2.2.2. Измерение временных интервалов

Измерение временных интервалов производится с помощью калибрационных меток либо калиброванных разверток. При первом способе с калибратора длительности КД-генератора образцового напряжения известного периода Т – подается напряжение на катод ЭЛТ. Это напряжение изменяет яркость луча: в положительные полупериоды яркость уменьшается, в отрицательные наоборот. В результате на экране появляются светлые метки с темными промежутками между ними (рис. 3.7).

Рис. 3.7

Подсчитав число меток n, соответствующее какому-либо временному интервалу и зная периодТ «КД», можно определить

.

Точность измерения зависит от погрешности Т и числа меток. Погрешность измерения составляет . Для повышения точности измерения исследуемый участок сигнала должен быть растянут на всю ширину экрана и в нем должно укладываться большее число меток. Более высокая точность измеренияХ достигается при использовании калиброванных разверток (погрешность не более ), длительность которых заранее известна и проверяется с помощью образцового генератора. В современныхЭО этот метод широко используется, и калиброванные значения развертки (С_X ) указываются на лицевой панели или на экране ЭЛТ. В этом случае , а погрешность измерения зависит о точности определенияС_Х и измерения.

2.2.3. Измерение частоты

ЭО можно измерять частоту напряжений сложной формы и в широком диапазоне.

При произвольной форме сигнала обычно измеряют его период, а частоту рассчитывают.

Для измерения частоты синусоидального напряжения используют более точный метод – метод фигур Лиссажу. Сущность его заключается в сравнении измеряемой частоты f_x с образцовой f₀ . Обычно сигнал f_x подается на вход Y, а напряжение f₀ с генератора на вход Х. При этом генератор развертки отключается. Регулировкой частоты f₀ добиваются неподвижного изображения на экране более простой фигуры Лиссажу. Частоту f_x находят из соотношения

,

где N_Г, N_B – число точек пересечения фигуры Лиссажу с горизонтальной и вертикальной прямыми, не приходящими через точки и пересечения линий самой фигуры (рис. 3.8).

Рис. 3.8.

Точность измерения частоты этим методом не зависит от свойств ЭО, а определяется погрешностью измерения f₀ и может быть высокой. Однако, применение этого метода целесообразно при небольшой кратности частот (не более 6  8). В противном случае можно использовать метод круговой развертки.

Для получения круговой развертки при f_x > f₀ напряжение с образцового генератора подается на оба входа с фазовым сдвигом 90(рис. 3.9). Измеряемаяf_x подается на сетку ЭЛТ и модулирует пучок по яркости. В результате окружность получится прерывистой, причем число меток этой окружности ; приf₀ > f_х , f₀ подается на сетку, а f_x используют для получения круговой развертки (вх. Y и Х).

Рис. 3.9

2.2.4. Изменение сдвига фаз

а) Метод линейной развертки.

Этот метод используется в двухлучевых ЭО, когда на экране можно наблюдать одновременно два исследуемых процесса U₁(t) и U₂(t) (рис. 3.10, а). Угол сдвига фаз вычисляется по измеренным в масштабе отрезкам ab и ac

Причинами погрешности являются:

• смещение горизонтальной оси;

• неточность измерения отрезков;

• толщина луча.

б) Метод эллипса.

При отключении ГР на входы Y и Х подаются исследуемые сигналы U₁(t) и U₂(t) (рис. 3.10, б). При одинаковой частоте сигнала на экране ЭО появится эллипс. Центр эллипса необходимо совместить с началом координат и измерить отрезки Y₁ и Y₂.

;

а б

Рис. 3.10

Этот метод позволяет измерить отбез определенного знака. По наклону эллипса можно лишь судить, находится ли угол в пределах от 0 до 90(рис. 10,б) или в пределах от 90 до 180. При= 0 на экране должен наблюдаться отрезок прямой ( – – ). Погрешность измерения. Ее причины: неточность измерения отрезковY₁, Y₂; толщина луча, различные фазовые искажения Ус Y и Ус Х.