2 КУРС
Общиевопросы ЭРИ.
Измерение — это процесснахождения физических величин, параметров, характеристики опытным путем спомощью средства измерения. Найденное значение называют – результатомизмерения. Измерения по средствам измерительного устройства заключается всравнении измерительной величины с ее однородной физической величиной принятойза единицу измерения. Результат выражается числом. Измерение проводится двумяметодами:
1) устройству измерительногоприбора предварительного проградуированного по мере. Т.е. при измерениииспользования прибора непосредственной оценки меры участия не принимает, апередается через предварительно проградуированную оценку.
2)
Техническиесредства измерения, имеющие нормированные метрологические характеристики,оказывающие определенное влияние на результаты и погрешности измерений –называют средством измерения. В зависимости от назначения средство измеренияделится на 3 вида:
а) Мера – средствоизмерения предназначенная для воспроизведения физической величины данного вида.
б) Измерительный прибор –средство измерения вырабатывающий сигнал измерительной информации в формедоступной для восприятия.
в) Измерительныйпреобразователь – средство измерения вырабатывающий сигнал измерительнойинформации в форме удобной для передачи дальнейшего преобразования обработки поне подающимся непосредственному восприятию. К ним относятся: усилители, входныеи выходные делители, измерительные трансформаторы. Как правило по своемуустройству представляет совокупность измерительных преобразователей называемымиизмерительной цепью и вспомогательными средствами измерения (источник питания ит.д.). Измерительные преобразователи, осуществляющие преобразованиеэлектрических величин в механическое перемещение – электромеханические, аизмерительные приборы построенные на них – электромеханические измерительныеприборы.
Согласномеханическим функциям они делятся на:
1) эталонсредства измерения, обеспечивающие воспроизведение и хранение единицы измеренияи официально утвержденные в качестве эталона. Они бывают: первичные (общий,мировой), косвенный, эталон-копия ( общий, мировой и косвенный), эталонсравнения, рабочий эталон.
2) образцовое средствоизмерения – это мера или измерительный прибор, служащий для проверки по нимдругих средств измерения и утвержденные официально в качестве образцовых.
3)
В зависимости от того,как получается результат измерения, непосредственно в процессе измерения илипутем последующих подсчетов различают 2 метода измерения:
Прямое измерение – этоизмерение, при котором искомое значение величины находят из опытных данных(измерение тока и т.д.).
Косвенное измерение – этоизмерение когда измеряется не сама величина, а величина функционально связаннаяс ней, по значению которой и известной функциональной зависимости определяетсяизмеряемая величина.
P=U*I*cosj
Погрешностиизмерений, погрешности измерительных приборов.
При всяком измерениинеизбежны отклонения результатов измерения от истинного значения измеряемойвеличины обусловленные различными причинами. Эти отклонения – погрешностиизмерений.
Классификацияпогрешностей:
1)
а) погрешность методаизмерения – составляющая погрешность измерения происходящая от несовершенстваметода измерения (методическая погрешность).
б) инструментальная(аппаратурная) погрешность, составляющая погрешность измерения зависящая отпогрешности применяемого средства измерения (от его точности, класса прибора).
в) субъективная (личная)– составляющая общая погрешность измерения обусловленная несовершенствоморганов чувств, а также не брежности в процессе измерения и фиксациирезультата.
2)
а) основная погрешностьсредства измерения используемая в нормический книматических условиях. Этапогрешность указывается в паспортных данный (ТУ) на измерительный прибор.
б) дополнительнаяпогрешность – это погрешность вызванная отклонения условий измерения отноминальной она может превосходить основную в несколько раз, для ее учетаиспользуют: графики, таблицы, формулы, которые даны в документации.
3)
а) систематическаяпогрешность измерения. Она является результатом неправильной градуировки,калибровки прибора.
б) случайная погрешностьизмерения – это составляющая проявляющейся случайным образом.
в) грубые погрешности.
