Vidéo "In Situ" A51 sur le principe du tube cathodique
Repérer sur la face avant du GBF ("Générateur Basse Fréquence") et sur le document (à compléter) :
Repérer sur la face avant de l'oscilloscope et sur le document (à compléter) :
Insister sur la position
CAL des boutons situés sous les sélecteurs de sensibilité
verticale et indiquer le rôle de LEVEL (stabiliser l'image par réglage
du niveau de synchronisation sur la voie choisie).
Montrer comment on
sélectionne l'affichage d'une voie (CH1 ou CH2).
Rappeler que
l'oscilloscope n'est jamais utilisé avec le spot arrêté
sur l'écran.
Sélectionner la voie CH1 et afficher un trait horizontal au centre de l'écran. Agir sur la sensibilité horizontale jusqu'à ce que l'on puisse distinguer le spot en mouvement : faut-il augmenter ou diminuer cette sensibilité ? Combien de temps le spot met-il alors pour traverser l'écran ?
Pourquoi ne le distingue-t-on plus pour les valeurs plus petites de la sensibilité ?
Régler l'oscilloscope sur 5 msec/div et brancher sur la voie CH1
un fil, le plus long possible : qu'observe-t-on lorsqu'on diminue la valeur
de la sensibilité verticale ? Pourquoi ?
Montrer que le signal "capté" est un parasite de fréquence 50 Hz créé par l'environnement électromagnétique de la salle...
Régler le GBF pour qu'il délivre une tension en dents de scie de fréquence 500 Hz , puis visualiser ce signal sur l'oscilloscope. Reproduire la courbe et noter les réglages (sensibilités horizontale et verticale) ; en déduire la tension maximale et la période du signal (cette dernière correspond-elle à la fréquence affichée par le GBF ? ).
Que se passe-t-il si on
modifie le réglage de la sensibilité verticale ? De la sensibilité
horizontale ?
Est-ce le signal ou sa représentation qui a changé
?
Simulation à l'ordinateur : lancer VISUAL OSCILLO et effectuer les différents réglages permettant d'afficher une représentation du signal précédent en essayant d'obtenir une période en plein écran.
Sur les anciens postes, choisir Physique / Physique-Chimie / Oscillo puis Création / Nouveau
Comment faut-il modifier ces réglages pour visualiser comme deuxième courbe un signal sinusoïdal de tension maximale 0,5 V et de fréquence 1500 Hz ?
Le changement de gamme de fréquence se fait en cliquant sur Hz (ou kHz ) ; la forme de la courbe et les calibres se modifient également par un clic. Il faut avoir réglé les 2 courbes pour pouvoir les visualiser...
Régler le GBF et l'oscilloscope pour afficher ce signal : reproduire la courbe et noter les réglages.
Sur les anciens postes,
choisir Textes / Textes et dessin
/ Microsoft Works puis
Fichier / Créer un nouveau document...
/ Tableur
Remplir la première colonne du tableau avec les nombres entiers de 0 à 20 , puis faire calculer le sinus de ces nombres dans la deuxième colonne et tracer la courbe correspondante : que constate-t-on ?
Il est préférable de faire un remplissage automatique à partir des deux premières cases de la colonne : entrer la valeur "0" en A1 puis sélectionner les cases A1 jusqu' à A21 et faire Edition / Créer une suite. Taper la formule en B1 et recopier vers le bas...
Pour le graphique, ne pas oublier d'aller dans Edition / Séries pour mettre A1:A20 en abscisses et B1:B20 en ordonnées.
Que se passe-t-il si on ne garde que les entiers pairs ?
Comment faire pour "améliorer" la représentation de la courbe ?
On peut chercher à partir de combien de points la courbe est acceptable : la fidélilté est déjà très bonne pour des valeurs au dixième comprises entre 0 et 10 ...
Régler le GBF pour qu'il délivre une tension sinusoïdale de fréquence 400 Hz et relier la sortie à l'adaptateur Voltmètre de l'interface ESAO .
Quelle est la période du signal ? Combien
de périodes pourra-t-on visualiser en 5 msec ?
Combien de points d'acquisition faut-il prévoir au minimum ?
Lancer GÉNÉRIS et faire une acquisition : la courbe obtenue est-elle conforme à la réalité du signal délivré par le GBF ?
Sur les anciens postes, choisir Physique / Physique-Chimie / Physique (Windows) puis agrandir la fenêtre du "Gestionnairede Programmes", réduire celle des "Logiciels Jeulin" et lancer Généris
Recommencer de nouvelles acquisitions en doublant (approximativement) chaque fois la fréquence du GBF : à partir de quelle valeur peut-on dire que la courbe n'est plus fidèle ?
Combien faut-il de points de mesure par période pour "reconnaître" la courbe ? En déduire la fréquence d'échantillonnage (= nombre de mesures par seconde) correspondante.
Montrer que cette fréquence doit être nettement supérieure à celle du phénomène étudié pour que la courbe obtenue soit conforme à la réalité ("fidèle").
Pourquoi ce problème de fidélité n'apparaît-il pas avec un oscilloscope ?