[아주대 기계 공학 실험] 오실로스코프와 함수발생기 실험

소개글

[아주대 기계 공학 실험] 오실로스코프와 함수발생기 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
2-1) 파형측정기 (Oscilloscope)
2-1-가) 기본 작동 원리
2-1-나) 트리거링(Triggering)
2-2) 함수발생기(Function Generator)
2-2-가) 용도와 특징

3. 실험 장치

4-가) 최기 동작 조정과 보정
4-나) 파형 측정방법 - 주파수 구하는 방법

5. 실험 결과

6. 실험 고찰 및 결론

본문내용

교해 볼 때 11.1%의 오차가 발생하였지만, 비교적 정확한 값이 나왔다.
6. 실험 고찰 및 결론
이번 실험은 오실로스코프와 함수 발생기를 이용해서 실험값을 측정함으로써 이론적인 전압, 주기, 진동수의 값을 도출해서 이론값과 실제 비교 할 수 있는 실험이었다. 실험을 하면서 느낀 것은 기본적인 초기설정과 초기보정 역시 중요하며, 같은 측정 신호라도 조작을 해서 파형의 크기나 모양을 가다듬지 않으면 측정하는데 오차의 발생과 같은 여러 가지 불편함이 따른다는 것을 느낄 수 있었다.
또한, 같은 신호이지만 사인파, 사각파, 삼각파를 만들고 측정해 봄으로써 모양별 차이점과 특징을 확인 할 수 있었다. 우리 조 같은 경우에는 함수발생기의 내부적인 문제로 인해서 사각파가 아래의 그림 2개와 같이 제대로 된 사각파형이 나타나지 않아서 11조의 실험에 함께 참여하여서 확인 할 수 있었다. 실험 조교님의 말에 따라 사각파의 개형은 실험1과, 2가 일치하다고 하였기에 같은 사진을 이용하게 되었다.
(실험 1의 사각파 오류) (실험 2의 사각파 오류)
실험 도중에 전 수업의 기기 사용자가 설정을 이상하게 해놓아서 출력되는 파형이 너무 어둡고 얇게 나와서 처음에 잘 안보였지만, Trace Rotation부분의 INTEN로 밝기 부분을 조절하고, FOCUS로 두께의 부분을 더 두껍게 할 수 있었다.
또한, 그래프의 개형을 정확히 0점의 위치에 움직이도록 오른쪽의 그림과 같이 파형이 계속 수평(x)축으로 움직이는 현상이 발생하였고, GND 버튼을 누르는 순간 노이즈가 발생하였다. 따라서 트리거의 미세조정 나사를 돌려가면서 파형을 멈추고 안정되게 할 수 있었다.
마지막으로 실험의 결과를 분석하고 오차를 갖도록 해보면, 먼저 실험 1에서 전압은 5V의 값으로 오차 없이 정확한 값이 나왔고, 진동수도 초기의 값이 1kHz에 비해 1.11kHz의 값으로 허용 가능한 오차범위 내에서 값을 구할 수 있었다. 실험 2에서는 전압 4V의 값으로 조금의 오차를 가지고 측정 되었고, 진동수는 실험1과 같이 허용 가능한 오차 범위 내에서 계산되었다. 이러한 오차의 원인을 분석해보면 여러 가지 이유가 있다. 첫 번째 가장 큰 이유는 저항이다. 전압을 측정하고 이용하는데 있어서 여러 저항의 요소가 존재한다. 기계내부의 저항과 단자 및 콘넥터에 저항이 존재해서 이러한 미세한 저항의 가감이 결론적으로 결과에 영향을 미칠 수 도 있다. 또 다른 이유로는 사각파형이 제대로 안 나오는 것과 같이 기계자체의 내부적인 오류가 존재 할 수도 있다. 또한 주기의 측정에 있어서 눈으로 눈금을 측정하는데, ms의 엄청 작은 단위를 측정해야하는 것이므로 눈으로 보기에는 다소 오차가 발생 할 여지가 충분하다. 실험 도중에 이상한 점을 발견했었다. 기기의 파형측정조절 부분에 있는 Volt/div의 조절 나사에서 전압을 작게 돌릴 때마다 출력되는 진폭의 값이 크게 측정되는 것을 보게 되었다. 우리 조는 전압을 작게 하는데 출력되는 진폭의 값이 점점 커지는 것에 의문을 품고, 다소 시간이 걸렸지만 실험을 중단한 채로 문제를 해결 할 수 있었다. 이는 입력과 출력 값의 개념이 아닌 수직 칸의 1칸 당 Volt를 나타내는 것으로 작은 Volt/div 로 돌릴 경우 1칸 당 기준 진폭의 값이 작아지므로 진폭의 값은 Volt/div의 값을 작게 할수록 더 커진다는 것을 알 수 있었다.
이외에도 기기의 조작 미숙과 초기의 설정 값을 잘못 설정한 것과 같이 여러 오차의 요인이 존재하지만, 이번 실험은 가장 마지막까지 남아서 끝까지 확인하고 오류가 발생하면 지속적이고 즉각적인 수정을 통해서 우리 조는 만족 할 만한 결과를 얻어낼 수 있었다.

키워드

아주대,   2012년,   기계공학실험,   기공실,   결과보고서,   오실로스코프,   함수발생기,   기계 공학 실험,   파형측정,   파형 측정방법,   실험,   파형,   주기,   눈금