4)
а) истинная погрешностьизмерения – это разность между результатом измерения и истинным его значением:∆A=A-A0.Как правило при измеренияхистинное значение
A0– неизвестно, поэтому привычислениях истинной погрешности за истинное значение принимается образцовымприбором либо среднее арифметическое результатов, большого числа измеренийпроведенных с одинаковой точностью, т.е. одним и тем же средством измерения: А0≈Аар = А1+А2+А3+Аn / N
A0≈Σn1*Ai/ N
A0 = lin** Σ / N n→8
б) относительная погрешностьизмерения – это отношение абсолютной погрешности измерения к истинномузначению: δ = ΔА / А0*100%. Поскольку результат измеренияА обычно отличается от А0, то на практике А0заменяют наА: δ = ΔА / А *100%
в) абсолютная погрешностьизмерительного прибора: ΔА = Ап — А0
г) относительная погрешностьизмерительного прибора:
δп = ΔАп/ А0*100%; δп= ΔАп / А *100%
д) приведенная погрешностьизмерительного прибора – это отношение его абсолютной погрешности к некоторомунормирующему значению: γ = ΔАп / L *100%
Нормирующее значение L принимает равное конечномузначению рабочей и нулевой отметки вначале шкалы, либо арифметической суммеконечных значений шкалы если нулевая отметка внутри рабочей части шкалы.
Классыточности измерительных приборов.
Классы точности средствомизмерения – называется обобщенная характеристика определяемая пределами допускаемыхосновных и дополнительных погрешностей.
Пределдопускаемой погрешности – это наибольшая без учета знака погрешность средствоизмерения при которой допускается к применению.
Пределдопускаемой абсолютной погрешности может быть выражен:
1) ΔАппред.= ±a
a– некоторая постоянная величина
2) ΔАп пред.= ±(а + b*Aп)
Пределдопускаемой относительной погрешности может быть выражен:
1) δп пред.= ΔАп пред / Ап* 100% = ± h(%)
2) δп пред= ± ( L+d* Ак / Ап ) *100%
Ак – конечное значение шкалы
Пределдопускаемой приведенной погрешности может быть выражен:
ℓппред. = ± ΔАп пред. / L* 100%
Связьмежду классами точности и пределом допускаемой погрешности средств измеренияустанавливается ГОСТом. Класс точности определяется пределом допускаемойприведенной погрешности нормирований по отношению к конечному значению пределаизмерений:
Кл= ℓп пред. = ± ΔАппред / Ак * 100%
Классточности прибора устанавливается при его выпуске путем калибровки его пообразцовым средствам измерения в нормальных климатических условиях.
Классыточности:
0,02; 0,03; 0,1; 0,2; 0,5;1,5; 2,5; 4,0.
Пустьрезультат калибровки шкалой от 0 до 50 В, то получим следующие погрешности 0,2до –0,3 ( ΔАп)
От 0 до30 В: О.Ш.: 0,10; 20; 30; 40; 50.
ΔАп:0,2; 0,8; 0,5; 0,2; 0; -0,3.
γ = ΔАп пред./ Lн *100% = 0,8 / 50 *100%= 1,6 % Кл = 2,0
Важно отметить следующее, прификсированном величины приведенной погрешности относительная погрешностьзависит от участка шкалы на котором ведется измерение т.е. от Апт.к. абсолютная погрешность прибора Δ Ап пред.допускается в любой точки шкалы, то при показании Ап максимальновозможна относительная погрешность будет:
γ =ΔАп пред. / Ап*100%
ΔАппред. = ℓп пред * Ак/ 100%
ℓп пред = ℓпред * Ак/ Ап
ℓппред -во столько разбольше ℓпред во сколько раз Ак больше показанияприбора.
Вывод:следует выбирать прибор так, чтобы измерения проводились в последней частишкалы если его класс точности при калибровке определяется через абсолютнуюпогрешность. Если 2,0 — класс точности прибора, определяется через относительную погрешность (2,0), то измерениядопускаются на любой части шкалы.
Измерительныегенераторы сигналов.
Необходимый в качествеисточника сигналов самых разнообразных форм и частот при испытаниях иизмерениях в различных радиоэлектронных схем, т.е. используется в качествемеры. Измерительные генераторы сигналов отличаются от обычных генераторовсигналов возможностью установки и регулировки в широких пределах своих выходныхпараметров ( частоты, формы, уровня выходного сигнала), их высокой стабильностью,а также наличие измерительных приборов контролирующих объединение параметровизмерительных сигналов. Обобщенная схема измерительного генератора сигналов:
Задающий генератор – определяетхарактеристику генератора.
