книги из ГПНТБ / Руководство к лабораторным занятиям по физике учеб. пособие

650 ПРИЛОЖЕНИЯ

Нажатием на клавишу «Стоп» остановите пересчетную схему по прошествии двух минут. Если сосчитанное число будет отличаться от 6000 более чем на 0,596, повторите проверку. Если зарегистри­ рованное число отсчетов не будет лежать в интервале 6000 ± 30, следует понаблюдать за работой декатронов и принять решение о том, можно ли работать с данным прибором. В необходимых случаях нужно обратиться за советом к преподавателю.

6 . Убедившись в правильности работы пересчетной схемы, сбросьте декатроны в нулевое положение. Прибор готов к работе.

7. Выключение прибора производится нажатием на клавишу «Выкл.».

§ 6. Термопарный вакуумметр типа ВТ-2

При низких давлениях теплопроводность газов зависит от ве­ личины давления. Эта зависимость используется для измерения давлений с помощью термопарных вакуумметров.

Схема устройства термопарного вакуумметра ВТ-2 изображена на рис. 342. Основной частью вакуумметра является термометриче­

лиамперметром.- Электродвижущая сила термопары определяется милливольтметром.

На рис. 343 изображена передняя панель термопарного ваку­ умметра ВТ-2. В ее середине находится стрелочный прибор. При переключении тумблера, расположенного под прибором, в положе­ ние «Ток накала» этот прибор работает как миллиамперметр и из­ меряет силу тока накала нагревательной проволоки, а в положении «Измерение» он работает как милливольтметр и измеряет э. д. с. термопары. Величина тока накала регулируется потенциометром «Регулировка тока накала». Чувствительность прибора изменяется с помощью тумблера «Диапазон измерений». Рядом с тумблером выключения прибора «Сеть 220 В» расположена сигнальная лам­ почка, загорающаяся при включении. Приведем основные техни­ ческие характеристики прибора. Пределы измерения давления —

от 1 до 10 3 мм рт. ст. Эта область перекрывается двумя диапазо­ нами:

может ошибаться в два раза.

в) поставить тумблер «Ток накала» — «Измерение» в положение «Ток накала» и реостатом «Регулировка тока накала» установить по нижней шкале прибора рабочий ток, указанный на баллоне тер­ мометрической лампы;

г) перевести тумблер «Ток накала» — «Измерение» в положение «Измерение» и сделать по верхней шкале прибора отсчет давления в милиметрах ртутного столба.

«Ток накала», а тумблер «Диапазон измерений» — в положение, соответствующее измеряемому интервалу давлений;

б) включить тумблер «Сеть 220 В»; в) установить реостатом «Регулировка тока накала» рабочий

ток данной термопары для измеряемого интервала давлений (сле­ дует помнить, что при работе в диапазоне 1 -f- 1 0 ~х мм рт. ст. показания нижней шкалы надо умножить на два);

г) поставить переключатель «Ток накала» — «Измерение» в по­ ложение «Измерение» и произвести отсчет э. д. с. термопары по средней шкале. Определить давление, используя градуировочную кривую, прикладываемую к манометрической лампе (кривая дол­ жна соответствовать выбранному диапазону измерений).

§ 7. Дифференциальный амплитудный анализатор ААДО-1

Одноканальный амплитудный дифференциальный анализатор ААДО-1 позволяет исследовать распределение импульсов по ампли­ туде. Анализатор состоит из двух отдельных блоков, соединенных между собой кабелем: собственно анализатора и блока питания.

Основные характеристики анализатора. Анализатор позволяет исследовать импульсы, величина которых лежит в интервале от 0,02 до 100 В. Прибор имеет два входа — непосредственно на дискри­ минатор и через усилитель. При использовании входа через усили­ тель могут быть выбраны следующие диапазоны:

При подаче сигнала непосредственно на вход дискриминатора прибор анализируют импульсы, амплитуды которых лежат в ин­ тервале от 2 до 100 В. Входные сигналы должны иметь отрицатель­ ную полярность.

Нелинейность характеристики самого дифференциального диск­ риминатора составляет не более 1,5%, а при работе через входной усилитель нелинейность не превосходит 3%.

Ширина интервала регистрируемых амплитуд (ширина окна) может равняться 1, 2, 5, 10 или 20 В. Неравномерность «ширины окна» по всему регистрируемому диапазону составляет не более 1% (80 мВ).

Загрузка анализатора при работе со статистически распреде­ ленными импульсами не должна превышать 25 000 в секунду.

