русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Метрология, стандартизация, сертификация


Дата добавления: 2015-09-15; просмотров: 1110; Нарушение авторских прав


 

 

Для студентов специальностей


200503 Стандартизация и сертификация

 

Таганрог 2009

УДК

Составитель Т.В.Шушкевич.

 

Методические указания к выполнению лабораторной работы "Электронно-лучевой осциллограф" по курсу "Метрология, стандартизация, сертификация". – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. – 34 с.

 

 

Данное пособие содержит основные теоретические сведения, методику выполнения лабораторной работы и описание используемых приборов. Для студентов специальности 200503.

 

 

Табл.6. Ил. 17. Библиогр.: 3 назв.

 

 

Рецензент С.В.Кавчук, канд. техн. наук, доцент кафедры
АСНИ и Э ТТИ ЮФУ.

 

       
 
 
   



Цель работы. Ознакомление с устройством и возможностями электронно-лучевых осциллографов. Приобретение навыков измерения параметров периодического напряжения с помощью осциллографа.

 


1. Общие сведения

 

Электрические процессы, протекающие во многих устройствах, являются весьма сложными и определяются большим числом параметров, непосредственное измерение которых стрелочными приборами не всегда возможно и рационально. Для полной характеристики таких процессов необходимо знать закон их изменения во времени.

Электроннолучевыми осциллографами называются универсальные измерительные приборы, предназначенные для наблюдения и исследования разнообразных электрических процессов, графически воспроизводимых на экране электроннолучевой трубки. Помимо качественной оценки исследуемых процессов, осциллографы позволяют измерять ряд их параметров: максимальные и мгновенные значения напряжений и токов, длительность импульсов и т. д. Они используются в качестве индикаторов в измерительных мостах переменного тока, а также при измерениях методами сравнения частоты, фазовых сдвигов, коэффициента амплитудной модуляции и других параметров радиосигналов. Благодаря малой инерционности осциллографы пригодны для исследования периодических колебаний в широком диапазоне частот от нуля (постоянный ток) до десятков и сотен мегагерц, а также непериодических и редко повторяющихся колебаний, например одиночных импульсов или электрических разрядов. Высокая чувствительность определяет возможность исследования очень слабых колебаний, а большое входное сопротивление обусловливает малое влияние прибора на режим исследуемых цепей.



Электроннолучевые осциллографы применяются как в виде отдельных приборов, так и в качестве компонентов измерительных установок, позволяющих воспроизводить на экране трубки вольт-амперные, частотные, амплитудные, фазовые, переходные и другие характеристики цепей.

Ниже рассматриваются принципы построения и действия основных компонентов электроннолучевых осциллографов, которые определяют технические возможности этих приборов и способы управления ими при измерениях.

 

 

2. Индикаторы электроннолучевых осциллографов

 

В качестве индикаторов осциллографов широкого применения используются электроннолучевые трубки (ЭЛТ) с электростатической фокусировкой и управлением. Исследуемый процесс отображается светящейся кривой (осциллограммой), возникающей на экране трубки в результате бомбардировки его электронным лучом, т. е узким пучком быстро летящих электронов.

На рис. 1 показаны устройство и схема включения осциллографической ЭЛТ простейшего типа. Она представляет собой электровакуумный прибор с длинным стеклянным баллоном цилиндрической формы, имеющим на одном из концов конусообразное расширение. Электроды, расположенные внутри баллона, разделяются на две группы. Одни из них образуют электронную пушку, которая создает электронный луч, направленный вдоль оси трубки. Другие электроды составляют отклоняющую систему, которая служит для управления электронным лучом при движении его к люминесцирующему экрану, нанесенному на внутреннюю поверхность основания конуса.

Рис. 1. Устройство и схема включения осциллографической электроннолучевой трубки

 

Электронная пушка состоит из подогреваемого катода К, модулятора М и двух анодов А1 и А2. При нагревании с торцовой поверхности катода, в центральной части которого нанесен оксидный слой, происходит эмиссия электронов. Питание электронной пушки производится от источника высоковольтного напряжения UB = 1 ÷ 3 кВ через делитель напряжения R4–R7.

Первоначальная фокусировка потока электронов осуществляется при помощи модулятора М, который выполняется в виде металлического цилиндра, окружающего катод, с небольшим круглым отверстием в центре основания. На модулятор подается отрицательное (по отношению к катоду) напряжение (несколько десятков вольт), под действием которого электроны концентрируются вблизи оси трубки. Здесь электроны попадают в ускоряющее поле первого анода А1 и часть из них, преодолевая отталкивающее действие со стороны основания модулятора М, проскакивает в его центральное отверстие и устремляется по направлению к аноду. Изменяя потенциометром R4 (с надписью «Яркость») потенциал модулятора, можно регулировать количество электронов, образующих электронный луч, а следовательно, и вызываемую ими яркость свечения экрана. При некотором отрицательном напряжении на модуляторе (напряжении запирания) все эмиттируемые электроны возвращаются обратно на катод и изображение на экране пропадает. Во многих осциллографах предусмотрена возможность подачи на модулятор (через гнездо «Модулятор» и разделительный конденсатор С1 – так называемый вход Z осциллографа) переменного или импульсного напряжения с целью модуляции плотности электронного луча и связанной с нею яркости светового пятна на экране.

Электроны приобретают требуемую скорость под воздействием электрических полей двух цилиндрических анодов А1 и А2, расположенных вдоль оси трубки. На аноды подаются положительные напряжения: 100 – 500 В на анод А1 и 1 – 3 кВ на анод А2. Попадая внутрь первого анода, электроны после пересечения в осевой точке О1 движутся по расходящимся траекториям. Для ограничения ширины потока электронов аноды снабжены диафрагмами в виде перегородок с узкими отверстиями в центре.

Окончательное оформление потока электронов в электронный луч и фокусировка его происходят в электростатическом поле между первым и вторым анодами. Внутри первого анода силовые линии идут под большим углом к оси трубки и на электроны действуют значительные силы, увлекающие их вперед по направлению к осевой точке О2. Однако внутри второго анода направление силовых линий изменяется так, что электроны, продолжая двигаться ускоренно, в то же время несколько оттягиваются от оси. По выходе за пределы второго анода электроны летят с постоянной скоростью под малым углом к оси трубки по прямолинейным траекториям, сходящимся в некоторой осевой точке О. Изменяя потенциометром R5 (с надписью «Фокус») напряжение, подводимое к первому аноду, подбирают такую форму поля между анодами А1 и А2, при которой электронный луч фокусируется в точке О, лежащей на поверхности экрана; при этом на экране наблюдается световое пятно диаметром в десятые доли миллиметра.

