- •Глава 1 основы метрологии и измерительной техники
- •1.1. Измерение
- •1.1.1. Физическая величина
- •1.1.2.Виды средств измерений
- •1.1.3. Виды и методы измерений
- •1.2. Единство измерений
- •1.2.1. Единицы физических величин
- •1.2.2. Стандартизация
- •1.2.3. Эталоны
- •1.3. Точность измерений
- •1.3.1. Погрешность результата измерения
- •1.3.2.Погрешности средств измерений
- •1.3.3. Классы точности средств измерений
- •1.3.4. Основная и дополнительная погрешности
- •1.3.5. Методическая погрешность
- •Глава 2 основные характеристики электрических сигналов и цепей
- •2.1. Временные параметры
- •2.1.1. Напряжения и токи
- •2.1.2. Коэффициенты амплитуды и формы
- •2.1.3. Коэффициент мощности км и соs φ
- •2.1.4. Мощность и энергия
- •2.2. Функциональное представление периодических сигналов
- •2.2.1. Напряжения и токи
- •2.2.2. Мощность и энергия
- •2.2.3. Коэффициент мощности км и соs φ
- •2.3. Трехфазные электрические цепи
- •2.3.2. Мощность и энергия в трехфазной цепи
- •2.4. Комплексные сопротивления
- •2.4.1. Фазовый сдвиг
- •2.4.2. Добротность и тангенс угла потерь
- •2.5. Несинусоидальность формы сигнала
- •2.5.1. Параметрическое представление
- •2.5.2. Функциональное представление
- •3. Электромеханические измерительные приборы
- •3.2.1. Приборы магнитоэлектрической системы
- •3.2.2. Приборы выпрямительной системы
- •3.2.3. Приборы термоэлектрической системы
- •3.2.5. Приборы электродинамической системы
- •3.2.6. Электростатические вольтметры
- •3.2.7. Приборы индукционной системы
- •3.3. Электронные измерительные приборы
- •3.3.1. Электронные вольтметры переменного напряжения
- •3.3.2. Выпрямители (детекторы)
- •3.3.3. Особенности электронных измерительных приборов
- •3.4. Влияние формы сигнала на показания приборов
- •3.4.1. Сигнал без постоянной составляющей
- •3.4.2. Сигнал — сумма переменной и постоянно составляющих
- •Глава 4 электронно-лучевой осциллограф
- •4.1. Устройство электронно-лучевого осциллографа
- •4.1.1. Каналы вертикального и горизонтального отклонения
- •4.1.2. Электронно-лучевая трубка
- •4.13. Двухканальные электронно-лучевые осциллографы
- •4.2. Формирование изображений на экране электронно-лучевой трубки
- •4.2.1. Режим линейной развертки (режим y—t)
- •4.2.2. Режим y—х
- •4.2.3. Растровый режим (режим y—х-—z)
- •4.3. Метрология осциллографических измерений
- •4.3.1. Инструментальная погрешность
- •4.3.2. Погрешность взаимодействия
- •4.3.3. Субъективная погрешность
- •4.4. Оценка погрешностей результатов измерений
- •4.4.1. Режим линейной развертки (режим y—t)
- •4.4.2. Режим у—х
- •5. Методы измерение тока, напряжения, мощности и энергии
- •5.1. Измерение постоянного тока, напряжения и количества электричества
- •5.2. Измерение переменного тока и напряжения
- •5.3. Измерение мощности и энергии в цепях постоянного тока и переменного тока промышленной частоты
4.2. Формирование изображений на экране электронно-лучевой трубки
На пластины Y и на пластины X поступают изменяющиеся во времени сигналы.
Траектория движения светящегося пятна на экране будет определяться характером поведения этих сигналов.
Если напряжения на пластинах меняются достаточно быстро (с частотой более 20... 30 Гц), то траектория пятна на экране представляется сплошной линией.
При малых скоростях (частоты ниже 1 Гц) можно наблюдать на экране светящуюся точку, перемещающуюся по экрану ЭЛТ.
В ЭЛО используются разные способы (режимы) формирования изображения.
4.2.1. Режим линейной развертки (режим y—t)
Режим линейной развертки называется также режимом Y—t, поскольку входной сигнал Y как бы разворачивается в текущем времени.
Это режим, в котором можно исследовать изменения входного сигнала во времени.
На пластины Y подается исследуемый сигнал, а на пластины Х подается пилообразное напряжение.
На рис. 4.4 показан случай синусоидального исследуемого сигнала UY периодом ТC и линейно изменяющегося напряжения ГР UX с периодом TР = ТС.
Линейная развертка может быть реализована в автоколебательном режиме или в режиме ждущей развертки.
Автоколебательный режим развертки. В этом режиме ГР непрерывно генерирует периодическое пилообразное напряжение. Если период сигнала ТС окажется равным периоду напряжения генератора развертки ТР, то траектория движения светящегося пятна на экране будет повторяться от цикла к циклу, т.е., в каждом периоде развертки ТР изображение будет одним и тем же. Таким образом, изображение на экране будет устой-чивым (рис. 4.5).
Изображение будет устойчивым также и при кратном отношении (ТР/ТС = 2; ТР/ТС = 3; ТР/ТС = 4...).
В более общем случае, кода периоды исследуемого сигнала и ГР не равны (и не кратны), изображение на экране будет неустойчивым и/или неудобным, так как в каждом цикле развертки луча изображение будет отличаться от изображений предыдущих циклов.
Суммарное изображение как бы бежит по экрану. В некоторых случаях изображение может быть устойчивым, но неудобным для анализа.
Одни и те же пары сигналов могут создавать разные изображения на экране в зависимости от начальных временных сдвигов напряжений на пластинах.
На рис. 4.7 приведены примеры изображений для сигналов с различными временными сдвигами, Изображение 1 соответствует паре напряжений UY и UX1.
Изображение 2 соответствует паре напряжений UY и UX2.
Изображение 3 соответствует паре напряжений UY и UX3.
Изображение 4 соответствует паре напряжений UY и UX4).
Ждущий режим развертки.
В отличие от автоколебательного режима развертки режим ждущей развертки позволяет получить повторяющееся устойчивое изображение при периодическом сигнале на входе Y независимо от соотношения периодов напряжения ГР Uг и входного напряжения UY .
При этом цикл работы ГР определяется (задается) неким управляющим напряжением, например входным исследуемым сигналом. Запуск ГР (начало формирования «пилы»,) происходит лишь при наличии заданных оператором признаков. Например, определенного уровня входного сигнала и знака его изменения(производной).
На рис. 4.8 показан случай, соответствующий нулевому уровню запуска значению входного напряжения UY= О) и положительному изменению входного сигнала (т. е. при его возрастании )
Цикл работы ГР при этом состоит из интервалов рабочего хода ТР — и интервала ожидания — ТОЖ. Значение ТР, не зависит от периода входного сигнала и задается оператором. Значение ТОЖ, (точнее — момент его окончания) определяется следующим моментом совпадения заданных признаков управляющего сигнала (см. рис. 4.8).
В качестве управляющего запуском развертки сигнала (сигнала синхронизации) могут использоваться:
• входной исследуемый сигнал (внутренний запуск);
• внешний вспомогательный сигнал (внешний запуск);
• сигнал напряжения электрической сети питания ЭЛО.
Режим ждущей развертки удобен в большинстве случаев, поэтому он наиболее часто используется
