Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электр и магнет - 4.doc
Скачиваний:
58
Добавлен:
12.02.2015
Размер:
5.86 Mб
Скачать

Описание установки

Экспериментальная установка дает возможность наблюдения с помощью осциллографа временной задержки между входным и отраженным радиочастотным сигналом, проходящим по имитатору двухпроводной линии.

Блок электроники установки (рис. 5.3) конструктивно состоит из задающего генератора (Г1), формирователя длительности импульсов (Ф1), схемы коммутации и индикации частоты повторения импульсов (S1) и переключателя режимов холостого хода и короткого замыкания (S2), имитатора двухпроводной линии (LT1,LT2). Для измерений можно использовать внешний генератор. Для этого его необходимо подключить к разъёму «Вход ВГ», а тумблер «Выбор частоты» установить в положение «0»

Прямоугольные импульсы с частотой повторения fn, задаваемой внутренним или внешним генератором поступают на вход формирователя длительности импульсаи= (0,50,1) мкс. С выхода формирователя прямоугольные импульсы заданной длительности поступают на вход имитатора двухпроводной линии, собранного на двух линиях задержки. Выход имитатора двухпроводной линии подключен к переключателюS2«ХХ/КЗ», который обеспечивает переключение нагрузки линии в режиме «XX» – холостой ход (разомкнутая линия)RH=и в режиме «КЗ» – короткозамкнутая линияRH= 0.

Рис. 5.3. Принципиальная схема установки

К входу имитатора двухпроводной линии (точка А) подключается вход осциллографа. При распространении электромагнитных сигналов в двухпроводной линии на экране осциллографа будут наблюдаться прямой и отраженный импульсы, сдвинутые во времени на t= 2–3 мкс.

В зависимости от положения переключателя «ХХ/КЗ» осциллограммы прямого и отраженного импульсов имеют вид такой, как на рис. 5.4.

Порядок выполнения измерений и обработка результатов

1. Подготовить установку к работе. Электронный осциллограф подключить к разъёму «Выход» установки. Включить все устройства. Установить лимб переключателя «ВЫБОР ЧАСТОТЫ» в положение «1» и визуально убедиться в наличии подсветки светодиодного индикатора «l» индикаторной линейки «ЧАСТОТА 100 КГЦ».Установить переключатель «ХХ/КЗ» в отжатое положение и визуально убедиться в наличии подсветки светодиодного индикатора «XX». С выхода генератора при этом подаются импульсы длительностью около 1 мкс. На осциллографе установить ждущий режим развертки с синхронизацией исследуемым сигналом. Полярность знака у ручки управления синхронизацией должна соответствовать полярности импульса, подаваемого на вход осциллографа. Изменяя скорость развертки и амплитуду её синхронизации, добиться получения на экране осциллографа устойчивой картины первичного и отражённого импульса.

а) б)

Рис. 5.4. Виды осциллограмм. В режиме холостого хода (а), короткого замыкания (б)

2. Переключателем диапазона частот развертки и регулятором синхронизации добиться устойчивого изображения на экране осциллографа прямого и отраженного импульса в режиме холостого хода (рис. 5.4 а). Пользуясь масштабной сеткой экрана осциллографа, измерить длительность задержки импульса t мкс. Результаты измерений записать в таблицу.

3. Нажать переключатель «ХХ/КЗ» и визуально убедиться в наличии подсветки светодиодного индикатора «КЗ». Настроить осциллограф для измерений. Измерить время задержки импульса tмкс и результат измерения занести в таблицу.

4. Измерения, предусмотренные п.п. 2, 3, провести несколько раз с импульсами различной длительности и различной частоты следования. Данные измерений записать в таблицу.

5. Вычислить среднее значение скорости электромагнитной волны по формуле

, (5.13)

здесь – среднее значение интервала времени.

6. Определить погрешность измерения интервала времени (t) по методу расчета погрешностей прямых измерений (формула (П3).

7. Вычислить погрешность скорости vпо формуле, полученной методом подсчета погрешностей косвенных измерений

. (5.14)

Результаты эксперимента записать в виде .

8. По формуле (5.9) рассчитать теоретическое значение скорости электромагнитной волны и сравнить с экспериментальным.

9. Рассчитать индуктивность L’и ёмкостьC’коаксиального кабеля, используя значения радиусовr1иr2центрального провода и внешней оболочки, по формулам (5.11).

10. Вычислить волновое сопротивление линии

. (5.15)