ИЗМЕРЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОСЦИЛЛОГРАММЫ

4.1 Основные положения

Для получения осциллограммы исследуемого сигнала необходимо управлять движением

электронного пучка на экране электронно – лучевой трубки (ЭЛТ) в горизонтальном и

вертикальном направлениях. Под действием сигнала, который подается на канал вертикального отклонения «Y», электронный луч движется в вертикальном направлении. При линейной развертке горизонтального отклонения генератор развертки вырабатывает пилообразное напряжения. Под действием генератора линейной развертки луч движется в горизонтальном направлении.

При одновременном действии сигнала на “Y” пластины и генератора развертки на “X”

пластины луч движется по сложной траектории, описывая на экране (ЭЛТ) форму сигнала. Для того чтобы изображение сигнала на экране было неподвижным, необходимо, чтобы соблюдалось равенство:

Tp = k ⋅ Tc (2.1)

где Тр - период пилообразного напряжения генератора развертки;

Тс - период сигнала:

k – число, показывающее сколько периодов сигнала укладывается в периоде развертки.

При линейной развертке на экране ЭЛТ получаем изображение сигнала как функцию времени.

При определении различных параметров сигнала (частоты, фазы) употребляется синусоидальная развертка. Для ее получения в осциллографе нужно отключить генератор развертки и на вход "X"подать синусоидальное напряжение. На экране получим фигуру Лиссажу.

Если известна частота сигнала, поданного на вход "Y", то можно определить частоту сигнала, поданного на вход "X", и наоборот, по формуле:

fx ⋅ nx = fy ⋅ ny (2.2)

где fx , fy — частоты сигналов, поданных соответственно на входы "X" и "Y",

ny , nx — количество точек пересечения фигуры Лиссажу осями X и Y.

Если на входы "X" и "Y" подать сигналы равных частот, то в зависимости от сдвига фаз между сигналами на экране ЭЛТ получим частный случай фигуры Лиссажу: эллипс, круг, наклонная прямая. При равных частотах и сдвиге фаз, равном 90°, на экране будет круг. Круговую развертку часто используют для измерения частоты сигнала. Меньшую по величине частоту fx подают на вход "Y" и со сдвигом в 90° на вход "X'' Большую по величине частоту подают на вход "Z" (модулятор яркости). На экране получится круг в виде яркостных меток. Измеряемую частоту можно рассчитать по формуле:

fx = fz / N (2.3)

где N - количество яркостных меток.

2.2 ЗАДАЧА

Построить графически осциллограммы, если известно, что к осциллографу с одинаковой

чувствительностью к отклонению по вертикали и горизонтали приложены напряжения

а) при линейной развертке

к пластинам "Y"

UY (t) = A⋅ U(ωt + j)

к пластинам "X"

UX (t)=B⋅ U(t / Тр - 0,5), Tp = k⋅ Tc

Временем обратного хода луча можно пренебречь. Значения А, В, j, k берутся из таблиц 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1

Таблица 2.2

б) при синусоидальной развертке к пластинам "Y"

UY (t) = A⋅ U Sin(iωt+j)

к пластинам "X''

UX (t) = B⋅ U Sin(jωt)

Исходные данные взять из таблиц 2.1, 2.2 и 2.3.

Таблица 2.3

2.3 Методические указания к решению задачи

2.3.1. Для выполнения данного задания необходимо изучить раздел 2.2, раздел 2.3.3

2.3.2. Порядок построения осциллограмм.

2.3.2.1. Поле чертежа разбивается на 4 квадранта. В первом изображается сигнал Uс(t),

поданный на пластины вертикального отклонения "Y", в третьем cигнал Up(t), поданный на пластины горизонтального отклонения ''X", во втором квадранте строится изображение, формируемое на экране осциллографа. При этом масштабы по осям времени и амплитуд в первом и третьем квадрантах должны быть одинаковыми.

Пример построения осциллограммы рассмотрим для линейной развертки для случая

UY (t) = 2U⋅Sin(ωt + 180°)

UX (t) = 8U(t/Tp - 0,5)

Тр=2⋅Тс

Решение выполняется в следующей последовательности:

1) выбрать произвольно масштаб и построить напряжения развертки Up(t);

2) построить Uс(t), учитывая, что в том же масштабе должно уложиться 2 периода (К=2)

напряжения сигнала;

3) графически построить осциллограмму (рисунок 2.1).

Правило построения осциллограммы. Отложите на осях времени для Up(t) равные отрезки,

разбейте их на одинаковое количество интервалов, и обозначьте их одинаковыми цифрами.

Точки, обозначенные одинаковыми цифрами и соответствующие upY и upX, сносите

пунктирными линиями до тех пор, пока они не пересекутся. Точки пересечения

обозначьте теми же цифрами. Изображение на экране осциллографа получится путем

последовательного соединения точек пересечения.

2.3.3. Построение осциллограммы при синусоидальной развертке производится аналогично при условии что на пластины X и Y подается система гармонических напряжений согласно варианту m, L.

Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 542; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!