Лекции по метрологии (866861), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Внутренняя синхронизация осуществляется сигналом,вырабатываемым внутри осциллографа из исследуемого сигнала. Привнешней синхронизации синхронизирующий сигнал на вход задающегогенератора поступает от внешнего источника.При работе в режиме ждущей развёртки могла бы наблюдаться потеряинформации в том случае, если бы запускающий импульс несколькозапаздывал по отношению к исследуемому сигналу. Чтобы этого избежать,сигнал на вход У-усилителя подаётся через линию задержки, нагруженнуюна конце согласованным сопротивлением.Блок управления яркостью луча служит для подсветки прямого хода игашения обратного хода, нанесение меток времени (в некоторыхосциллографах).Калибратор амплитуды служит для калибровки осциллографа методомзамещения.
Образцовое напряжение снимается с образцового источникавнутри осциллографа. Это напряжение регулируется потенциометром иконтролируется прибором, расположенным на передней панелиосциллографа. Вместо контрольного прибора в некоторых моделяхосциллографов используются градуированные потенциометры.Генератор меток времени служит для калибровки масштаба Х-канала приизмерении временных интервалов. Генератор эталонной частотыуправляет модулятором, который изменяет соответственно яркость луча.В результате на экране осциллографа появляется не сплошное, апрерывистое изображение. Зная период эталонного генератора не сложно692В ждущем режиме запуск генератора развёртки осуществляется самимприходящим импульсом.
Генератор развёртки формирует пилообразныйсигнал нужной длительности, а затем ждёт прихода следующего импульса.При этом меняя длительность пилообразного импульса, удается, как угодносильно растянуть изображение на экране осциллографа. Такой режимпозволяет лучше исследовать форму самого импульса и его фронтов.IID11определить длительность импульса. Однако, этот метод имеет тотнедостаток, что при измерении искажается форма исследуемого сигнала. Всвязи с этим в современных осциллографах применяются калиброванныеразвёртки. Длительность сигнала определяется умножением коэффициентаотклонения (цены деления на экране осциллографа) на размер сигнала вделениях.
Такой метод применяется в осциллографах С1-72, С1-74 и др.Стробоскопический осциллограф позволяет наблюдать короткиенаносекундные импульсы без существенного расширения полосы пропусканияусилителя осциллографа. Для этого осуществляется преобразованиеимпульсов во времени без изменения их формы.Входной сигнал подаётся на модулятор. Одновременно на модуляторподаются короткие стробирующие импульсы со специального генератора.Создать такой генератор значительно проще, чем широкополосныйусилитель.С выхода модулятора стробирующие импульсы, модулированныеисследуемым сигналом, подаются на формирующее устройство, а затем наобычный осциллограф.КТр =Коэффициент трансформации:Период стробирующих импульсовˆ- период исследуемого сигнала;Dt - шаг считывания;( − 1)Ýстр70ˆ= Тс + Þ .2Стробоскопический осциллограф.IID= с - количество импульсов, необходимое для того, чтобы определитьßfформу исследуемого импульса.
Каждый последующий стробирующийимпульс перемещается во времени в пределах исследуемого импульса навеличину Dt. Его амплитуда после выхода из модулирующего устройствапропорциональна амплитуде исследуемого импульса в момент появлениястробирующего импульса. Далее формулирующее устройство выдаётимпульс по форме подобный исследуемому, но во много раз большейдлительности. Это позволяет затем использовать блоки обычногоосциллографа с узкой полосой пропускания.
Пример стробоскопическогоосциллографа С7-11.11ТПри изменении величины тока и напряжения рассматриваются следующиепараметры этих величин.1) Мгновенное значение тока и напряжения - это значение тока илинапряжения в данный момент времени i(t), u(t).2) Амплитуда тока или напряжения для синусоидального сигнала ;v , :v3) Пиковое значение тока или напряжения для несинусоидальногосигнала - это наибольшее значение тока и напряжения.4) Размах напряжения или тока - это сумма абсолютных величинположительных и отрицательных максимальных значений5) Среднее значение тока или напряжения.;ср =1À] -( )F ; :ср =1À] Á( )F6) Средневыпрямленное значение тока или напряжения.;ср.в.