Экран трубки представляет собой нанесенный на поверхность стекла тончайший слой специального вещества – люминофора, способного светиться под действием ударов электронов. Все люминофоры обладают свойством послесвечения, которое оценивается временем, отсчитываемым с момента прекращения возбуждения экрана, в течение которого яркость свечения изображения падает до 10% первоначальной. В осциллографах, предназначенных для визуального наблюдения, применяются преимущественно трубки с экранами зеленого свечения, имеющими время послесвечения 0,01 – 0,1 с. Для исследования медленно протекающих и непериодических процессов используются трубки с экранами длительного послесвечения (до десятков секунд).

Длительное воздействие резко сфокусированного электронного луча на одну и ту же точку экрана при большой яркости свечения может вызвать выгорание люминофора. Поэтому для увеличения срока службы трубки рекомендуется избегать чрезмерной яркости свечения экрана и не допускать появления на нем неподвижной светящейся точки.

Электроны луча, бомбардируя экран, выбивают из него вторичные электроны. Благодаря этому устраняется опасность накопления на экране отрицательных зарядов и устанавливается электрическое равновесие, при котором потенциал экрана остается неизменным. Для отвода вторичных электронов на внутреннюю поверхность трубки, начиная от второго анода и почти до экрана, наносят проводящий слой графита, так называемый аквадаг, который электрически соединяют со вторым анодом.

Графитовое покрытие полезно и тем, что оно экранирует электронный луч от электрических и магнитных полей, существующих вне трубки. Однако эта экранировка не всегда является достаточной. Поэтому трубку часто помещают в цилиндр из мягкой стали, ослабляющий влияние магнитных полей, создаваемых трансформаторами и дросселями осциллографа; последние желательно помещать возможно дальше от трубки. Дополнительную экранировку от внешних полей создает металлический кожух (корпус) осциллографа.

 

Управление электронным лучом в осциллографических трубках осуществляется с помощью двух пар взаимно перпендикулярных пластин: вертикально отклоняющих Y1 и Y2 и горизонтально отклоняющих XI и Х2, расположенных между вторым анодом и экраном. При отсутствии на этих пластинах напряжений электронный луч, перемещаясь прямолинейно, создает светящееся пятно в центре экрана О. При подаче на пару пластин, например Yl, Y2, постоянного напряжения Uy между ними возникает электрическое поле, пересекая которое электроны двигаются по параболе, отклоняясь в сторону положительно заряженной пластины (рис. 2).

 
 

 

 


Рис. 2. Траектория полета электрона при воздействии на него поля отклоняющих пластин

Выйдя за пределы этого поля, электроны, сохраняя полученное направление движения, летят вновь прямолинейно и попадают на экран в некоторой точке А, смещенной по вертикали от точки О на расстояние

,

пропорциональное напряжению . Коэффициент пропорциональности называется чувствительностью трубки к отклонению по вертикали и численно характеризует размер отклонения светового пятна на экране (в миллиметрах) при подведении к пластинам Y1 и Y2 напряжения 1 В. При подаче постоянного напряжения на вторую пару пластин XI и Х2 светящееся пятно на экране смещается от точки О по горизонтали на расстояние

,

где чувствительность трубки к отклонению по горизонтали, мм/В.

Чувствительность к отклонению является важнейшим параметром ЭЛТ; она зависит от конструкции трубки и режима ее работы и при параллельном расположении пары отклоняющих пластин определяется формулой

,

где b – длина отклоняющих пластин; m — расстояние от центра пластин до экрана; d – расстояние между пластинами, – напряжение на втором аноде.

С целью повышения чувствительности к отклонению уменьшают расстояние d между отклоняющими пластинами, что ведет к возрастанию напряженности электрического поля. При этом, однако, возникает опасность перехвата электронов положительно заряженной пластиной. Чтобы избежать этого, отклоняющие пластины часто располагают не параллельно, а под углом друг к другу с раствором в сторону экрана; применяют также способ отгибания наружу концов пластин, ближайших к экрану.

Повышения чувствительности можно достигнуть и путем понижения напряжения на втором аноде, приводящего к уменьшению скорости электронов. Однако это не всегда допустимо из-за ослабления яркости свечения экрана и ухудшения фокусировки луча. Высокая чувствительность при большой скорости электронов обеспечивается в трубках с послеускорением, имеющих третий анод, находящийся под напряжением в несколько киловольт и расположенный между отклоняющими пластинами и экраном. В качестве третьего анода обычно используют кольцеобразный слой аквадага, который в этом случае имеет вывод на баллоне ЭЛТ.

Чувствительность к отклонению осцнллографических трубок лежит в пределах от 0,1 до 0,5 мм/В. Обычно , так как горизонтально отклоняющие пластины располагают, как правило, дальше от экрана, чем вертикально отклоняющие.

Электроны имеют ничтожную массу, поэтому при изменении напряжения на отклоняющих пластинах электронный луч практически мгновенно изменяет свое направление, вызывая сдвиг светового пятна на экране. При подводе к одной паре отклоняющих пластин, например Yl – Y2, переменного напряжения световое пятно будет непрерывно перемещаться по вертикали. Если частота этого напряжения превышает 10 – 20 Гц, то вследствие инерционности зрительного восприятия и наличия послесвечения экрана отдельные положения светового пятна не различаются и на экране наблюдается вертикальная светящаяся линия. Длина линии L (вертикальный размер изображения) определяется размахом (двойной амплитудой) переменного напряжения. Поэтому, измерив L, можно получить оценку значения измеряемого напряжения

,

где Кy – коэффициент вертикального отклонения (В/см или В/дел).

При одновременном воздействии переменных напряжений на пластины Yl, Y2 и XI, Х2 положение светового пятна на экране в каждый момент времени определяется мгновенными значениями отклоняющих напряжений и на экране наблюдается кривая сложной траектории перемещения пятна, называемая осциллограммой.

 

3. Воспроизведение формы кривых переменных напряжений

 


Для получения осциллограммы исследуемое напряжение подводится непосредственно или через усилитель к вертикально отклоняющим пластинам ЭЛТ (рис.3).

Одновременно на горизонтально отклоняющие пластины от генератора развертки подается пилообразное напряжение, примерная форма которого показана в верхней части рис. 4. Период повторения этого напряжения Тпл состоит из двух интервалов: времени прямого хода Тпр, в течение которого напряжение изменяется линейно и заставляет электронный луч равномерно перемещаться по экрану в горизонтальном направлении, развертывая изображение исследуемой кривой, и времени обратного хода То6р, в течение которого напряжение быстро возвращается к исходному значению. Периодичность пилообразного напряжения обычно характеризуют частотой повторения

На рис. 5 рассмотрен случай одновременной подачи на отклоняющие пластины исследуемого напряжения Uy и пилообразного напряжения Uпл, имеющих одинаковую частоту. Слева вверху схематически изображен экран трубки с проекциями на нем отклоняющих пластин Yl, Y2 и XI, Х2. Справа и внизу показаны графики напряжений Uy и Uпл, причем масштаб этих напряжений предполагается равным вызываемому ими отклонению светового пятна на экране. На осях времени обоих графиков и изображении экрана цифрами 0, 1, 2 и т. д. отмечены одни и те же моменты времени и соответствующие им положения светового пятна на экране.