Усилитель- усиливает сигналзадающего генератора до необходимой величины и обеспечивает развязку задающегогенератора от нагрузки, т.е. зависимость частоты и напряжения от изменениянагрузки. Часто схемой усилителя обеспечивается регулирующий выходной сигнал.
Выходное устройство- предназначенодля регулировки Uвых и согласованиясопротивления внешней нагрузки с выхода усилителя. Выполнение последнегоусловия важно для получения стабильного выходного сигнала до уровня в широкомдиапазоне перестройки по частоте и получение максимальных нелинейных искажений.
Условиегенерации сигналов.
В общем случае генератором –называется эл. схема формирующая переменное напряжение требуемой формы.Простейшим методом формирования гармонических колебаний является методкомпенсации потерь в LCконтуре. Если в моменте “токов” замыкать ключ т.е. добавлять ( компенсироватьпотери энергии), то возникнут затухающие сигналы с частотой собственногорезонансного контура:
ƒ = 1 / 2π √ L*C
Момент замыкания долженсовпадать с “током”, совпадать по фазе, эту компенсацию можно осуществлятьподавая в определенный момент на контур через некоторую схему выходноенапряжение, которое снимается с контура ( замкнуть обратной связью). Основнаяблок схема генератора:. Усилитель усиливает входной сигнал U1 в “а”-раз, при чем между U1 и U возникает фазовый сдвиг. Условиегенерации замкнутой схемы является равенством выходного напряжения схемыобратной связи и входного напряжения усилителя, т.е. U1 = U3 = К*А*U1 = К*А = 1 = g.
Как указывалось выше должнасовпадать и фаза сигналов, т.е. обратная связь должна быть положительнаα+β = 2π*n
1)
2)
Классификацияизмерительных приборов:
1)
2)
НЧгенераторы как правило являются источником не модулированных гармоническихколебаний. ВЧ генераторы являются источниками как не модулированных так имодулированных по амплитуде (АМ) и/или по частоте (ЧМ) гармонических колебаний.
Существуюттакже специальные генераторы с фазной, импульсной и частотной модуляцией.
3) и/или периодических импульсовпрямоугольной формы.
4)
5)
Источники гармоническихсигналов частота которых автоматически изменяется в пределах установленнойполосы частот.
6)
·
·
·
·
Обозначение класса измерениягенератора состоит из условного обозначения и точности по ним: P=1%; U=5%; АМ=10%;
Р1U5АМ10
Низкочастотныеизменяющиеся генераторы.
В зависимости от схемы задающего генератора различают3 типа:
·
·
·
ЛЦ генератор: их задающийгенератор выполняется с самовозбуждением резонансного контура в цепи обратнойсвязи. Частота колебаний определяется параметрами контура:
ƒ = 1 / 2π √ L*C
Изменять частоту генерацииможно путем изменения Lи С.
Недостаток: большие габариты L и С в области низкихчастот. При частоте 20Гц, емкость равна С= 1000мФ, необходима индуктивность L = 63600Гн.
Генераторынабиения.
Схема генератора набиенияпредставлена на рисунке:
Частота f2 изменяется в такихпределах, чтобы разностная частота на выходе смесителя попала в диапазон НЧвозможность плавной перестройки т.е. не требуется переключение диапазонов. Этопри автоматической перестройки позволяет автоматизировать снятие амплитуднойхарактеристики. По такой схеме сделаны генераторы Г3-104, Г3-18, Г3-5.
RC-генератор строиться по ранееописанной схеме, в которой в цепи ПОС между резонансного контураустанавливается пассивный полосовой RC-фильтр, представленный на рисунке:
f= 1 / 2π√R1*R2*C1C2; R1=R2=R; C1=C2=C; f= 1 / 2π*R*C.
Поэтому для выполнения условиябаланса амплитуд необходимо, чтобы А=3. для выполнения баланса фаз необходимо,чтобы фазовый сдвиг усилителя был равен α=2π, т.к. фазовый сдвигβ=0. Это обеспечивается двухкаскадным усилителем. На практике применяютусилители с коэффициентом усиления больше 3, но вводят ООС, снимающуюкоэффициент усиления до 3. Схема усилителя представлена на рисунке: Длянастройки по частоте устанавливают несколько параллельных резисторов ипереключатель. Чем обеспечивают перекрытие по всему НЧ диапазону путем разбивкиего на поддиапазоны. Схема представлена на рисунке: Обычно пару резисторовподбирают так, чтобы частота изменялась в 10 раз, а в пределах каждогоподдиапазона главным перестройка частоты обеспечивалась переменнымконденсатором. Следует отметить, чтоцепь ООС выполняет и другую функцию – автоматически поддерживает уровеньвыходного напряжения задающегогенератора, неизменно, т.е. автоматически поддерживает баланс амплитуд.
