기계공학실험 | Osilloscope를 이용한 전압, 주파수, 위상측정

 

 

 

TIP

 

 

1. 오실로스코우프를 교류전압계로 사용하기 위하여 눈금을 조정한다.
2. 오실로스코우프를 이용하여 파형의 진폭을 측정한다.
3. 오실로스코우프를 이용하여 직류전압을 측정한다.

 

 

 

실험 요약

본 실험에서는 ‘옴의 법칙’을 통한 저항과 전압과의 관계, 올바른 브레드 보드 사용법, 인덕터의 중요성에 대해 여러 시행착오를 겪으면서 새로운 사실들을 알게 되었다.

 

‘브레드 보드’에서 부품과 부품 사이에 단락된 부분에서는 반드시 연결선을 이용하여야 오실로스코프를 통해 파형을 확인할 수 있다. 그렇게 하지 않았을 경우 채널2의 파형이 나타나지 않는 현상이 발생했다. 그리고 브레드 보드 왼쪽에 전원연결선만 전류가 통하는 세로줄은 오른쪽 가로줄과는 독립된 부분이라는 사실을 알게 되었다. 또한 부품이 꽂힌 동일 선상에 프로브를 정확히 꽂아야 한다. 그러기 위해선 ‘프로브의 선택’도 중요했다. 프로브의 봉 끝부분이 짧은 것을 사용한 경우엔 브레드 보드에 깊게 꽂히지 않아 자주 빠지곤 했다.

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실험 방법

1. 오실로스코우프를 이용한 교류전압 측정

1) 함수발생기의 아날로그 출력단자와 오실로스코우프의 입력단자를 연결한다.

 

2)  함수발생기의 출력신호를 주파수 100Hz(정현파)로 세팅한다.

 

3)  오실로스코우프의 VARIABLE스위치를 완전히 오른쪽(시계방향)으로 돌리고, 화면에 한 주기가 나타나도록 TIME/DIV 스위치를 조절한다.

 

4)  화면의 파형을 기록하고 전압(RMS값)을 구한다.

 

5)  함수발생기와 멀티미터를 연결하여 전압을 측정하고, 오실로스코우프에서의 전압과 비교한다.

 

2. 위상 측정

1)  그림 1과 같이 회로를 결선한다.

 

2)  오실로스코우프와 신호발생기에 전원을 인가하고 신호발생기를 100kHz로 조절한다. 기준 신호 채널인 채널 1을 이용하여 파형이 화면에 한 주기가 나타나도록 조정한다. 이 때 진폭은 3눈금으로 조정한다. 또한 파형의 중심을 화면의 원점에 맞춘다.

 

3)  채널 2를 이용하여 한 주기의 정현파가 나타나도록 조정한다. 이때 진폭은 3눈금을 차지하도록 한다. 파형의 중심을 화면의 원점에 맞춘다. 수평축 조정스위치를 고정한다.

 

4)  두 파형이 동시에 나타나도록 스위치를 조정한다. 이때 두 개의 정현파가 나타나야만 한다. 두 파형을 그리고 전원을 차단한다.

 

 

5)  그림 2와 같이 R1을 100μH인 인덕터로 교환한다.

 

6)  전원을 인가하고 신호 발생기의 주파수를 100KHz로 조정한다. 채널 1파형의 진폭이 3눈금을 차지하는 것을 확인한다. 파형의 중심을 화면의 원점에 맞춘다.

 

7)  채널 2를 이용하여 한 주기의 정현파가 나타나도록 조정하고, 진폭은 3눈금을 차지하도록 한다. 파형의 중심을 화면의 원점에 맞춘다.

 

8)  두 파형이 동시에 나타나도록 스위치를 조정한다. 이때 두 개의 정현파가 나타나야 한다. 파형을 그린다.

 

9)  두 파형을 최대값 또는 0 사이의 눈금수를 측정한다. 두 눈금의 수는 동일 해야 한다.

 

10)  측정한 눈금수를 이용하여 두 파형의 위상차를 계산한다.

 

 

 

 

[기계공학실험]Osilloscope를 이용한 전압, 주파수, 위상측정 레포트