Метрология / Шпоры метрология 11-15

11. Временные диаграммы, поясняющие работу множителя развертки.

Множитель развертки – переключатель, используемый для уменьшения минимального коэффициента развертки и растяжки отдельных фрагментов сигнала. (любой фрагмент)

МР увеличивает УВО в 5-10 раз.

Новый коэффициент развертки

Рисунок: «Временная диаграмма для развертки»

12. Структурная схема двухканального осциллографа. Осцилограммы, поясняющие поочередный и прерывистый режимы работы коммутатора.

Рисунок: «Схема двухканального осциллографа»

Коммутатор.

Предназначен для отображения двух сигналов на экране ЭЛТ с одним электронным лучом.

Принцип работы.

Два сигнала видны на экране однолучевой ЭЛТ, т.к. коммутатор попеременно подключает то один, то другой предварительный усилитель к УВО. Существует 2 режима работы коммутатора:

() – поочередный (синхронный)-основной режим.

(…) – прерывистый (асинхронный).Используется на низких частотах для исключения мерцания сигналов.

В поочередном режиме переключение каналов происходит попеременно с частотой генератора развертки после окончания пилообразного напряжения развертки. Изображения сигналов 1го и 2го каналов поочередно сменяют друг друга, но так часто, что на экране они выглядят одновременными.

1 переключение за 1 период развертки.

13. Временные диаграммы, поясняющие работу стробоскопического осциллографа.

Стробоскопический осциллограф.

Применяется для исследования скоростных процессов, СВЧ сигналов с частотой 10-20 ГГц и коротких периодических импульсов в десятки нано- и пикосекунд. Не измеряем однократные сигналы, только периодические.

Рисунок: «Схема стробоскопического осциллографа»

Масштаб увеличивает изображение импульса с периодом Т.

число стробоимпульсов за период.

Принцип работы:

Работа осциллографа основана на считывании мгновенных значений периодических сигналов при помощи кратковременных стробирующих импульсов с периодом, автоматически сдвигающихся за каждый период сигнала на , 2, 3. от начала импульса. За каждый период сигнала считывается одно мгновенное значение.

Условие: период стробоимпульса больше периода сигнала на момент считывания ΔТ

За каждый период считывается 1 мгновенное значение.

14. Структурная схема цифрового запоминающего осциллографа. Выборка сигнала и принцип его работы.

Рисунок: «Структурная схема двухканального ЦО»

ПЗУ – постоянное ЗУ

УС – устройство связи; интерфейс USB, COM/

IEEE488, GPIB – измерительный интерфейс.

АЦП – аналого-цифровой преобразователь.

шаг квантования

шаг дискретизации

Принцип работы.

В основе цифрового осциллографа лежит преобразование исследуемого аналогового сигнала U(t) в последовательность цифровых значений равномерно считываемых в определенные дискретные моменты времени. Преобразование из аналогового сигнала в цифровой выполняет АЦП. Из АЦП код передается в быстродействующее ОЗУ, а затем переписывается в ЗУ для долговременного хранения и отображения сигнала на дисплее. Таймер является цифровым аналогом Генератора Развертки, т.к. он обеспечивает равномерное считывание мгновенных значений через шаг дискретизации В аналоговом осциллографе Генератор Развертки вырабатывает пилообразный сигнал, а в цифровом – таймер вырабатывает короткий прямоугольный импульс.

15. Процесс записи сигнала в оперативную память цифрового осциллографа. Предыстория сигнала, момент запуска на экране осциллографа.

сигнала U(t) в последовательность цифровых значений равномерно считываемых в определенные дискретные моменты времени. Преобразование из аналогового сигнала в цифровой выполняет АЦП. Из АЦП код передается в быстродействующее ОЗУ, а затем переписывается в ЗУ для долговременного хранения и отображения сигнала на дисплее.

Запись в ОЗУ: Рассмотрим на примере 4-х разрядной АЦП, диапазон от 0 до 4В, шаг квантования погрешность 6%.

Формирование адреса ОЗУ:

13.

12.

11.

Сигнал растягивается в результате увеличения скорости нарастания пилообразного напряжения.T_p –не меняется, изменяется наклон. Развертка луча на экране происходит за меньшее время, чем период развертки T_p. Период развертки не изменяется.

М_р -> :

-уменьшает К_р

-увеличивает УГО

-T_p=const

-Скорость нарастания увеличивается в 2 раза.

15.

Номер импульса таймера зад адресс ячейки ОЗУ в которую записывается код из АЦП. Объем памяти ОЗУ 1- 256 кБ. Частота дискретизации зависит от КР. При длительных развертках шаг дискретизации увеличивается, чтобы не было переполнения памяти.

Непрерывная цикл запись в ОЗУ позволяет отображать предысторию сигнала, до импульса синхронизации, до момента развертки в аналоговом осцил. Начальная развертка находится в середине экрана(trig запуск). Память делится на 2 части 1кБ +1 кБ. В 1кБ запис коды из АЦП после момента синхр с последующей остановкой записи и блокир синхроимп. Затем по команде МП происходит перепись данных из ОЗУ в ЗУ начиная с точки ост записи. Объем памяти равный 1 кБ остается неизменным. В нем остаются данные которые были записаны до момента синхронизации

14.