Высококачественныеизмерительные генераторы.
Как правило задающий генераторстроиться по схеме RC-генератор.Перестройка на частоты осуществляется: в пределах поддиапазона измененияемкости конденсатора колебательного контура, а переключение диапазонов – сменакатушек индуктивности контура. Схема задающего генератора представлена нарисунке: Амплитудную модуляцию осуществляют подачей низкочастотногосинусоидального сигнала обычно 1000 или 400Гц от внутреннего генератора наусилитель-модулятор. Частотная модуляция осуществляется путем подачинизкочастотного синусоидального сигнала изменяемой частоты на варикапподключаемый параллельно колебательного контура задающего генератора. Схемазадающего генератора представлена на рисунке:
Импульсныеизмерительные генераторы.
Схема импульсногоизмерительного генератора представлена на рисунке:
Задающий генератор вырабатываяпеременный сигнал несинусоидальной формы, частота которого регулируется взаданных пределах и определяет частоту следования импульсов выходного сигнала.Выполняется по схеме блокинг-генератора или мультивибратора. Формирующееустройство вырабатывает прямоугольные импульсы различной длительности с крутыми бортами, фазами и плоскими вершинами. Вего состав могут входить: ограничители уровня для формирования плоской вершины(компараторы или диодные ограничители ), триггеры для формирования крутыхбортов и срезов. Генераторы обычно имеют также вспомогательные устройства,схему внешнего запуска и выходное устройство импульсов синхронизации. Импульсына выходе синхронизации опережают импульсы на основном выходе. Такая задержкачасто необходима для запуска внешних приборов, например осциллографа. При чемэта задержка может регулироваться в регулирующем устройстве.
Исследованиеформы электрического сигнала.
Два способа представления эл.сигнала:
·
·
Временной эл. сигнализображается графиком в прямоугольной системе координат. Ординат — мгновенноезначение напряжения или силы тока, а абсцисса – текущее время.
Такое представление эл. сигналаобеспечивает хорошую наглядность при исследовании различных эл. устройств, ихналадки. Для получения графиков используются осциллографы и согласующиеустройства.
Спектральный. Так же любой эл.сигнал можно рассмотреть как сумму простых (гармонических) колебаний, каждое изкоторых имеет свое максимальное значение, частоту и фазу. Эту суммугармонических составляющих определяет сам сигнал (форму и т.д.).гармоническиесоставляющие при данном способе графически представляют в прямоугольной системекоординат — в виде вертикальных линий, абсциссы которых определяют частотугармоники, а их высота максимальное значение для получения амплитудного спектра( используются анализаторы, спектры и гармоники).
Электронно-лучевыеосциллографы.
Это электронный прибор, предназначенныйдля визуального наблюдения формы кривой эл. сигнала и изменение их параметров спомощью ЭЛТ. Наглядность – большое входное сопротивление, широкая полосарабочих частот.
Классификация:
1)
2) процесса)
3)
Общаяструктурная схема ЭЛТ осциллографа приведена на рисунке:
Используетсяс электростатическим отклонением луча в виде двух пар взаимно перпендикулярныхпластин. Принцип отображения формы сигнала на экране ЭЛТ заключается вследующем – исследуемый сигнал, как функция времени отображается на экране в прямоугольной системекоординат, абсциссой которой является ось X (амплитуда), а осью ординат мгновенное значение сигнала. Дверипластин отклоняют фокусирующий луч в взаимно перпендикулярных направлениях,которые можно рассматривать как координатные оси. Отклонение луча по осипроисходит за счет разности потенциалов между пластин. Горизонтальномуотклонению положенного луча отводится роль оси времени, а вертикальному осьмгновенного значения. Для получения равномерной оси времени необходимо, чтобылуч ЭЛТ отклонился в горизонтальном направлении с постоянной скоростью. С этойцелью к горизонтальным пластинам подводят пилообразное напряжение, которое спостоянной скоростью отклоняет луч слева направо на всю ширину экрана, а потомбыстро возвращает его налево и процесс повторяется. Исследуемый сигналподводится к вертикальным отклоняющим пластинам, т.о. на экране ЭЛТвырисовывается график зависимости в масштабе “Y” функция от “X”, Y=F(X). Канал вертикальногоотклонения (канал сигнала) служит для преобразования напряжения исследуемогосигнала соответствующего отклонению луча по вертикали. Состоит из входногоустройства, включает в себя входной разъем переключающий режимы входной цепи,позволяющий отделить постоянную составляющую входного сигнала.
