TP : Utilisation d’un oscilloscope
L’oscilloscope est un instrument composé d’un chronomètre et d’un appareil de mesure de tension : C’est un traceur de courbe de tensions en fonction du temps.
La figure visualisée sur l’écran s’appelle un oscillogramme.
1/ Réglage d’un oscilloscope.
1/ Appuyer sur le bouton ON de l’oscilloscope.
2/ Placer le sélecteur sur ZERO ou GND.
3/ Augmenter la vitesse de balayage et noter vos observations.
………
4/ Régler la taille et la luminosité du trait.
5/ Déplacer le trait verticalement et horizontalement pour qu’il soit au centre de l’écran.
6/ Représenter ce que vous visualisez sur l’écran.
La vitesse de balayage ou sensibilité horizontale ou base de temps, notée S
H, s’exprime en secondes / divisions . C’est le nombre de secondes par carreau.
N.B : Vous pouvez utiliser la relation suivante donnant la durée Δt en fonction du nombre de carreaux X et de la vitesse de balayage SH
Δt = X . SH
2/ Oscillogramme d’une tension continue
7/ Appliquer une tension
continue
de quelques volts aux bornes de l’oscilloscope sur la voieA
. Le sélecteur est surDC
.Noter vos observations.
……….…..………
La sensibilité verticale ou calibre , notée S
Vs’exprime en volts / division . C’est le nombre de volts par carreau.
N.B : En notant Y le nombre de divisions mesurées verticalement (ou déviation verticale), on peut déterminer une tension U en volts.
U = Y . SV
8/ Place la sensibilité verticale sur SV = 5 V / div.
9/ Représenter l’oscillogramme sur l’écran.
10/ Mesurer la déviation verticale Y = ……… div.
11/ Déduire la valeur de la tension indiquée par l’oscilloscope : U = ……… = ………..
12/ On branche en dérivation sur l’oscilloscope,
un multimètre réglé en voltmètre continu sur le calibre 20V.
Noter la valeur indiquée : U = ………
13/ La comparer à celle trouvée en question 11/ et commenter.
………
3/ Oscillogramme de tensions variables
A/ tension triangulaire
14/ Appliquer une tension
triangulaire de fréquence1000 Hz
avec un Générateur Basse Fréquence (GBF) branché sur la voieA
de l’oscilloscope.15/ Placer le sélecteur sur AC.
16/ Que remarquez-vous si la vitesse de balayage est minimale ?
………..
17/ Augmenter la vitesse de balayage progressivement.
18/ Sélectionner la vitesse de balayage :
S
B= 0,5 ms/div
et la sensibilité verticaleS
V= 2 V/div.
19/ Représenter l’oscillogramme sur l’écran
20 Indiquer, par une double flèche NOIRE sur l’écran, comment lire la tension maximale Umax .
Déterminer sa valeur :
Umax = ………=………
21/ Indiquer, par une double flèche VERTE sur l’écran, comment lire la tension minimale du signal Umin . Déterminez sa valeur :
Umin = ………=………
22/ Indiquer par une double flèche BLEUE sur l’écran, comment lire la période T du signal.
Déterminez sa valeur :
T = ………=………
23/ Donne une expression littérale (avec des lettres) entre la fréquence f et la période T.
f =
B/ Tension rectangulaire
24/ Appliquer une tension
en créneaux de fréquencequelconque comprise entre 100 et 1000 Hz
avec un Générateur Basse Fréquence (GBF) branché sur la voie
A
de l’oscilloscope.25/ Fais le bon choix de sensibilité verticale SV et de sensibilité horizontale SH de l’oscilloscope pour visualiser le signal et faire des mesures. Représente ton oscillogramme sur l’écran.
26/ Noter les valeurs : SV
= ……….. ; S
H= ………
27/ Déterminer :
La tension maximale Umax = La période T =
La fréquence f=
Pour aller plus loin…
Oscillogramme d’une tension alternative sinusoïdale
28/ Appliquer la tension d’un Générateur Basses Fréquences (GBF) aux bornes de l’oscilloscope sur la voie
A
(tension sinusoïdale de fréquence1000 Hz )
.29/ Choisir les sensibilités verticales SV et horizontales SH les plus adaptées pour faire des mesures correctes.
30/ Représentez l’oscillogramme sur l’écran.
31/ Brancher en dérivation sur l’oscilloscope, un multimètre réglé en voltmètre alternatif sur le calibre
20 V
.32/ À l’aide du multimètre, règle la tension efficace Ueff délivrée par le GBF sur les valeurs du tableau (utilise le bouton
amplitude
du GBF).Pour chaque valeur de Ueff, détermine grâce à l’oscillogramme, les valeurs de Umax et complète le tableau suivant.
Ueff (V) 1 2 3 4 5
Umax (V) Umax / Ueff
33/ Calcule la troisième ligne du tableau précédent (Tu peux utiliser EXCEL)
34/ De quelle valeur les résultats obtenus sont-ils les plus proches : 1,3 ; 1,5 ; 2 ; 3 ? 35/ Déduire la relation mathématique entre Ueff et Umax (vue en troisième)
U
max=
Pour aller plus loin…
Oscillogramme d’une tension alternative sinusoïdale
28/ Appliquer la tension d’un Générateur Basses Fréquences (GBF) aux bornes de l’oscilloscope sur la voie
A
(tension sinusoïdale de fréquence1000 Hz )
.29/ Choisir les sensibilités verticales SV et horizontales SH les plus adaptées pour faire des mesures correctes.
30/ Représentez l’oscillogramme sur l’écran.
31/ Brancher en dérivation sur l’oscilloscope, un multimètre réglé en voltmètre alternatif
sur le calibre
20 V
.32/ À l’aide du multimètre, règle la tension efficace Ueff délivrée par le GBF sur les valeurs du tableau (utilise le bouton
amplitude
du GBF).Pour chaque valeur de Ueff, détermine grâce à l’oscillogramme, les valeurs de Umax et complète le tableau suivant.
Ueff (V) 1 2 3 4 5
Umax (V) Umax / Ueff
33/ Calcule la troisième ligne du tableau précédent (Tu peux utiliser EXCEL)
34/ De quelle valeur les résultats obtenus sont-ils les plus proches : 1,3 ; 1,5 ; 2 ; 3 ? 35/ Déduire la relation mathématique entre Ueff et Umax (vue en troisième)