В начальный момент времени 0, когда напряжение Uy = 0, под действием пилообразного напряжения электронный луч отклоняется максимально влево и световое пятно совпадает с точкой 0. Как видно из рисунка, дальнейшее перемещение пятна по вертикали в течение времени прямого хода Тпр сопровождается равномерным смещением его вправо; во время обратного хода Тобр пятно быстро движется в обратном направлении (влево) и к концу периода напряжения Uy возвращается в исходную - точку 0, после чего начинается новый период его движения по той же траектории. В результате на экране между точками 0 и 10 воспроизводится в определенном масштабе большая часть кривой напряжения Uy. Небольшая часть этой кривой, приходящаяся на время обратного хода луча, представлена в искаженном виде линией обратного хода между точками 10 и 12 (0). Хотя яркость этой линии и невелика (вследствие большой скорости обратного движения луча), все же она мешает наблюдению осциллограммы.

Рис. 5. Построение осциллограммы

 

Желательно, чтобы время Тобр было возможно меньшим, поскольку в этом случае исследуемая кривая будет воспроизводиться более полно при одновременном уменьшении яркости линии обратного хода. Обычно То6р=0,15Тпл. В большинстве осциллографов линию обратного хода устраняют посредством автоматической подачи на модулятор ЭЛТ в течение интервала времени То6р большого отрицательного напряжения, запирающего электронный луч.

Для получения на экране неподвижного изображения N периодов исследуемого напряжения частотой fy необходимо иметь пилообразное напряжение с частотой повторения

,

т. е. отношение частот должно быть равно целому числу N. Обычно выбирают N = 2 – 5.

В нижней части рис. 4 показаны кривые синусоидального напряжения, наблюдаемые на экране при различных целочисленных отношениях частот . Например, при отношении одному периоду пилообразного напряжения соответствуют четыре периода напряжения частотой fy, причем три из них будут воспроизведены на экране полностью.

Если отношение частот не равно точно целому числу, то в конце периода пилообразного напряжения электронный луч не возвращается в исходное положение и каждая новая траектория его движения отличается от предыдущей. Это приводит к непрерывному перемещению наблюдаемого изображения по экрану либо к возникновению на экране неподвижных изображений сложных фигур, состоящих из отрезков исследуемой кривой; последнее имеет место при отношении частот , равном отношению целых чисел, например 5:4.

 

4. Погрешности осциллографических измерений

 

Погрешность воспроизведения формы исследуемого сигнала на экране ЭЛТ определяется, в первую очередь, двумя факторами:

– точностью, с которой соблюдается отношение пропорциональности между текущим значением исследуемого напряжения и значением управляющего напряжения, приложенного к вертикально отклоняющим пластинам;

– точностью, с которой соблюдается постоянство скорости луча при его перемещении вдоль горизонтальной оси ЭЛТ.

Численно эти параметры характеризуются основной погрешностью коэффициента вертикального отклонения и основной погрешностью коэффициента развертки. Относительные предельные значения этих погрешностей приводятся в технической документации на прибор.

Как показано выше, оценка значения измеряемого напряжения находится из соотношения

,

где Кy – коэффициент вертикального отклонения. Очевидно, что это – косвенное измерение (результат находится на основании известной зависимости между искомой величиной и другими величинами, полученными в результате прямых измерений). Следовательно, предел относительной погрешности результатов измерения напряжения можно оценить по формуле

.

Относительная погрешность коэффициента вертикального отклонения приводится в технической документации на прибор.

Погрешность определения размеров изображения (погрешность отсчета) ΔL зависит, в первую очередь, от толщины линии луча на экране ЭЛТ или величины минимального шага курсора при курсорных измерениях. Толщина линии луча может быть от 0,2 мм до 1,0 мм в зависимости от типа осциллографа.

Очевидно, что относительная погрешность отсчета зависит от размеров изображения на экране осциллографа. Она тем меньше, чем больше размер изображения. Поэтому при выполнении измерений с помощью осциллографа необходимо добиваться как можно большего изображения на экране.

Измерение периода гармонических колебаний или интервалов времени Т выполняется практически так же, как и измерение напряжения:

,

где G – горизонтальный размер изображения;

КХ – коэффициент развертки.

Предел относительной погрешности результата измерения интервала времени определится по формуле

.

Относительная погрешность коэффициента развертки приводится в технической документации на прибор.

Погрешность определения размеров изображения (погрешность отсчета) ΔG определяется так же, как и ΔL.

 

 

5. Цифровые осциллографы

 

В цифровых осциллографах аналоговый исследуемый сигнал преобразуется в цифровую форму и запоминается в дискретной памяти. Зафиксированный в памяти сигнал может быть использован для отображения его на экране электроннолучевой трубки, на плоском матричном экране или любым другим способом.

Наряду с повышением точности осциллографирования, цифровые осциллографы позволяют полностью автоматизировать процесс измерения, осуществлять дистанционное управление режимом работы, производить математическую и логическую обработку информации. Использование матричных экранов снижает габариты и массу цифровых осциллографов и устраняет необходимость применения источников питания высокого напряжения.

В самом простом виде цифровой осциллограф имеет структуру, представленную на рис. 6. Здесь входной исследуемый сигнал x(t) усиливается до необходимого значения xH(t) и поступает на аналого-цифровой преобразователь АЦП. Мгновенные значения нормированного сигнала xH(t) в моменты времени tk, задаваемые генератором Г, преобразуются в цифровые эквиваленты N(tk) и запоминаются в регистре памяти Рг. Синхронно с моментом взятия цифровых отсчетов N(tk) импульсы tk поступают на счетчик СчМ, где появляется код, равномерно нарастающий во времени. Коды N(tk) в отображающем устройстве ОУ преобразуются в управляющие сигналы, вызывающие вертикальное перемещение светящейся точки экрана ОУ, а коды M(tk) преобразуются в управляющие сигналы, вызывающие горизонтальное перемещение светящейся точки экрана ОУ. При переполнении счетчика СчМ, последний занимает исходное положение, при котором светящаяся точка также возвращается в исходное положение на экране, подготавливая новый цикл получения изображения осциллограммы.

Процесс равномерного набора кода счетчиком СчМ и сброса его в исходное положение при переполнении имитирует временную развертку осциллографа аналогично линейно-изменяющемуся развертывающему напряжению в электронно-лучевом осциллографе.

При отображении сигнала на электронно-лучевой трубке, коды, соответствующие цифровым отсчетам, преобразуются в цифро-аналоговом преобразователе в напряжение, которое поступает на вертикально отклоняющую систему трубки, а коды, соответствующие временной развертке, через цифро-аналоговый преобразователь подаются в горизонтально отклоняющую систему трубки.

