5.5. Виконання досліджень за допомогою осцилографа

Чутливість електронно-променевої трубки, тобто відношення зміщення електронного променя на екрані до напруги на відхи­люючих пластинах, не перевищує декількох міліметрів на вольт. Наявність у схемі електронних підсилювачів дає змогу дослід­жувати напруги порядку долей мілівольта. Можливість реєстру­вати дуже малі напруги (мікровольти) за допомогою відповідного підсилення обмежується тим, що рівень сигналу стає рівнозначним до перешкод, які виникають з різними випадковими причинами.

За необхідності досліджувати не напругу, а струм на відхи­ляючі пластини через підсилювач подається спад напруги з без-реактивного опору (шунта), який вмикається в коло дослід­жуваного струму. Крім візуального спостереження форми кривих струму чи напруги на екрані, їх можна сфотографувати і отримати також осцилограму на папері. Для фотографування кривих до електронного осцилографа додається спеціальний пристій.

Наявність двох пар відхиляючих пластин, які примушують переміщуватися електронний промінь у двох взаємо перпен­дикулярних напрямках, не тільки дає змогу спостерігати форми Кривих струму, але і створює широкі можливості для здійснення різноманітних вимірювань і досліджень. За допомогою електронного осцилографа можна з високою точністю порівнювати частоту змінного струму з еталонною частотою, визначити зсуви фаз між різними електричними сигналами, візуально спостерігати гістерезисну криву магнітних матеріалів і т.д.

Для вимірювання частоти f_х деякої напруги її подають до однієї із пар пластин електронного осцилографа, на іншу пару пластин подається змінна напруга, частота якої f₀ точно відома. Якщо обидві напруги синусоподібні і частоти їх рівні, то на екрані осцилографа в загальному випадку буде зображення еліпса. В частковому випадку, при точному співпаданні напруг по фазі еліпс перетвориться у пряму лінію. Якщо обидва або одна із напруг має не чисто синусоподібну форму кривої, то замість еліпса буде неправильна, замкнена крива.

Електронні осцилографи останніх моделей дають можливість реєструвати не тільки неперервні періодичні процеси, але також і окремі імпульси. З цією метою їх екран покривається речовиною, яка має досить тривале (15—З0 сек.) світіння, а в схему осци­лографа вводиться додатковий пристрій "очікуючої розгортай", який вмикає на вертикальні пластини розгорнуту пилоподібну напругу в момент появи імпульсу на затискачах горизонтальних пластин. У такому пристрої весь процес протікання навіть дуже короткочасного імпульсу залишається зафіксованим на екрані і добре видним на протязі 15—З0 сек.

Особливо цінною властивістю електронних осцилографів є можливість реєструвати за допомогою їх високочастотні процеси. Верхня межа частоти, при якій електронний осцилограф дає результат без суттєвих спотворень це біля 10 МГц. Вхідний опір електронних осцилографів лежить у межах від 0,5 до 5 МОм, тобто він значно більший, ніж у електромеханічних осцилографів, що є великою перевагою.

Недоліком описаного вище останнього електронного осци­лографа у порівнянні з осцилографом магнітоелектричної системи є неможливість реєструвати одночасно декількох процесів. Для вирішення цього завдання розроблені конструкції електронних багатопроменевих осцилографів; є також можливість одночасної реєстрації декількох процесів звичайним однопроменевим осци­лографом за допомогою електронного комутатора, який здійснює дуже швидке почергове підключення досліджуваних напруг на відхиляючі пластини. В цьому випадку на екрані отримується зображення двох (чотирьох, шести) кривих.