Le misanthrope

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  • Publié le : 22 novembre 2011
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TP P 1 : L’OSCILLOSCOPE :

INSTRUMENT DE VISUALISATION ET DE

MESURE DE SIGNAUX PERIODIQUES OU NON

Que ce soit dans le sport , par exemple étude du rythme cardiaque d’un marathonien, dans la santé :par exemple échographie prénatale, dans l’étude de l’Univers par exemple analyse des ondes émises par les pulsars, on étudie des phénomènes variant avec le temps. A ces phénomènes on peutassocier des signaux périodiques ou non de différentes natures.
Certains de ces signaux sont des tensions électriques. Ceux qui ne le sont pas peuvent être transformés en tensions électriques à l’aide de capteurs appropriés. Pour étudier ces tensions électriques, donc ces signaux, nous allons utiliser un oscilloscope.

Un oscilloscope est un instrument qui permet de visualiserl’évolution au cours du temps de tensions électriques périodiques ou non et de mesurer les caractéristiques de ces tensions électriques.

Lors de ce TP nous allons apprendre à se servir de l’oscilloscope puis nous l’utiliserons pour visualiser puis mesurer des tensions électriques. A l’aide de capteurs on peut étudier des signaux, donc des phénomènes, périodiques ou non, de différentesnatures. ( Voir partie Recherche)

De manière générale, sauf mention contraire, on représentera par des MAJUSCULES des grandeurs constantes et par des minuscules des grandeurs variant au cours du temps.

1. Tension électrique

C 1 : Une tension électrique est une différence de potentiel. Elle s’exprime en volt (V).
Elle peut être soit constante : dans ce cas sa valeur resteidentique au cours du temps, soit variable au cours du temps.

2. Phénomène périodique, signal périodique. Période, fréquence.

C 2 : Un phénomène ( un signal) périodique est un phénomène ( un signal) qui se répète identique à lui-même à des intervalles de temps égaux.

S 3 : Représenter un signal périodique.

C 4 : La période T d’un phénomène (d’un signal) périodique est la plus petite duréeau bout de laquelle le phénomène (le signal) se reproduit identique à lui-même. Elle s’exprime en seconde (s)

S 5 : Sur le schéma précédent représenter la période T.

C 6 : La fréquence N (notée aussi f ou υ ) est l’inverse de la période : elle correspond au nombre de périodes par unité de temps. Elle s’exprime en hertz (Hz)

3. Tension maximale, tension minimale, tension crête à crête,amplitude, tension symétrique.

C 7 : La tension maximale Umax est la plus grande valeur que prend la tension variable au cours du temps.

C 8 : La tension minimale Umin est la plus petite valeur que prend la tension variable au cours du temps.

C 9 :Dans le cas d’une tension périodique la tension crête à crête Ucc est la différence entre la tension maximale et la tension minimale : Ucc = Umax –Umin

C10 : L’amplitude d’une tension périodique U ou Ua est égale à la moitié de la tension crête à crête.

C 11 : Une tension périodique est dite symétrique si Umax = -Umin. Dans ce cas U= Ua = Umax

Q 12 : une tension périodique non symétrique peut être représentée par la somme d’une tension constante Uo et d’une tension symétrique d’amplitude Ua. Déterminer Uo en fonction de Umax etUmin

S 13 : Représenter une fonction symétrique périodique en créneaux « réguliers »  avec Ua= 3 V et T = 2s
Echelles : 1s → 1cm et 1s → 1cm .

S 14 : Représenter une fonction non symétrique périodique en triangles « réguliers »  avec Ua= 5m V et N= 200 Hz
Faire un choix judicieux d’échelle !

4. Utilisation d’un oscilloscope

Nous allons utiliser un oscilloscope HAMEG HM 303-6et un générateur de tension électrique HAMEG HM 8030.
La face avant du générateur de tension électrique HAMEG HM 8030 est donnée ci-après et celle de l’ oscilloscope HAMEG HM 303-6 page suivante

[pic]

Remarque : Sur le même rack que le générateur de tension électrique HAMEG HM 8030 il y a un multimètre HM 8011.

[pic]

4.1. Commandes de base de l’oscilloscope

Q 15 :...
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