Если отображающее устройство построено на матричной индикаторной панели, то коды вертикального и горизонтального отклонения преобразуются в позиционную форму и выбирают одну из строк и один из столбцов матричной панели, в перекрестии которых возникает светящиеся точка.

В блок управления осциллографом включаются арифметическо-логические устройства, что намного расширяет функциональные возможности цифрового осциллографа. Становится возможным оцифровывать любые значения исследуемого сигнала, получать и отображать его производную, интеграл, спектральную характеристику, корреляционную функцию, распределение плотности вероятности и т.д.

На экране осциллографа, помимо собственно осциллограмм, отображается состояние органов управления (чувствительность, длительность развертки и т.п.). Может быть предусмотрен вывод информации с осциллографа на печать и другие функциональные возможности.


6. Осциллограф GRS-6052А

 

6.1. Общие сведения

 

Осциллограф GRS-6052А – это двухканальный осциллограф с максимальной чувствительностью 1мВ/дел и максимальным временем развертки 10нс/дел. Он имеет 6-дюймовую (12,5 см) прямоугольную электронно-лучевую трубку и функцию курсорных измерений. Кроме того, GRS-6052А может работать как цифровой осциллограф на основе встроенного высокоскоростного АЦП и позволяет производить запись и вызов десяти форм входного сигнала. Встроенный интерфейс RS-232 позволяет подключать осциллограф к компьютеру для обмена информацией.

 

6.2. Назначение органов управления

 

После того, как прибор включен, все установленные параметры отображаются на экране. Светодиодные индикаторы, расположенные на лицевой панели показывают дополнительную информацию. Неправильные действия и конечные значения диапазонов предупреждаются звуковым сигналом.

Исключая кнопку (POWER), настройки ручками (ILLUM), (FOCUS) и регулировку линейности луча, все другие настройки управляются микропроцессором и их функции и установки могут быть сохранены в памяти.

Органы управления осциллографом можно условно разделить на шесть секций:

1. Органы управления ЭЛТ.

2. Органы управления трактом вертикального отклонения.

3. Органы управления трактом горизонтального отклонения.

4. Органы управления синхронизацией.

5. Органы управления цифровым осциллографом.

6. Органы управления задней панели.

 

Органы управления ЭЛТ изображены на рис.7.

(1) POWER (выключатель сетевого питания). При нажатии на кнопку загораются все индикаторы на передней панели, в течении нескольких секунд происходит тестирование осциллографа и после установки органов управления в состояние, предшествующее последнему выключения питания, прибор готов к работе.

(2) TRACE ROTATION (поворот) – регулировка изображения параллельно линиям шкалы. Регулировка осуществляется маленькой отверткой.

(3) INTEN (яркость) – регулирует яркость изображения.

(4) FOCUS (фокус) – регулировка фокуса изображения.

(5) CAL (калибратор) – выход калибратора 0,5В 1кГц, предназначен только для компенсации емкости делителей 1:10 из комплекта осциллографа.

(6) Гнездо заземления. Предназначено для подключения шины заземления для обеспечения безопасности обслуживающего персонала. Гнездо может быть использовано для подключения общей шины при исследовании низко частотных сигналов и сигналов постоянного напряжения.

(7) TEXT/ILLUM(текст /подсветка) – кнопка двойного назначения, осуществляет регулировку яркости служебных символов (регулировка яркости изображения в режиме цифрового осциллографа осуществляется совместно с регулировкой яркости служебных символов) и подсветки экрана. Нажатие на кнопку проводит к появлению на ЭЛТ надписи «ТЕХТ», ручка VARIABLE (9) регулирует яркость служебных символов. Последующее нажатие на кнопку проводит к появлению на ЭЛТ надписи «ILLUM», ручка VARIABLE регулирует яркость подсветки шкалы. Возможности регулировки меняются в последовательности:

«ТЕХТ» → «ILLUM» → «ТЕХТ»

Нажатие на кнопку VARIABLE в режиме «ТЕХТ» приводит к отключению служебной информации на экране ЭЛТ (включая маркерные измерения).

Нажатие на кнопку VARIABLE в режиме «ILLUM» приводит к отключению подсветки экрана.

(8) Курсорные измерения.

Управление курсорными измерениями осуществляется кнопками (8) и кнопкой VARIABLE (9).

Кнопка «∆V–∆T–1/∆Т–off» обеспечивает режим курсорных измерений:

– ∆V – измерение разности напряжений;

– ∆T – измерение временных интервалов;

– 1/∆Т – измерение частоты;

– off – курсорные измерения отключены.

Кнопка «C1–C2–TRK» обеспечивает режим перемещения курсоров:

С1 – перемещение курсора 1, курсор помечен символом ▼ при измерении временных интервалов и ► при измерении амплитуды.

С2 – перемещение курсора 2, курсор помечен символом ▼ при измерении временных интервалов и ► при измерении амплитуды.

TRK (слежение) – оба курсора помечены символами ▼ или ► и перемещаются синхронно

(9) VARIABLE в режиме TEXT/ILLUM регулирует яркость служебных символов и регулирует яркость подсветки.

В режиме курсорных измерений осуществляет плавное и грубое перемещение курсоров. Переключение плавно – грубо осуществляется нажатием на кнопку VARIABLE.

В режиме цифрового осциллографа осуществляет перебор пунктов меню программирования.

(10) ◄МЕМО-9 ►- SAVE /RECALL

Прибор содержит 10 энергонезависимых областей памяти, которые могут использоваться оператором для сохранения установки параметров прибора и их выбора. Это касается всех регулировок, которые устанавливаются с помощью микропроцессора. Нажмите ◄ или ► кнопку, чтобы выбрать требуемый адрес памяти. На экране отображается символ «МЕМО» совместно с цифрами от 0 до 9. Каждое кратковременное нажатие кнопки ► увеличивает цифру адреса памяти (до 9). Каждое кратковременное нажатие кнопки ◄ уменьшает цифры адреса памяти (до 0). При нажатии и удержании кнопки SAVE в течение приблизительно 3 секунд, параметры настройки будут сохранены в памяти. На экране отобразится символ "←┘"

Чтобы вызвать из памяти требуемую установку, выберите требуемую ячейку памяти, нажмите и удерживайте кнопку RECALL в течение приблизительно 3 секунд; на экране отобразится символ «┌». Из памяти будут вызваны необходимые состояния органов управления.

Органы управления трактом вертикального отклонения изображены на рис.8. Они предназначены для отображения и контроля амплитудных параметров сигналов.

(11) СН 1 (X) (Канал 1) – включение канала 1. В режиме X-Y, входной канал Х-оси.

(12) СН 2 (Y) (Канал 2) – включение канала 2. В режиме X-Y, входной канал Y-оси.