Аттюниатор-делитель– для калиброванного ослабления сигнала. Состоит из: усилителя усиливающегосигнал до уровня необходимого отклонения по вертикале. Канал горизонтального отклонения (канал развертки исинхронизации) служит для формирования напряжения вызывающего горизонтальные отклонения луча,усиление сигнала синхронизирующего частоту усиления сигналов.
Каналуправления яркости – предназначен для усиления сигнала управляющей яркостисвоим колибратором длительности, предназначен для измерения временныххарактеристик исследуемых сигналов (периода колебания и т.д.).
Колибратордлительности – предназначен для измерения временных характеристик исследуемогосигнала (период колебания).
Колибраторнапряжения – предназначен для изменения амплитуды исследуемого сигнала, какправило это источник стабильного напряжения или переменного, или стабильноготока.
Назначение и виды разверток.
Для осциллографическихизмерений в осциллографах применяют следующие виды разверток:
·
·
·
Вид разверткиопределяется формой напряжения приложенного к пластинам X.
Линейнаянепрерывная развертка: периодическое перемещение луча ЭЛТ по экрану вдольоси с постоянной скоростью. Такой вид развертки применяют при исследованиипериодических непрерывных процессов. Для получения этой развертки в канал X включается генераторпилообразного напряжения. Схема представлена на рисунке:
Период Тразв.состоит из времени прямого хода луча tпрям в течении которого напряжение на пластинах X линейно возрастает и эл.луч перемещается с постоянной скоростью слева направо – развертка во времениизображения, и времени обратного входа tобр в течении которого напряжение быстро возвращаетсяк начальному значению. Обычно линия обратного луча гасится. На экране ЭЛТнеподвижного изображения частота исследуемого сигнала должна в целое число разпревышать частоту развертки. Это достигается подбором частоты развертки т.о.генераторы развертки работают в широком и плавно регулируемом диапазоне частот.В следствии неизбежного колебания частот fвх и fразвих соотношение в течении времени может нарушится, что приведет к перемещениюизображения на экране, т.о. необходима постоянная подстройка частоты развертки.Чтобы избежать этого необходимо синхронизировать. Обычно его синхронизируютчастотой исследуемого сигнала т.е. заставляют частоту развертки автоматическиследовать за изменением входной частоты, для сохранения постоянства частоты.Такая синхронизация называется – внутренней. Частоту развертки можносинхронизировать с частотой внешнегосигнала – внешняя синхронизация.
Линейная ждущая развертка:при исследовании импульсных периодических сигналов с большой скважностью илиодиночных импульсов применение непрерывной развертки не целесообразно т.к. вэтом случае изображение импульса принимает малую часть ЭЛТ. Кратковременныйимпульс при этом наблюдается в виде всплеска, для решения этой проблемыиспользуют линейную ждущую развертку. При ней каждый импульс исследуемогосигнала допускает генератор который подает на горизонтальную пластину одиночныйимпульс пилообразной напряженности определенной длительности. Амплитудойнеобходимой для развертки на всю ширину экрана. Длительность ждущей разверткиили ширину импульса можно изменить. Этоосуществляется также регулировкой, что и при непрерывной развертки. Генераторвырабатывающий напряжение линейной ждущей развертки до прихода импульса запусканаходится в режиме ожидания, разрешение на импульс развертывающий напряжениепоступает на генератор несколько ранее, чем этот исследуемый импульс поступитна пластину вертикального отклонения т.е. в канал “Y” вводят линию задержки. Это позволяетнаблюдать фронт импульса даже при очень большой величине крутизны. Запускгенератора может производиться импульсами положительными или отрицательнойполярности, что позволяет наблюдать как передний ток задерживает фронтимпульса.
