết lập công tắc HIGH-LOW ở vị trí tuỳ thuộc vào mức suy giảm tín
hiệu, vị trí LOW t-ơng ứng với mức suy giảm 1/10 (40dB);
-Thiết lập tần số nhờ chuyển mạch FREQ. RANGE
FREQUENCY;

và núm xoay

-Bật công tắc nguồn POWER;
-Điều chỉnh núm FINE ta nhận đ-ợc ở đầu ra OUPUT dạng tín hiệu với tần
số và mức điện áp theo yêu cầu.
Tín hiệu âm tần 1 kHz lấy ở đầu ra Audio OUTPUT.
Cách lấy tín hiệu điều biên ở đầu ra OUTPUT:
-Thiết lập công tắc HIGH-LOW ở vị trí tuỳ thuộc vào mức suy giảm tín hiệu,
vị trí LOW t-ơng ứng với mức suy giảm 1/10 (40dB);