(13) CH1 POSITION – регулировка положения луча канала 1. Регулятор предназначен для установки положения луча по вертикали. В режиме X-Y регулятор не действует.

(14) СН2 POSITION – регулировка положения луча канала 2. Регулятор предназначен для установки положения луча по вертикали. В режиме X-Y предназначен для перемещения луча по оси Y.

(15) ALT/CHOP имеет несколько назначений, используется только при включении двухканального режима.

CHOP – в служебной области экрана отображается символ режима переключения каналов CHOP (прерывистый). На экране наблюдаются изображение обоих каналов. Коммутация между каналами осуществляется с частотой приблизительно 250 кГц.

ALT – в служебной области экрана отображается режим переключения каналов ALT (поочерёдный). Переключение каналов между каналом 1 и каналом 2 происходит постоянно в течение каждого прямого хода развёртки.

(16) ADD-INV имеет несколько назначений, используется только при включении двухканального режима.

ADD – в служебной области экрана отображается режим ADD. На экране отображается либо алгебраическая сумма, либо разность входных сигналов, в зависимости от разности фаз сигналов и положения переключателя INV. В результате оба сигнала отображаются как один сигнал. Для проведения правильных измерений, коэффициенты отклонения для обоих каналов должны быть одинаковы.

INV – устанавливает для канала 2 режим инвертирования. Этот режим при включении обозначается горизонтальной полосой над символом «СН2».

(17) СН1 VOLTS/DIV.

(18) СН2 VOLTS/DIV – вращающиеся ручки для канала 1 и канала 2 имеют двойное назначение. Вращение ручки но часовой стрелке увеличивает чувствительность канала в последовательности 1-2-5, а при вращении в противоположном направлении уменьшает. Диапазон изменения - от 2мВ/дел до 20В/дел. Ручка автоматически становится бездействующей, если канал выключен.

Нажатие на кнопку VOLTS/DIV, сопровождающееся зажиганием красного светодиода VAR (плавно), переводит регулятор в режим плавной регулировки коэффициента усиления канала вертикального отклонения. Повторное нажатие на кнопку VOLTS/DIV переводит регулятор в режим управления входным аттенюатором, красный светодиод гаснет.

Коэффициенты отклонения и дополнительная информация относительно включённых каналов отображаются в служебной области экрана. «СН1 = коэффициент отклонения, используемый вход». Символ «=» относится к калиброванным значениям и заменяется на символ «>» для некалиброванных значений.

(19) Канал 1 AC/DC.

(20) Канал 2 AC/DC – переключатель режима входов усилителя.

При кратковременном нажатии кнопки происходит переключение входа от связи по переменному току АС (символ ~) к постоянному DC
(символ =). Установленный режим отображается на экране рядом с установленным коэффициентом отклонения.

(21) СН1 GND-PX10

(22) СН2 GND-РХ 10 – кнопка с двойным назначением.

GND – каждый раз при кратковременном нажатии на кнопку вход вертикального усилителя заземляется. Это отображается соответствующим символом на экране.

РХ10 – при нажатии и удержании кнопки, коэффициент отклонения канала будет увеличиваться в 10 раз. Факт наличия делителя 10:1 отображается на экране перед знаком канала (например «Р10», СН1) В случае перехода к курсорным измерениям напряжения, автоматически будет учитываться наличие пробника. Функция не должна быть активизирована, если не используется делитель 1:10.

(23) СН1-Х.Это гнездо предназначено для подачи сигнала на вход 1 канала. В режиме X-Y, сигналы, поданные на этот вход, используются для X отклонения.

(24) СН2 –Y.Это гнездо предназначено для подачи сигнала на вход 2 канала. В режиме X-Y, сигналы, поданные на этот вход, используются для Y отклонения.

 

Органы управления трактом горизонтального отклонения приведены на рис.9. С их помощью выбирают режим работы развёртки, корректируют горизонтальный масштаб, расположение и растяжку сигнала.

(25) POSITION– ручка предназначена для горизонтального перемещения сигналов. В комбинации с кнопкой Х1/ МАG (растяжкой) можно сдвинуть любую часть сигнала на экране. В режиме X-Y используется для перемещения луча по оси X.

(26) TIME/DIV – вращающаяся ручка с двойным назначением. Вращение ручки по часовой стрелке уменьшает коэффициент развёртки в последовательности 1-2-5, а при вращении против часовой стрелки увеличивает. Коэффициент развёртки отображается на экране.

Нажатие на кнопку TIME/DIV, сопровождающееся зажиганием красного светодиода VAR (плавно), переводит регулятор в режим плавной регулировки коэффициента развертки канала горизонтального отклонения. На экране ЭЛТ появится символ «>» для обозначения режима некалиброванных значений. Повторное нажатие на кнопку TIME/DIV переводит регулятор в режим установки калиброванных значений коэффициента развертки, красный светодиод гаснет.

Коэффициенты развертки и дополнительная информация отображаются в служебной области экрана.

(27) X-Y – включение или выключение режима X-Y. В режиме X-Y на экране отображаются коэффициенты вертикального отклонения. Сигнал, определяющий смещение по горизонтали, подается на вход СН1. Сигнал, определяющий смещение сигнала по вертикали, подается на вход СН2. Амплитуда сигналов, подаваемых на этот вход, должна находиться в пределах
1 мВ/дел...20 В/Δ; их частота не должна превышать 500 кГц.

(28) X1/MAG – эта кнопка выбирает режим работы развертки с растяжкой или без растяжки. В режиме растяжки развертка растягивается на величину большую, чем можно увидеть на ЭЛТ. Для просмотра сигнала пользуйтесь ручкой НPOSITION.

(29) MAG FUNCTION (функции в режиме растяжки).

х5, х10, х20 – если выбран режим работы развертки с растяжкой, нажатие на эту кнопку выбирает степень растяжки в 5, 10 или 20 раз.

ALT MAG – если выбран режим работы развертки с растяжкой, нажатие на эту кнопку дает возможность одновременного наблюдения на ЭЛТ сигнала на основной развертке и на развертке с растяжкой. Перемещение линий развертки (основной и растянутой) по горизонтали происходит синхронно.

 

Органы управления синхронизацией изображены на рис. 10.

Органы управления синхронизацией управляют запуском развёртки для каждого из каналов и для двухканального режима.

(30) ATO/NML - кнопка и индикаторы.

Нажатие на кнопку позволяет выбрать режим запуска развёртки. Фактическая установка обозначается светящимся индикатором.

Каждый раз при нажатии кнопки происходит изменение режима запуска развёртки в последовательности:

АТОNMLАТО

АТО – автоматическая синхро-низация. В этом режиме происходит запуск развёртки независимо от наличия синхронизирующего сигнала, или если его частота ниже 10 Гц. Установка уровня запуска развертки осуществляется ручкой TRIGGER LEVEL.

