Зертханалық жұмыс №5

"Осциллографтың жұмыс істеу принциптері мен конструкцияларын оқу".

Жұмыс мақсаты: Аналогтық және сандық осциллографтың жұмыс істеу теориясымен танысу, олардың сұлбаларының құрылысын және метрологиялық мінездемелерін зерттеу.

1. Осциллографтар: жіктемелері мен қолданылуы

Электронды осциллограф – бұл құрал визуалды көруге, өлшеуге, электрлі процесстердегі әр түрлі түрдегі фото суреттеуге арналған. Бұл процесстер электронды-сәулелі трубкалардың экранында көрсетіледі, ол электронды осциллографтың негізгі мүшесі болып табылады.

Осциллографтың экранындағы суретті анықтау осциллографтау деп аталады. Экрандағы сурет немесе оның фотосуреті осциллограмма деп аталады.

Осциллографтық өлшеу зерттелінетін құбылыстарды көруде ерекше көрнектілікке ие. Қазіргі осциллографтар әр түрлі электрлі процесстерді қарастыруға мүмкіндік береді, тіпті егер сигнал кездейсоқ жағдайдағы уақыт пен ұзақтығында пайда болғанда, мысалыға секундтың миллиартды бөлігінде.Регистрациялық процесстерде орташа көздің қабілеттілігінің ұзақтылығы 0,1с уақытында шектелінген.

Осциллографтың экранындағы бейненің көмегімен токты және әр түрлі формадағы кернеуді өлшеп және салыстыруға болады, олардың амплитудалы мәндерін, уақыттағы сигнал ұзақтығын бағалау да өте маңызды (қандай да бөлігінде). Сонымен қатар осциллограф жиілікті, фазаны, зерттелетін сигналдың модуляция коэффицентін өлшеуге мүмкіндік береді. Оның көмегімен әр түрлі радио құралдардың амплитудалық, фазалық мінездемелерін алады, электронды лампалардың вольт-амперлік мінездемелері және жартылай өткізгішті аспаптар сигналдардың формаларын зерттейді және басқа комплексті өлшеулерді шығарады.

Осциллографялық өлшеулер зерттелетін жиіліктің үлкен диапазонымен (тұрақты токтан СВЧ диапзонының жиілігіне дейін), сигналдардың сақтау мүмкіндігі мен келесі орындалумен, жоғары сезімдалдылықпен және кедергілерден сигналдарды бөлу мүмкіндігімен ерекшеленеді.

Осциллографялық электрлі емес көлемдер электронды осциллографтын қатынасындағы датчиктардың көмегімен жүзеге асырылады. Датчиктарды әр түрлі процесстерді зерттеуге қолдануға болады, бірақ олар табиғатынан электрлі болып келмейді (қысымның өзгеруі, жарықты ағын, механикалық тербелістер және деформациялар және т.б.). Параметрлі, электрлі емес көлемдегі кедергілерді құрастыру, генераторлық және электрлі емес көлемдегі электрлі қозғалушы күшті құрастыру датчиктері кең таралған.

Осциллографтар белгілеуі және іс-әрекеті бойынша әмбебеп, сақталатын, стробоскопиялық, жылдам және арнайы аспаптарға, сигналдардың бір уақытта бақылау саны бойынша – бір, екі және көп каналды болып бөлінеді.

Әмбебеп осциллографтар – жалпы белгілеуге арналған аспап, гармоникалық және импульсті сигналдарды бақылауға арналған. Бұл осциллографтар екі топқа бөлінеді: бір сарынды блокты конструкциялық аспаптар және ауыстырмалы блокты аспаптар.

Жылдам және стробоскопиялық осциллографтар жылдам әрекет ететін жартылай өткізгіштерде өткізгіш процесстарды зерттеуге, интегральды микросұлбады және ауыстырып қосқыш элементтер кезінде ядролық физикада және басқа да жұмыс аудандарында қолданылады.

Стробоскопиялық түрлендіргіш сигналының негізі, өте қысқы строб-импульсты арнайы сұлбадан тұрады. Сигнал және строб-импульстар арнайы құрал-араластырғышқа келтіріледі. Строб-импульстар амплитудасы, араластырғыштан өткен соң, строб-импульстын өту мезетінде зеттелетін сигналдың амплитудалары сол кездегі мәніне пропорционалды. Одан кейін импульстар бөлшектері күшейеді және көбейеді (10 - рет). Нәтижесінде жалпы белгілеу осциллографпен салыстырғанда одан да көп жоғары жиілікті сигналды зерттеуге мүмкіндік тудырады. Жылдам және стробоскопиялық осциллографтардың өтізу жолағы тұрақты тоқтан оншақты гигагерцка дейін (1 ГГц= Гц) сигнал деңгейі кезінде бір милливольттан бір вольтқа дейін өзгереді.

Сақтау осциллогрфтарының іс-әрекеті (ЭСТ) жад түтіктеріне қолдануға негізделген. Жазылған сигнал ЭСТ экранында жүргізілгенге дейін біршама уақыт сақталады (минуттан бірнеше күнге дейін).

Арнайы белгілеу осциллогрфтары есептеу құрылғыларының құрамына кіруі мүмкін, медицинада өзінен көп каналды индикаторларды және т.б көрсетеді.