Виды и формы переменного сигнала
Характеристики переменного сигнала
Амплитуда – это максимальное отклонение переменного сигнала от среднего значения.
Пиковое значение – это амплитудное значение, имеющее место в течение небольшого интервала времени относительно периода самого сигнала.
Размах сигнала – значение величены сигнала от максимального до минимального уровня.
Постоянное значение – усредненное по времени среднеарифметическое значение периодической величены.
Для периодической величины среднее значение равно U.
Эффективное значение – это среднеквадратическое значение периодической величины.
Эффективное значение вызывает за один период своего изменения такой же эффект как значение постоянной величены (например: тепловое действие тока, вращающий момент). Его так же называют действующим значением.
Средневыпрямленное значение – усредненное по времени значение физическое величены, которое находится интегрированием на полупериоде сигнала.
Цифровые измерительные приборы (Ц.И.П.)
Основным блоком Ц.И.П. является аналогово цифровой преобразователь, преобразователь непрерывных величин в цифровые.
Цифровой прибор - это прибор где измеряемая величина подвергается квантованию и на выходе представляется в цифровой форме. Измеряемое значение это сумма уровней квантования.
Цифровые способы измерения предполагают использование образцового сигнала, А.Ц.П., цифрового счетчика и индикатора.
В А.Ц.П. аналоговая величина представляется с помощью нормированных значений отстоящих друг от друга на шаг дискретизации и выраженных цифровым кодом. Двоичный код на выходе преобразуется в арабские цифры.
Осциллограф
Осциллограф – это регистрирующий прибор предназначенный для отображения функциональной связи двух переменных, одной из которых, в большинстве случаев, является время.
В зависимости от типа регистрации различают:
А) светолучевой – запись световым лучом на светочувствительном материале.
В) электроннолучевой – регистрация по средством электроннолучевой трубки
Электронный осциллограф – это измеритель напряжения, отражает мгновенные значения напряжения в виде двух-координатной диаграммы U(t) – осциллограммы (эпюры напряжения).
Классификация:
Осциллограф общепромышленного применения.
Высокочастотный осциллограф:
2.1) с непосредственной разверткой;
2.2) со стробоскопической разверткой;
Цифровой осциллограф.
Специализированный осциллограф: с памятью, с анализатором спектра.
Основа осциллографа – электронно-лучевая трубка: представляет из себя стеклянную вакуумированную колбу, внутренняя поверхность экрана покрыта люминофором, который светится при взаимодействии с ускоренными электронами и характеризуется временем послесвечения:
малое время – 100 мкс
среднее время – 10 мс
длительное время – до нескольких минут.
Цвет экрана: белый, зеленный, синий, красный.
Электронно-лучевая трубка — это электровакуумный прибор, предназначенный для преобразования электрических сигналов в световые. Применяются электронно-лучевые трубки трех типов:
1) с электростатическим управлением (электростатические), в которых электронный луч фокусируется и отклоняется электрическим полем;
2) с электромагнитным управлением (электромагнитные), в которых луч фокусируется и отклоняется магнитным полем;
3) со смешанным управлением, в которых луч фокусируется, например, электрическим полем, а отклоняется — магнитным, либо наоборот.
Рис. 15. Устройство и схема включения электростатической трубки:
К - катод, М — модулятор, а1 — первый анод, а2 - второй анод, д1,д2 — горизонтально отклоняющие пластины, д3,д4 — вертикально отклоняющие пластины
На рис 15 представлено устройство и примерная схема включения трубки с электростатическим управлением. Основные элементы трубки: электронный прожектор (пушка), состоящий из катода К, который испускает электроны; управляющий электрод (модулятор) М, служащий для управления силы тока луча (яркостной модуляции); первый а1 и второй а2 аноды, служащие для ускорения электронов и формирования (фокусировки) электронного луча, две пары отклоняющих пластин д1д2 и д3д4, предназначенных для отклонения электронного луча. Для нормальной работы трубки необходимо, чтобы потенциал отклоняющих пластин отличался от потенциала второго анода не более чем на несколько сотен вольт. В связи этим второй анод в большинстве случаев заземляется. Первый анод совместно с катодом и управляющим электродом образуют первую фокусирующую линзу. Вторая линза образуется первым и вторим анодами. Фокусировка регулируется изменением напряжения на первом аноде.
Применяются н более сложные конструкции электронных прожекторов с дополнительными ускоряющими электродами, улучшающими фокусировку электронного луча.