NML – ждущая синхронизация. Запуск развёртки будет осуществляться только при наличии запускающего (входного) сигнала тогда, когда уровень запуска развертки, установленный ручкой TRIGGER LEVEL, находится в пределах от пика до пика сигнала, в противном случае запуска развертки не произойдет и линия развертки не будет отображаться на экране осциллографа. Эффективный диапазон запуска развертки более 25 Гц.

(31) SOURCE – кнопка и индикатор. Нажатие на кнопку позволяет выбрать источник синхронизации развёртки. Фактическая установка обозначается символом на экране. Каждое нажатие на кнопку приводит к выбору источника синхронизации в последовательности:

VERTCHIСН2LINEEXTVERT

VERT – вертикальный выбор. При одновременном исследовании двух сигналов не зависимых друг от друга по частоте, источник синхронизации (канал 1 или канал 2) будет выбираться синхронно с работой коммутатора развертки. Это позволяет получить стабильное изображение сигналов на ЭЛТ.

СН1 – развёртка синхронизируется сигналом от канала 1.

СН2 – развёртка синхронизируется сигналом от канала 2.

Line – развёртка синхронизируется от сети. Это позволяет получить стабильное изображение сигналов, кратных частоте питающей сети.

ЕХТ – развёртка синхронизируется внешним сигналом, подающимся на гнездо EXT.

(32) TV – кнопка выбора синхронизации ТВ-сигналом. Нажатие на кнопку позволяет выбрать синхронизацию развёртки по строкам или кадрам. Фактическая установка обозначается символом на экране (TVV или TVH). Каждое нажатие на кнопку приводит к выбору источника синхронизации в последовательности:

TV-VTV-HOFFTV-V

TV-V – синхронизация осуществляется сигналом кадровой синхронизации, содержащимся в видеосигнале. При этом обратите внимание на правильный выбор наклона полярности сигнала синхронизации. На экране индицируется символ "TV-V".

TV-Н – синхронизация осуществляется сигналом строчной синхронизации, содержащимся в видеосигнале. При этом обратите внимание на правильный выбор наклона полярности сигнала синхронизации. На экране индицируется символ "TV-H".

(33) SLOPE (полярность) – кнопка для выбора наклона сигнала поляризации или выбора полярности видео.

В режиме АВТО или NML полярность выбирают кратковременным нажатием на кнопку, чтобы выбрать фронт сигнала, который используется для запуска генератора развертки. Каждый раз после нажатия кнопки происходит переключение сигнала запуска положительным или отрицательным фронтом сигнала, что отображается на экране ЭЛТ символами "/"или "\".

В режиме ТВ синхронизации, кнопку нажимают для выборы полярности видео сигнала (синхроимпульс вверх или вниз), которая будет отображена символом положительного видео сигнала «+» или «-» символом отрицательного видео сигнала.

(34) COUPLING – выбор фильтра синхронизации. Фактическая установка фильтра обозначается символом на экране. При каждом нажатии на кнопку COUPLING происходит выбор сигнала синхронизации в последовательности:

АСHFRLFRАС

АС (переменный) – в этом режиме происходит исключение из сигнала синхронизации постоянной составляющей и сигналов частотой ниже 20 Гц. Режим фильтра НЧ используется при наблюдении сигнала с большой постоянной составляющей.

HFR (ВЧ фильтр) – отфильтровывает из входного сигнала синхронизации высокочастотные компоненты выше 50 kHz. Этот фильтр удобен для обеспечения устойчивой синхронизации сигналов с низкой частотой и сложной формой.

LFR (НЧ фильтр) – отфильтровывает из входного сигнала синхронизации высокочастотные компоненты ниже 30 kHz, в том числе и постоянную составляющую. Режим LFR удобен для создания устойчивой синхронизации высокочастотных сигналов сложной формы и устранения влияния сигналов низкой частоты или помех электросети.

(35) TRIGGERING LEVEL – уровень синхронизации. Вращение ручки приводит к изменению уровня, при котором происходит запуск развертки, это особенно полезно при наблюдении сигнала наклонной формы. Примерное значение уровня запуска (он выражается в вольтах) индицируется на экране осциллографа. Вращение ручки против часовой стрелки приводит к смещению уровня запуска развертки в отрицательную область. Вращение ручки по часовой стрелке приводит к смещению уровня запуска развертки в положительную область. Когда уровень синхронизации не установлен должным образом, устойчивое изображение сигнала на экране осциллографа получить не возможно.

Свечение светодиода TRG означает наличие режима синхронизации. На низких частотах возможно моргание светодиода синхронно с запуском линии развертки.

(36) HOLD OFF (стабильность). При исследовании сложных сигналов, регулировкой уровня запуска развертки не всегда возможно добиться устойчивой синхронизации. Положение ручки HOLD OFF определяет величину задержки запуска развертки в зависимости от установленного коэффициента развертки. Вращение ручки позволяет добиться более устойчивого изображения сигнала. В крайнем левом положении регулятора задержка запуска минимальна, в крайнем правом максимальна.

(37) TRIG EXT – вход сигнала внешней синхронизации.


Органы управления цифровым осциллографом изображены на рис. 11.

(38) STORAGE/REAL TIME (цифровой осциллограф /аналоговый осциллограф) – нажатием на кнопку переключают режимы аналогового и цифрового осциллографа. Управление кнопками 39...42 становится возможным только при включении режима цифрового осциллографа. Включение режима цифрового осциллографа сопровождается миганием зеленого светодиода «RUN», означающего процесс дискретизации входного сигнала. Переключение в режим аналогового осциллографа происходит повторным нажатием на кнопку STORAGE.

(39) MENU – нажатие на эту кнопку активизирует вспомогательные режимы управления: вид огибающей, количество усреднений, вид представления сигнала на экране, управление записью/считыванием сигнала. Режим, доступный в настоящий момент, отображается в верхней части экрана. Выбор других режимов осуществляется регулятором (9).

(40) RUN/STOP – нажатие на кнопку RUN останавливает процесс дискретизации входного сигнала, входной сигнал фиксируется на экране, зеленый светодиод гаснет. На экране появляется надпись «STOP». Повторное нажатие на кнопку запускает процесс аналогово-цифрового преобразования, светодиод снова мигает.

(41) SINGLE – нажатие на кнопку включает режим однократного запуска развертки. Развертка будет запущена первым синхронизирующим сигналом, при этом условия синхронизации должны быть установлены заранее. При включении режима «SINGLE» развертка автоматически переключается в ждущий режим (зажигается светодиод NML), это дает возможность запуска развертки только при поступлении на вход синхронизирующего сигнала. Нажатие на кнопку RUN/STOP устанавливает режим готовности однократного запуска цифровой развертки и стирает с ЭЛТ предыдущий сигнал.

(42) UTILITY – внутреннее программное обеспечение осциллографа включает в себя несколько утилит для обмена данными с ЭВМ (выбор скорости передачи данных, установка режима дистанционного управления, возврат к заводским установкам).