=1À]|-( )|F7) Среднеквадратичное значение тока или напряжения.1À;ср.кв. = á ] - / ( )F712Измерение величины тока и напряжения.11IIDДля синусоидального сигнала среднеквадратичное значение называетсяэффективным или действующим значением тока или напряжения.Кф =;ср.кв.;ср.Измерение тока.Выбор измерителя тока обусловлен частотным диапазоном, формойсигнала и его величиной, а также требуемой точностью. Измеренияпроизводят, как правило, методом прямого отсчёта или методомкомпенсации при помощи следующих измерительных средств.1) Амперметрами электромеханической группы;2) Электронными амперметрами в маломощных цепях;3) На высокой частоте измерение осуществляется выпрямительными итермоэлектрическими амперметрами.4) Для наблюдения и измерения мгновенных значений тока используютсябалластные сопротивления и электронные осциллографы.5) Измерение компенсационным методом производят в тех случаях, когдатребуется особая точность. При этом на образцовом сопротивлении,которое включают в цепь компенсатора, измеряют напряжение.
Токопределяют по закону Ома.Схема компенсации токов. Отчет по нулевым показаниям амперметра.В компенсаторах переменного тока для уравновешивания необходимо;R = ;, противофазность, равенство частот, одинаковая форма. Они менееточны.722Указанные величины связаны между собой через различные коэффициенты,например, коэффициент формы:11IIDИзмерение постоянного тока.2Диапазон величин постоянного тока, подлежащих измерению, колеблетсяот 10А до сотен тысяч ампер. Очень малые токи измеряются спомощью высокочувствительных зеркальных гальванометровмагнитоэлектрической системы. Благодаря использованию зеркальнойсистемы незначительное перемещение рамки гальванометра приводит кзначительному перемещению светового "зайчика" на шкале прибора.
Дляизмерения постоянных токов в десятки мА используются чаще всегоприборы магнитоэлектрической системы.Метод непосредственной оценки. Амперметр включается в разрывисследуемой цепи, что приводит к возрастанию общего сопротивления цепии уменьшению протекающего тока.ã=ä+;R − ;=;ä−ä=−1+Отношение сопротивлений можно заменить отношением мощностей.ã=−991+99→ 0.Для уменьшения погрешностиА - гальванометры.Для измерения малых токов используют УПТ, а до 10Предельная чувствительность измерителя тока, зависит от тока тепловыхшумов, который уменьшается с увеличением внутреннего сопротивленияизмерителя.
Используют преобразователи тока в напряжение и используютвольтметр с высоким входным напряжением.Для расширения диапазона использования прибора применяются шунты.Особенно часто ими пользуются при измерении больших токов в десятки исотни ампер.Если положитьååпр= , тош=Îпр.J- измеряемый ток, ²пр - ток, протекающий через прибор.Электродинамические амперметры используются для токов от 0,1 до 10А.7311IIDИзмерение переменного тока.Специальные приборы электромагнитной системы используются начастотах до 10 МГц. На более высоких частотах до 200 МГц используютвыпрямительные или термоэлектрические амперметры. На частотахсвыше 200 МГц измерения тока не производятся, т.к.
в этом случаевеличина тока не одинакова в различных участках цепи и, кроме того,подключение измерительного прибора существенно меняет её работу. Вэтом случае производятся измерения мощности электромагнитного поля.Для уменьшения влияния паразитных емкостей, амперметр следуетвключать на участке с потенциалами близкими к потенциалу земли.Измерение напряжения.Измерение напряжения, как и тока, осуществляется методомнепосредственного отсчёта или методом компенсации.
Измерениепостоянного напряжения может быть выполнено магнитоэлектрическими,электронными, цифровыми вольтметрами. При изменении напряжениямагнитоэлектрическими приборами последовательно с рамкой включаютдобавочное сопротивление.742Измерение тока промышленной частоты выполняется приборамиэлектромагнитной системы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
