2.3. Измерение временных интервалов

2.3.1. При измерении временных интервалов необходимо ручку "ПЛАВНО" установить в крайнее правое положение " ▼ ". В этом положении ручки "ПЛАВНО" развертка калибрована и соответствует градуировке переключателя "ВРЕМЯ/СМ".

Измеряемый временный интервал желательно установить в центре экрана с помощью ручки "←→".

Для уменьшения погрешности измерения за счет толщины линии развертки измерения производятся или оба по правым или оба по левым краям линий изображения. Точность измерения временных интервалов увеличивается при увеличении длины измеряемого расстояния на экране ЭЛТ. Поэтому при измерениях необходимо правильно выбрать рабочую длительность развертки.

2.3.2. Измеряемый временной интервал определяется произведением трех величин: длины измеряемого интервала времени на экране по горизонтали в сантиметрах, значения величины времени на I см в данном положении переключателя длительности и множителя развертки.

.Для детального исследования временных процессов скорость развертки может быть увеличена в пять раз включением переключателя "х0.2". При этом длительность изображения исследуемого процесса увеличивается в пять раз.

Погрешность измерения временных интервалов при включенной растяжке не более 20%.

2.4. Измерение частоты

2.4.1. Частоту сигнала можно определить, измерив период Т его колебаний:

f = 1/Т

Подсчитывают расстояние в сантиметрах целого числа периодов сигнала, укладывающихся наиболее близко к 10 см шкалы.

Искомая частота определяется как отношение числа периодов (n) на измеряемом участке шкалы к этому участку и к показаниям переключателя "ВРЕМЯ/СМ".

Пример: 5 периодов занимают расстояние 7,35 см по шкале при длительности развертки Т_р = 2 мкс/см.

Искомая частота сигнала равна:

n 5

f = ——— = ———— = 340 (кГц)

1·Тр 7,35 · 2 · 10 ^-6

Погрешность измерения частоты этим методом тем меньше, чем больше измеряемый участок.

2.4.2. Другим методом измерения частоты является сравнение неизвестной частоты и эталонной частотой по фигурам Лиссажу. В этом случае на один из входов первого усилителя вертикального отклонения подается сигнал, частоту которого необходимо измерить, а на вход второго - напряжение от генератора образцовой частоты.

На задней стенке прибора открыть крышки "ПЛАСТИНЫ X", "ПЛАСТИНЫ У", вытащить перемычки, соединяющие усилители развертки и вертикального отклонения с соответствующими пластинами и соединить перемычками, придаваемыми к прибору, гнезда "УСИЛИТЕЛЬ У" с гнездами "ПЛАСТИНЫ X". На экране появится вращающийся эллипс. Остановка эллипса указывает на полное совпадение частот. При кратном соотношении частот на экране получается более сложная фигура, причем частота по вертикали так относится к частоте по горизонтали, как число точек касаний к касательной по горизонтали относится к числу точек касаний к касательной по вертикали.

Содержание отчета

• Название и цель работы.

• Схемы измерений амплитуды, временных сдвигов и частоты сигнала.

• Результаты измерений.

• Выводы.

Контрольные вопросы

1. В чем состоят особенности временного и спектрального способов представления сигналов?

2. Каково назначение электронно-лучевых осциллографов и в чем состоят их достоинства?

3. Назовите основные характеристики осциллографа, определяющие его выбор для проведения измерений?

4. Опишите принцип действия осциллографа с электростатическим управлением луча.

5. Какие виды разверток используются в электронно-лучевых осциллографах и чем определяется вид развертки?

6. Назовите условие, необходимое для получения неподвижной кривой напряжения исследуемого сигнала.

7. От чего зависит величина искажения формы кривой исследуемого сигнала?

8. В каких случаях применяется ждущая развертка и как она формируется?

9. Чем определяется выбор вида синхронизации при исследовании процессов с помощью осциллографа7

10. Как влияет напряжение входного сигнала на искажение его формы при отображении на экране осциллографа?

11. Каковы особенности наблюдения импульсных процессов?

12. Какие возможности в исследовании процессов предоставляет осциллограф С1-69?

13. Какими соображениями необходимо руководствоваться при выборе режима работы усилителей вертикального отклонения?

14. Какие возможности предоставляет использование дифференциального усилителя?

15. Как могут быть осуществлены запуск и синхронизация развертки в ждущем режиме?

16. Назовите способы измерения амплитуды сигналов. В чем состоит принцип каждого вида измерения амплитуды?

17. Как измеряется амплитуда импульсного напряжения?

18. От чего зависит точность измерения временных интервалов?

19. Как измеряется частота сигнала через его период колебаний?

20. Как измерить частоту сигнала путем использования генератора эталонной частоты?