 


Органы управления задней панели приведены на рис. 12.

 
(43) Переключатель выбора напряжения сети с встроенным предохранителем.

(44) Входное гнездо для подсоединения шнура питания.

(45) CHI Output – выход канала 1 (BNC гнездо). Этот выход может использоваться для подключения частотомера или другого прибора.

(46) Вход Z – BNC гнездо. Для модуляции луча по яркости внешний сигнал подается на усилитель Z. Яркость уменьшается при подаче положительного сигнала, и увеличивается при отрицательном.

(47) Разъем RS-232 – для подключения компьютера к осциллографу.

 

6.3. Экранная графика

 

На экране осциллографа, в режиме аналогового осциллографа, отображается информация об установленные режимах органов управления. Не отображается только информация о вращающихся ручках, таких как FOCUS, ILLUM. Расположение символов отображаемой информации иллюстрируется рис. 13.

В режиме цифрового осциллографа на экране осциллографа отображается информация об установленных режимах органов управления и выбранных режимах работы. Расположение символов отображаемой информации иллюстрируется рис.14.

7. Генератор сигналов специальной формы

 

SFG-2104 является функциональным генератором, воспроизводящим высокоточный по частоте сигнал с высоким разрешением. Генератор воспроизводит синусоидальный сигнал, меандр и треугольник.

Внешний вид передней панели генератора сигналов SFG-2104 приведен на рис. 15.

 

(1) POWER– включение питания: нажать для включения питания и активации дисплея, повторно нажать для выключения прибора.

(2) Основная функциональная клавиша WAVE клавиша устанавливает в циклическом режиме форму выходного сигнала генератора (синус, треугольник, меандр). После нажатия кнопки соответствующий индикатор формы сигнала отображается на дисплее.

(3) Кнопки ввода значений (вспомогательные функциональные клавиши): нажать 0...9 для ввода значений, затем кнопку требуемых единиц величин для окончания ввода. Если нажата клавиша SHIFT, то прибор будет выбирать вспомогательные функции, при этом подсвечивается индикатор клавиши SHIFT.

(4) Клавиши единиц: используются для выбора соответствующих единиц и установки введенного значения частоты (МГц, кГц, Гц) или скважности в нормальном режиме.

(5) Клавиши модификаций: используются для выбора числового разряда величины. Затем можно вращать ручку для увеличения или уменьшения значения в данном разряде.

(6) Индикаторы формы выходного сигнала: показывают форму сигнала на основном выходе и текущую выполняемую функцию.

(7) Индикатор вспомогательных функций: при нажатии SHIFT, прибор переходит в выбор вспомогательных функций и данный индикатор подсвечивается.

(8) Индикатор единиц величин: для индикации размерности величины, отображаемой на дисплее.

(9) Индикатор аттенюатора: индицирует включение аттенюатора 20 дБ.

(10) Индикатор скважности: отображает скважность импульсов на основном выходе (только для режима меандра).

(11) Индикатор выхода ТТЛ/КМОП: показывает текущий статус выхода ТТЛ/КМОП.

(12) Дисплей: 9 разрядный дисплей отображает значения величин и информацию о частоте сигнала на основном выходе. Индикатор DUTY отображает значение скважности сигнала на основном выходе в режиме генерации меандра. Индикаторы ЕХТ и CONT показывают, что работает режим измерения внешней частоты.

(13) Разъем основного выхода: тип BNC с внутренним сопротивлением 50 Ом.

(14) Разъем выхода сигналов ТТЛ/КМОП: для выхода ТТЛ/КМОП совместимых сигналов. При нажатии клавиш SHIFT+9 и утопленной ручке ТТЛ/КМОП (17), на разъеме будет ТТЛ-сигнал. Если отжать кнопки, то вращением ручки (17) можно настроить КМОП-совместимый уровень выходного сигнала 5-15 Впик.

(15) Контроль амплитуды и аттенюатора: Поверните ручку по часовой стрелке для максимальной амплитуды и против часовой - для минимальной. Поднимите ручку для включения добавочного ослабления 20 дБ.

(16) Контроль постоянного смещения: поднимите ручку для выбора любого уровня смещения в пределах ±5 В на нагрузке 50 Ом (вращение по часовой стрелке положительное смещение, против часовой – отрицательное).

(17) Переключатель ТТЛ/КМОП: При нажатии SHIFT+9 и утопленной ручке, на выходе (9) будет ТТЛ-сигнал. Если отжать кнопки, то вращением ручки можно настроить КМОП-совместимый уровень выходного сигнала 5-15 Впик на выходе (14).

(18) Индикаторы режима внешнего частотомера, модуляции и ГКЧ: эти индикаторы показывают текущий статус внешнего частотомера, ГКЧ или модуляции и текущие операции. Индикатор AM показывает установку режима внутренней амплитудной модуляции, индикатор FM-режим внутренней частотной модуляции, индикатор SWEEP – режим линейного или логарифмического качания частоты, индикатор COUNT показывает статус работы частотомера. Индикатор ЕХТ определяет, что задействован внешний источник для режимов частотомера, модуляции и ГКЧ.

(19) Контроль времени качания и выбора линейного/логарифмического качания частоты: поверните ручку по часовой стрелке для установки максимального времени качания, против часовой - для минимального. Линейный закон качания выбирается при утопленной ручке, логарифмический – при поднятой.

(20) Настройка полосы качания и выбор АМ/ЧМ: в режиме ГКЧ поворот ручки по часовой стрелке устанавливает максимальную полосу качания, против часовой – минимальную. В режиме модуляции поворот ручки по часовой стрелке устанавливает максимальную девиацию частоты или коэффициент амплитудной модуляции, против часовой – минимальную. Для выбора режима ЧМ необходимо утопить ручку, для AM – поднять.

(21) Вход внешнего измерения частоты: разъем типа BNC для подачи внешнего сигнала на частотомер. Параметры входа: 1 МОм//150 пФ.

(22) Выбор времени счета: индикатор времени счета внешнего частотомера. При активации функции внешнего частотомера индикатор будет мигать в последовательности 0,01; 0,1; 1 или 10 секунд. Выбор соответствующего времени счета производится вращением ручки (5).

(23) Индикатор переполнения: в режиме внешнего частотомера индикатор показывает, когда измеряемая частота превышает выбранный предел измерений.

 

 

8. Порядок выполнения работы

 

8.1. Измерение максимальной величины периодического напряжения

 

1. Включить осциллограф GRS-6052A нажатием кнопки POWER. Осциллограф готов к проведению измерений через 15 мин после включения.

2. Подать сигнал на гнездо СН1. Источником сигнала является один из генераторов SFG-2104.

3. Подключить к генератору цифровой мультиметр GDM-8145. Кнопка TRUE RMS в отжатом положении (измерение переменной составляющей), кнопка AC/DC в положении AC (нажата). Предел измерения 2В.

