«Электронный осциллограф»



страница2/17
Дата03.02.2018
Размер1.04 Mb.
Название файлаэлектрорадиоизмерения (Биржан).docx
ТипКурсовая
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17
ВВЕДЕНИЕ
Электронный осциллограф предназначен для изучения электрических процессов. Основой осциллографа является электроннолучевая трубка, на экране которой можно визуально наблюдать исследуемые явления, естественно, не «напрямую», а их отображение в виде светящихся линий на экране. Изображение возникает в результате свечения специального вещества – люминофора при воздействии на него пучка электронов, который создаётся электронной пушкой. Органы управления электронной пушкой позволяют регулировать яркость и четкость изображения на экране. Устройство электронной пушки и принципы управления параметрами электронного пучка рассмотрены в разделе "Подготовка к защите". По пути к экрану электронный луч попадает в область между двумя парами плоскопараллельных пластин. Под действием электрического напряжения, приложенного к этим пластинам, электронный пучок отклоняется в сторону положительно заряженной пластины, и светящаяся точка на экране сдвигается в ту же сторону. Обычно одна пара пластин располагается вертикально и, соответственно, пятно смещается по горизонтали. Поэтому эти пластины называют пластинами горизонтального отклонения или отклонения по Х (в соответствии с общепринятым обозначением осей на графиках). Вторая пара пластин расположена горизонтально. Это – пластины вертикального отклонения или отклонения по Y. Величина смещения светящейся точки прямо пропорциональна напряжению, приложенному к пластинам: ∆х(∆у) = α U, где ∆х или ∆у – смещение точки на экране в горизонтальном или вертикальном направлении соответственно, α – коэффициент пропорциональности, который называют чувствительностью (по Х или по Y), обычно измеряется в мм/В. Это позволяет использовать осциллограф для измерения электрических напряжений и малых интервалов времени. Для удобства измерений поверх экрана предусмотрена прозрачная пластина с нанесенной на ней координатной сеткой, а вместо чувствительности используют обратную величину - цену деления координатной сетки. Вначале определяют величину смещения светящейся точки в делениях, а затем, умножая число делений на цену деления, рассчитывают соответствующую величину напряжения, так же, как и при использовании стрелочных приборов. Для измерения разных по величине напряжений в осциллографе предусмотрена возможность усиления слабых сигналов и ослабления сильных. Это аналогично изменению пределов измерения (и, соответственно, цены деления) у стрелочных приборов. Обычно цена деления указана на лицевой панели осциллографа около ручки переключателя усилителя «Y». В противном случае необходимо перед измерениями провести градуировку осциллографа. Если на пластины подано переменное напряжение, то на экране будет наблюдаться соответственно вертикальная или горизонтальная линия, образующаяся при многократном движении точки вверх-вниз или влево-вправо. Если напряжение подано одновременно на обе пары пластин, то на экране появляется кривая линия – результат сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний. Например, если подано две синусоиды с кратными частотами, то можно наблюдать уже известные из курса «Механика» фигуры Лиссажу. На каждую пару отклоняющих пластин одновременно подаётся постоянное напряжение для сдвига всей «картинки» на экране вручную. Реализация сдвига изображения подробно рассмотрена в разделе "Подготовка к защите". Чтобы наблюдать зависимость напряжения от времени, обычно исследуемое напряжение подаётся на пластины вертикального отклонения (на ось Y). При этом на пластины горизонтального отклонения (ось Х) подается напряжение, линейно возрастающее со временем, так называемое напряжение развертки изображения. Тем самым обеспечивается равномерное движение светового пятна по горизонтали. Действие развертки подобно движению бумаги при выполнении лабораторной работы по изучению колебаний песочного маятника в курсе "механика". Маятник оставляет на неподвижном листе бумаги песочный след в виде прямой линии. Равномерное движение бумаги приводит к тому, что след превращается в синусоиду. При изучении быстротекущих процессов движение пятна на экране происходит настолько быстро, что глаз человека не успевает его заметить. Поэтому после прохождения луча слева - направо необходимо осуществить быстрый возврат луча в исходное положение и повторное его многократное прохождение по экрану. Эти соображения и обуславливают пилообразную форму напряжения развертки, подаваемого на пластины горизонтального отклонения. Это напряжение формируется при помощи специального генератора, который является важной 3 составной частью любого осциллографа. Если частота развертки кратна частоте исследуемого напряжения, то при повторном прохождении луча по экрану линии движения светового пятна будут точно накладываться друг на друга и изображение будет неподвижным. В противном случае изображение будет перемещаться по экрану. Чтобы этого не происходило, нужно синхронизировать работу генератора развертки и исследуемый сигнал так, чтобы прямой ход (область возрастания) пилообразного напряжения начинался одновременно с одной и той же фазой исследуемого напряжения. Для этого в конструкции осциллографа предусмотрено специальное синхронизирующее устройство. Линейность прямого хода напряжения развертки позволяет измерять малые отрезки времени, например, период колебаний при помощи все той же масштабной сетки. Цена деления по горизонтали в милли- или микросекундах указана на лицевой панели осциллографа против соответствующих положений ручки переключателя «развертка». С помощью осциллографа можно также наблюдать результат сложения переменных напряжений, подаваемых на общий вход по оси Y. Если подано два напряжения с близкими частотами, то на экране будут видны биения - колебания с периодически изменяющейся амплитудой. Чтобы понять причину их появления, можно воспользоваться аналогией со сложением двух волн. Предположим, что в какой-то момент времени фазы этих волн совпали. Тогда общая амплитуда колебаний равна сумме амплитуд и максимальна. Затем одна из волн начинает отставать, и в какой-то момент времени фазы колебаний станут противоположными. Тогда общая амплитуда равна разности амплитуд, т. е. минимальна. Отставание продолжается, и в некий момент времени разность фаз составит уже 2п. Т.е. снова общая амплитуда будет равна сумме амплитуд и т.д. Очевидно, что частота повторения максимумов (или минимумов) биений будет равна разности частот суммируемых колебаний.



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17


База данных защищена авторским правом ©coolnew.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Теоретические основы
Общая характеристика
Лабораторная работа
Теоретические аспекты
Методические указания
Дипломная работа
Федеральное государственное
Пояснительная записка
Рабочая программа
Методические рекомендации
История развития
Общие сведения
Практическая работа
Физическая культура
Теоретическая часть
Выпускная квалификационная
квалификационная работа
Краткая характеристика
Основная часть
Современное состояние
государственное бюджетное
Финансовое планирование
теоретические основы
Самостоятельная работа
история возникновения
государственное образовательное
Практическое задание
Направление подготовки
Правовое регулирование
Теория государства
Методическая разработка
Российская академия
бюджетное учреждение
Гражданское право
Учебное пособие
образовательное бюджетное
Антикризисное управление
Конституционное право
концепции личности
Уголовное право
Общая часть
Политические партии
История возникновения
прохождении производственной
основная часть
Экономическое содержание
истории развития
Организационная структура
Организация производства