Коэффициент усиления входного усилителя равен 100. (гі: 10%). Блок-схема анализатора. Основным блоком прибора является одноканальный дифференциальный анализатор (рис. 344; см. при­

ложение VII, § 4). Сигнал на него подается через первый катодный повторитель. В зависимости от желания входной сигнал может про­ пускаться или не пропускаться через входной усилитель и через предварительный дискриминатор. Входной усилитель позволяет усиливать анализируемые импульсы. С помощью предварительного дискриминатора все входные импульсы могут быть уменьшены на некоторую величину, определяемую порогом этого дискриминатора. Импульсы, величина которых меньше порога, предварительным

Рис. 344. Блок-схема дифференциального амплитудного анализа­ тора ААДО-1.

дискриминатором вообще не пропускаются. К выходу дифферен­ циального дискриминатора через фишку «Выход основной» подсо­ единяется пересчетная схема.

Для проверки анализатора служит генератор импульсов опре­ деленной амплитуды, называемый «Калибратором». Через переклю­ чатель сигналы с калибратора могут быть поданы на вход дифферен­ циального дискриминатора.

Для контроля за стабильностью средней интенсивности излу­ чения во время измерений в состав прибора включен контрольный интегральный дискриминатор, который может работать одновре­ менно с дифференциальным анализатором. Сигналы с выхода ин­ тегрального дискриминатора через «Выход контрольный» подаются на отдельную пересчетную схему.

Управляющая схема, изображенная в правом нижнем углу рис. 344, позволяет отбирать для анализа те импульсы, которые

654 ПРИЛОЖЕНИЯ

совпадают по времени с сигналом, подаваемым на вход управляю­

щей схемы.

П е р е д н я я п а н е л ь п р и б о р а . На передней панели прибора (рис. 345) расположены следующие ручки управления:

1 . Ручка переключателя «Род работы». С помощью этой ручки выбирается режим работы анализатора. Ручка имеет пять положений:

1) «Калибратор», 2) «Дискриминатор», 3) «Усилитель + пред­ варительный дискриминатор -f- дискриминатор», 4) «Предвари­ тельный дискриминатор + дискриминатор», 5) «Усилитель + дис­ криминатор».

В первом из этих положений на вход дифференциального дис­ криминатора подаются импульсы с калибратора. Во втором — его вход соединяется с фишкой «Вход дискриминатора». В третьем положении используется сигнал с фишки «Вход усилителя». Он подается на вход дифференциального дискриминатора, пройдя через усилитель и предварительный дискриминатор. В четвертом положении сигнал с фишки «Вход дискриминатора» поступает на дифференциальный анализатор через предварительный дискрими­ натор. В пятом положении анализируется сигнал, попадающий на дифференциальный дискриминатор прямо с усилителя, не про­ ходя через предварительный дискриминатор (см. рис. 344).

2.Ручка переключателя «Амплитуда в вольтах». Положение ручки переключателя должно соответствовать интервалу исследу­ емых амплитуд. При этом обеспечивается наиболее полный и точный анализ импульсов.

3.Ручка переключателя «Ширина окна» позволяет выбирать разность порогов у дискриминаторов верхнего и нижнего уровней.

ную амплитуду, начиная с которой исследуются импульсы (эта амп­ литуда вычитается из всех импульсов). Ручка «Грубо» изме­ няет порог предварительного дискриминатора скачками по 10 В

сигнал, но и усиливает прошедшую через него часть импульса. Ручка переключателя «Усиление предварительного дискриминатора» служит для установки одного из двух возможных (4 или 20) коэф­ фициентов усиления.

6 . Ручка переключателя «Управляющая схема» используется для включения схемы. При работе с управляющей схемой внешние сигналы управления подаются на штеккерное гнездо с надписью «Вход управляющей схемы».

7. Ручка переключателя «Выходной импульс» служит для пере­ ключения полярности выходных сигналов дифференциального и

Ѵ Ш . НЕКОТОРЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ

Рис. 345. Передняя панель дифференциального амплитудного анализатора ААДО-1.

контрольного дискриминаторов. Сигналы дифференциального дис­ криминатора поступают к гнезду «Выходы. Основной», а контрольлого — к гнезду «Выходы. Контрольный».

8 . Ручка переключателя «Контрольный дискриминатор» позво­ ляет регулировать порог контрольного интегрального дискрими­ натора.

9. Ручки «Пороги дискриминатора» служат для перемещения «окна» дифференциального дискриминатора. С помощью этих ручек производится амплитудный анализ поступающих импульсов. Ручки одновременно меняют пороги дискриминаторов верхнего и нижнего уровней. Ручка «Грубо» делает это скачками по 10 В, а ручка «Точ­ но» — скачками по 1 В.