4. Установить на генераторе частоту выходного сигнала, равную 900 Гц (0,9 кГц). Форма сигнала – меандр, среднеквадратическое значение (контролируется по цифровому вольтметру) от 1 до 2В.

5. В табл. 1 занести значение, полученное на вольтметре, определить погрешность и амплитудное значение входного сигнала.

Формулы для расчета погрешности цифрового вольтметра приведены в табл. 2, коэффициент амплитуды – в табл.3.

6. Провести курсорные измерения двойного пикового напряжения U2пик на осциллографе (рис. 16). Результат измерения и шаг перемещения (установки) курсоров занести в табл. 1.

 

 


Табл. 1

Частота, кГц Форма сигнала Показания вольтметра UV ± ΔUV, В КА Двойное пиковое U 2КА·UV, В Шаг установки курсоров осциллог-рафа ΔUmin, В Относ. погреш-ность δосц U, % Результат осцилл. измерений U2ПИК ± ΔU2ПИК, В
0,9 меандр            
синус            
треуг.            
меандр            
синус            
треуг.            

 

Табл. 2

Диапазон Разрешение Погрешность в полосе частот
45 Гц – 1кГц 1–2 кГц 2–10 кГц 10–20 кГц 20–50 кГц
10–200 мВ 10 мкВ 0,005UИЗМ±15 ед. мл. разряда 0,01UИЗМ ± 15 ед. мл. разряда 0,02UИЗМ± 30 ед. мл. разряда 0,05UИЗМ± 30 ед. мл. разряда
0,1–2 В 100мкВ
1–20 В 1 мВ
10–200 В 10 мВ 0,5%+15 ед. мл.раз. Не нормируется
100–1000В 100 мВ

 

Табл. 3

Входной сигнал меандр синус треугольник
Коэффициент амплитуды КА 1,0 1,414 1,732

 

Рассчитать погрешность осциллографических измерений δосцU, учитывая, что пределы допускаемого значения основной погрешности коэффициентов отклонения каналов СН1 и СН2 составляют:

– для коэффициентов отклонения 1 мВ/дел и 2 мВ/дел при непосредственном входе ±5%;

– для коэффициентов отклонения от 5 мВ/дел до 20 В/дел при непосредственном входе ±3%.

Погрешность отсчета δотсч может быть определена через вертикальный размер изображения или с использованием шага курсора. В последнем случае она будет определяться по формуле

,

где UИЗМ – измеренное значение напряжения.

7. Изменяя на генераторе вид выходного сигнала (треугольный, синусоидальный, меандр) и варьируя среднеквадратическое значение (контролируется по цифровому вольтметру) в пределах от 1 до 2В, заполнить таблицу 1 для частоты выходных сигналов, равной 900Гц.

8. Переключить предел измерения цифрового вольтметра на 20В. Изменяя на генераторе вид выходного сигнала (треугольный, синусоидальный, меандр) и варьируя среднеквадратическое значение (контролируется по цифровому вольтметру) в пределах от 5 до 6В, заполнить таблицу 1 для частоты выходных сигналов, равной 5кГц.

9. Отключите цифровой вольтметр.

10. Отключите курсоры осциллографа.

 

 

8.2. Получение суммы сигналов.

 

1. Подайте сигнал прямоугольной формы с частотой 5кГц и размахом 5В на гнездо СН1.

2. Подайте сигнал треугольной формы с частотой 50кГц и размахом 5В от другого генератора на гнездо СН2.

3. Включите двухканальный режим работы осциллографа нажатием кнопки СН2.

4. Установите значения коэффициентов вертикального отклонения 2В/дел для каждого канала.

5. Установите значение коэффициента развертки 0,1 mс/дел или 50µс/дел.

6. Вращая ручки POSITION первого и второго канала, получите непересекающиеся изображения входных сигналов.

7. Нажмите кнопку ADD (суммирование сигналов).

8. Изменяя форму сигнала на канале СН1 (на первом генераторе), посмотрите, как изменяется сумма сигналов.

9. Установите на первом генераторе (канал СН1) прямоугольную форму сигнала. Клавишами модификации частоты на втором генераторе (канал СН2) выберите наименьший разряд. Ручкой изменения частоты измените частоту треугольных импульсов последовательно от 49,9997кГц до 50,0003кГц. Что происходит? Объясните наблюдаемое явление.

10. Установите на двух генераторах синусоидальные сигналы. Амплитуду сигнала со второго генератора (канал СН2) сделайте минимальной. Получите сумму сигналов. На экране – модель сигнала с помехой. Меняя амплитуду сигнала со второго генератора, посмотрите, как изменяется суммарный сигнал.

11. Выключите режим суммирования, нажав на кнопку ADD.


8.3. Синусоидальная развертка в осциллографе.

 

1. Установите на двух генераторах синусоидальные сигналы частотой 10 кГц и амплитудой 5 В.

2.Установите значения коэффициентов вертикального отклонения 1В/дел для каждого канала.

3. Получите устойчивое изображение двух синусоид.

4. Установите режим X-Y, нажав на кнопку X-Y. На экране – фигура Лиссажу.

5. Переключите осциллограф в цифровой режим, нажав кнопку STORAGE.

6. Перерисуйте фигуру Лиссажу в таблицу 4.

Табл. 4

1 : 1 1 : 2 1 : 3 2 : 3
фигура Лиссажу        

 

7. Изменяя частоту сигнала на втором входе, заполните таблицу 4.

8. Переключите осциллограф в аналоговый режим, нажав кнопку STORAGE. Посмотрите, как изменяются фигуры Лиссажу.

9. Выключите режим X-Y, нажав на кнопку X-Y.

10. Выключите двухканальный режим работы, нажав на кнопку СН2.

11. Отключите генератор от второго входа (канал 2).

 

 

8.4. Модуляция яркости луча

 

1. На вход СН1подать синусоидальный сигнал частотой 1 кГц и амплитудой 5 В.

2. На Z-вход, расположенный на задней панели осциллографа, подать прямоугольный сигнал частотой 10 кГц. Регулятор амплитуды на генераторе – в крайнем левом положении.

3. Изменяя амплитуду сигнала на Z-входе от минимального до максимального значения, убедиться в наличии модуляции яркости луча.

4. Изменяя частоту сигнала на Z-входе с шагом 10 кГц, определить максимальное значение частоты fZ для различных форм сигналов fX, при котором еще можно установить соотношение частот двух сигналов. Результаты занести в табл. 5.

5. Отключить источник сигналов от Z-входа осциллографа.

 


Табл. 5.

Частота fX Форма сигнала на канале 1 Максимальная частота fZ
1 кГц синус  
меандр  
треугольник  

 

8.5. Измерение в



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
 | Шушкевич Татьяна Викторовна


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.038 сек.