Круговая развертка:применяется для измерения временных интервалов, частоты сигнала и т.д. Онаполучается в том случае, когда на часть отклоняющих пластин подают сигналыодной частоты со сдвигом фаз = 900, вызывающие одинаковые отклонениялуча “X,Y”.
Обобщенная схема осциллографапредставлена на рисунке:
Двухканальные, двухлучевые осциллографы.
Предназначены для наблюдениядвух сигналов на одной ЭЛТ. Двухканальные осциллографы содержат 2 канала:вертикальные отклонения и эл. коммутатор, который попеременно передает сигналыканалов 1 и 2 на одни и тежи вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ. Такиеосциллографы имеют следующие режимы работы:
1)
2)
3)
4)
Вдвухканальных осциллографах имеется 2 развертки – основная и задержанная.Основная обычная развертка, задержанная имеет свой генератор развертки и схемусравнения, что позволяет получать растяжку любого участка сигнала наблюдаемогона развертке.
Двухлучевой осциллограф.
Имеетспециальную ЭЛТ с двумя лучами, т.е. имеет 2 электронно-оптические системы, 2пары отклоняющих пластин, которые образуют два независимые луча поступающие наэкран. В осциллографе 2 независимые пластины вертикального отклонения.Генератор развертки как правило общий, поэтому внутренняя синхронизация осуществляетсялибо от первого либо от второго канала. Каждая разновидность осциллографовимеет свои преимущества: двухлучевой позволяет наблюдать 2 сигнала раздельно (их применяют для исследования 2 не повторяющих сигналов) и при исследованиинестационарных процессов. Двухканальные имеют более лучшую стабильность илучшие характеристики.
Выбор осциллографа и техника осциллографических измерений.
При выбореосциллографа определяющим фактором является достоверность наблюдаемого наэкране сигнала т.е. его неискаженности. Для этого необходимо выполнение рядаусловий заключающиеся как в правильном выборе тех. параметров осциллографа, таки в правильной годимости к исследуемому объекту.
Выбор режимаработ: в выборе развертки и ее синхронизации в исследуемом сигнале.
Осуществляетсяв зависимости от:
·
· Y”при значительном напряжении входного сигнала 150-200В (точно этот пределопределяется чувствительностью ЭЛТ, которая указана в тех. характеристикахосциллографа), исследуемый сигнал особенно импульсный целесообразно подаватьнепосредственно на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ, при этом искаженияформы сигнала будет минимальным по сравнению если его подавать через усилительканала “Y”. Приисследовании высоковольтных сигналов между источником сигнала или входомосциллографа или вертикально отклоняющие пластины включают делитель напряжения– выносной аттюниатор. Он должен иметь большое входное сопротивление и малоевыходное сопротивление. Последнее необходимо, чтобы входное сопротивлениеосциллографа не изменяло коэффициент передачи. Схема аттюниатора на листе.Аттюниатор должен сохранять постоянство коэффициента передачи во всей полосечастот пропускания осциллографа.
· Y” иливертикально отклоняющей пластине. Если же исследуется импульс тока, нужноследить за тем, чтобы постоянная составляющая времени цепи образуемаявспомогательным резистором, и параллельно подключенной к ней емкости кабели ивходной емкости осциллографа, должна быть существенно меньше длительностиимпульса.
Наблюдение периодических сигналов.
Дляполучения осциллограммы одного периода длительность развертки должна быть равнапериоду исследуемого напряжения, при наблюдении периодических процессовприменять внутреннюю синхронизацию. Синхронизация от сети удобна приисследовании напряжения частоты, которое равно или кратно частоте сигнала(например: пульсация сети).
Наблюдение импульсных сигналов.
Приисследовании импульсных сигналов большую важность играет неискаженноевоспроизведение на ЭЛТ. Определяется полосой пропускания канала “Y” его верхняя граничнаячастота пропускания необходимая для передачи прямоугольного импульса, и должнасоставлять:
Fny≤ΔUm / Um*2π*τn
Какуказывалось ранее наблюдение импульсных сигналов как однократных так ипериодических с большой скважностью (Q) может оптимально проводить при внутренней или внешнейсинхронизации развертки в ждущем режиме. Скорость ждущей развертки выбираетсятак чтобы изображение импульса растягивалось на весь экран, при этомизображение растягивается тем больше чем выше скорость развертки. Применяяосциллограф не только для наблюдения формы сигнала, но и для измеренийнеобходимо прежде всего для получения точных измерений произвести калибровкучувствительности по каналу вертикального отклонения и калибровку развертки.
