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Alain Bougaud, Professeur de Physique-Chimie au Lycée Emile Zola de Rennes,
est heureux de vous accueillir sur son site.


Site du lycée Zola

L'Oscilloscope


Sommaire

Définition

Principe de fonctionnement

Mise en service

Mesurer des tensions avec l'oscilloscope

Quelques définitions

Caractéristiques d'une tension sinusoïdale

DéfinitionHaut de la page

Appareil permettant d’enregistrer et de visualiser les variations d’une tension électrique en fonction du temps. Il peut également servir de voltmètre.

Principe de fonctionnementHaut de la page

Un oscilloscope est formé d’un tube cathodique dans lequel circulent des électrons qui peuvent être déviés. Ces électrons viennent frapper l’écran fluorescent et forment un spot lumineux. Le faisceau d’électrons est produit par chauffage d’un filament porté à haute température (effet thermoélectronique) ; celui-ci peut être dévié par la tension appliquée entre deux plaques soient horizontales, soient verticales.

Mise en serviceHaut de la page

a) Allumage

On allume l’oscilloscope en appuyant sur le bouton « POWER » : un voyant s'allume alors.

b) Réglage du spot

En tournant le bouton "INTENSITE", on ajuste la lumière du spot. Il ne faut pas que le spot ait une luminosité trop excessive s’il est immobile sur l’écran. On affine le spot pour obtenir une écriture aussi fine que possible pour plus de précision avec le bouton "FOCUS", et avec le  bouton "ILLUM" on règle la lumière de l'écran.

c) Base du temps


La vitesse de déplacement du spot lumineux, selon la direction horizontale, est réglée par la base du temps.

d) Réglage du niveau zéro

On règle à l’aide des boutons de position, le spot ou la trace, en position zéro volt.

Le spot doit se trouver généralement au milieu de l’écran. Après réglage du zéro, ne pas oublier de ramener le bouton en position de mesure (position AC ou DC).

e) Choix de la tension visualisée

CH1 ou CH2 : Si le balayage horizontal est actif, c'est la tension présente sur la voie CH1 ou la voie CH2 qui est visualisée.

XY : Pas de balayage horizontal, la tension présente sur la voie CH1 provoque une déviation horizontale du spot (X), celle qui est présente sur la voie CH2 provoque une déviation verticale (Y).

DUAL : Les tensions présentes sur les deux voies sont visualisées simultanément.

ADD : La tension visualisée est la somme des deux tensions présentes sur les voies CH1 et CH2

f) Sensibilité verticale

Ce bouton(il y en a deux, un pour la voie CH1 et l’autre pour la voie CH2) indique le nombre de volts par division (V/div ou mV/div).

Dans la plupart des cas, l’oscilloscope peut mesurer des tensions qui vont de –20V à 20V

g) Les boutons GND, AC et DC

GND : c'est la mise à terre de la tension (tension nulle par convention).

DC: Tension alternative avec composante continue.

AC: cette touche sert à avoir une tension alternative symétrique (la composante continue est supprimée).

h) La fonction "CURSOR"

Cette fonction permet de mesurer l’amplitude et la période de manière précise.

Mesurer des tensions avec l'oscilloscopeHaut de la page

 

Avec balayage

Tension continue

La tension du générateur ne varie pas au cours du temps.

bouton YB ou YA enfoncé refaire le zéro de l'oscilloscope

choix de la sensibilité verticale.

choix du calibre de balayage(s/div. ; cf.d))

Lorsque l’on branche un générateur continu, le spot réglé au centre de l'écran se déplace verticalement vers le haut si la tension est positive, vers le bas si elle est négative.

Avec balayage, le spot de déplace sur une droite horizontale.

Tension variable

La tension du générateur varie au cours du temps : c'est une tension variable.

Lorsque l’on branche un générateur à tension variable, une courbe apparaît : elle représente l’évolution de la tension en fonction du temps.

Tension alternative

La tension du générateur change de signe : c'est une tension alternative.

 

verticale bouton YB ou YA enfoncé

refaire le zéro de l'oscilloscope

choix de la sensibilité verticale

choix du calibre de balayage.

Quelques définitionsHaut de la page

Un motif se reproduit à des intervalles de temps régulier : on dit que c’est une tension périodique.

Il existe différents types de tensions variables :

Tension carrée (ou en créneaux).

Tension triangulaire (en dents de scie).

Tension sinusoïdale ( la plus courante).

Caractéristiques d’une tension sinusoïdaleHaut de la page

1) L’amplitude est la valeur maximale d’une tension, on la note Umax.

2) La période T d’une tension sinusoïdale est la durée d’un motif ou intervalle de temps entre deux valeurs identiques. L'unité est la seconde.

3) La tension efficace (en V) est la valeur d’une tension continue qui donnerait pour une lampe, le même éclairement qu’avec la tension variable.

Elle se note U (ou Ueff) = Umax / √2 où U (ou Ueff) et Umax sont en volts.

4) La fréquence est le nombre de motifs en 1 seconde.

1 motif correspond à T secondes

f motifs correspondent à 1 seconde 

f= 1/T où f est la fréquence en Hertz (Hz) et T, la période en seconde (s).

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Dernière mise à jour le 23/03/2017