10.Ручка «Уровень калибратора» позволяет устанавливать нужную амплитуду проверочных импульсов. Величина этих импуль­ сов измеряется миллиамперметром, расположенным в середине пе­ редней панели.

11.Для подстройки порогов дискриминаторов верхнего и ниж­ него уровней служат два потенциометра, ручки которых выведены

под шлиц в верхнем правом углу передней панели. Надписи на этих ручках означают: «ВК» — верхний канал, «НК» — нижний канал.

Кроме ручек управления, на переднюю панель выведены:

1. Фишки «Вход управляющей схемы», «Вход усилителя» и «Вход дискриминатора», «Выходы. Контрольный» и «Выходы. Основной». Назначение этих фишек обсуждалось при анализе блок-схемы прибора.

2 . К штеккерному гнезду со знаком «V» подведен дополнитель­ ный выход от калибратора. Амплитуда сигналов, поступающих на этот выход, регулируется с помощью потенциометра, ось кото­ рого выведена под шлиц рядом с гнездом. Сигнал этого выхода с помощью наружного кабеля может быть подан на любую из вход­ ных фишек для проверки работы прибора.

3.Сигнальная лампочка 2 служит для фиксации порога сра­ батывания дискриминаторов верхнего и нижнего уровней.

4.На передней панели расположен тумблер включения прибора

лера «Сеть» загорается индикаторная лампочка. Переключатель рода работы может стоять в любом положении, кроме положения «Калибратор». После трехминутного прогрева миллиамперметр должен показывать 240--. -280 мА'. Затем следует дать прибору про­ греться в течение 2 0 минут, после чего можно приступить к проверке прибора. Для этого переключатель рода работы ставят в положе­ ние «Калибратор». Сигналы с генератора проверочных импульсов через первый катодный повторитель (см. рис. 344) начинают посту­ пать на вход дифференциального дискриминатора.

G58 ПРИЛОЖЕНИЯ

импульсов в первом интервале амплитуд. Затем переведите пере­ ключатель «Пороги дискриминатора» — «Точно» в следующее по­ ложение и повторите измерение и т. д. Шаги перемещения порога дискриминатора должны быть равны ширине окна. Так, если ши­ рина окна равна 2 В, то пороги дискриминатора должны пере­ мещаться шагами по 2 В.

2 . Д е т а л ь н о е и з у ч е н и е ч а с т и с п е к т р а . Для детального исследования выбранного участка спектра используют предварительный дискриминатор, который позволяет уменьшить ширину окна в 4 или 20 раз. Рассмотрим работу анализатора в этом режиме на конкретном примере.

Пусть, для определенности, возникла необходимость более точно исследовать спектр от 30 до 35 В. Чтобы это сделать, установим на переключателях порогов предварительного дискриминатора 30 В. При этом на дифференциальный дискриминатор будут приходить только сигналы с амплитудой более 30 В, причем амплитуда им­ пульсов, прошедших предварительный дискриминатор, окажется на 30 В меньше, чем амплитуда импульсов, поступающих на его вход.

В зависимости от положения ручки усилителя предварительного дискриминатора прошедшие через дискриминатор импульсы будут усилены в 4 или в 20 раз. В первом случае амплитуду 100 В при­ обретет импульс, который на входе имел амплитуду 100 : 4 + 30 =

— 55 В. Во втором случае до 100 В будет усилен импульс, который на входе имел амплитуду 100 : 20 + 30 = 35 В. Ясно, что в нашем случае следует выбирать усиление 20. Измеряя амплитудный спектр импульсов с шагом в 1 В, мы проставим 100 точек на участке вход­ ных импульсов от 30 до 35 В.

Применять предварительный дискриминатор для растягивания спектра можно при работе с обоими входами анализатора. Если сигнал подан на «Вход усилителя», то переключатель рода работы должен находиться в положении «Усилитель -f предварительный дискриминатор + дискриминатор». Если сигнал подается на «Вход дискриминатора», то переключатель устанавливают в положение — «Предварительный дискриминатор + дискриминатор». В обоих слу­ чаях измерения проводятся одинаковым образом:

а) Установите переключатель «Пороги предварительного ди­ скриминатора» в нужное положение. Рекомендуется порог пред­ варительного дискриминатора устанавливать на 2—і-3 В ниже вы­ бранного значения, для того чтобы нелинейная область вблизи порога не искажала результатов.

б) Переключатель «Усиление предварительного дискримина­ тора» установите в положение 4 или 20.

в) Проведите измерение спектра так же, как это делается при работе в режимах II и V — «Дискриминатор» и «Усилитель + дискриминатор».