Измерение амплитуды.
Калибровкачувствительности – установка по колибратору с помощью подстрочного регулятораноминального коэффициента отклонения по вертикали, т. о. Чтобы количестводелений координатной сетки на экране ЭЛТ по вертикале соответствовалачисленному значению калибровочного напряжения при значении входного аттюниатора 1 Вольт на деление.Тогда при подаче на вход исследуемого сигнала численное значение его амплитудыбудет определяться как: Umизм = H*dном,где H – количестводелений на масштабной сетки по вертикале занимаемый сигналом, dном – число на шкалепереключателя аттюниатора напряжения обозначающее данное его положение.
Измерение интервалов времени.
Калибровкаразвертки по длительности – это отклонение луча по горизонтали на строгоопределенное расстояние. Обычно при подключении калибровочного генераторанеобходимо добиться по средству регулировки, чтобы период этого сигнала занималполную длину масштабной сетки ЭЛТ по горизонтали, тогда при подачи на входисследуемого сигнала, его временные характеристики (период, длительность ит.д.) будут определяться, т. е. будут измерены как расстояние t= L*q, где L – количество делений погоризонтали занимаемых измерениямивременных интервалов исследуемого сигнала, q – число на шкале переключателя развертки время-деления.
Электронно – измерительные приборы.
ЭИП дляизмерения тока, напряжения и мощности.
Классификация:
·
·
Поисполняемым функциям делятся на:
·
·
По диапазонуизмерения:
·
·
По родутока:
·
·
·
ЭлектромеханическиеЭИ состоят из:
1)
2)
3)
Электромеханическиепреобразователи ( измерительные механизмы) используются в аналоговом ЭИ,которые непрерывную эл. величину (ток, напряжение, мощность) преобразуют вмеханическое перемещение указателя по известной функции преобразования.Воздействие магнитного поля постоянного магнита на катушку и измеряемым токомразделяет механический крутящий момент F пропорциональный току:
А=1/W*dΨm/dα*I,где I – измеренный ток,его среднее значение; Ψm– ток сцепления катушки; w– жесткость крутизны.
Максимальная чувствительность1,5*107 рад/А, минимальный предел входной величины 10-7А.Падение напряжения таких приборов от 0,01 до 0,1В. По измеренной катушки проходит ток, который создает магнитное поле.На подвижной системе закреплен стальной сердечник его взаимодействие смагнитным полем создает Fмпропорционален току I:
L= 1 / 2W*dl / da**I2.Измеряемое значение тока действующего: диапазон частот от 40Гц до 8кГц,максимальная чувствительность 1,5*102рад / А, минимальный предел 10-2А,падение напряжения от 0,5 до 1,5В, класс точности 0,5.
Электродинамическаясистема.
Имеется 2 катушки, одназакреплена неподвижно, а вторая на оси вместе с указателем. Механический моментв системе от взаимодействия токов протекающих по этим катушкам. Онпропорционален произведению токов. Род тока: постоянный и переменный,измеренное значение – действующее, диапазон частот переменного тока от 40Гц до20кгЦ, падение напряжения от 0,7 до 2В, класс точности 0,5. Вывод: в вышеописанных электромеханических преобразователях подвижная система поворачиваетсядо тех пор, пока не наступит равновесие между крутящим моментом и силоймеханического сопротивления скручивания пружины. Индукционная система дана нарисунке: I1,I2 –переменные токи. Система катушки создает бегущее магнитное поле, котораяиндуцирует вихревые токи в алюминиевом диске. Взаимодействие индуцированноготока с бегущим магнитным полем вызываетмех. момент М. Используется в цепях переменного тока на частоте 50Гц, классточности 0,5.
Электростатическаясистема.
Электростатическая системапредставлена на рисунке. Преобразователь состоит из 2 электродов которыеобразуют конденсатор. К электродам подводится напряжение под действием которогооно заряжается, возникает сила взаимодействия, угол отклонения являетсянапряжением между электродами: а= 1 / 2W* dc / dl **V2. класс точнос