14. Электронный осциллограф.

Это электрокинетический прибор - электромагнитное поле используется для управления электронным лучом.

Основным элементом осциллографа является электронно-лучевая трубка (ЭЛТ):

1 - катод - источник электронов;

2 - управляющий электрод (сетка);

3, 4 - аноды,

5 - горизонтально отклоняющие пл-ны;

6 - вертикально отклоняющие пластины; 7 - экран.

1, 2, 3, 4 - электронная пушка - для создания пучка электронов. Сетка 2 регулирует число электронов в пучке.

Анод 3 - фокусирующий. Анод 4 - ускоряющий.

Экран - покрывается люминофором, который светится под ударами электронов.

где - напряжение на ускоряющем аноде.

Для наблюдения и регистрации сигналов, изменяющихся во времени, в осциллографе применяется временная развёртка. Для этого на (горизонтально отклоняющие) пластины подаётся напряжение развёртки.

Существует 2 типа развёртки:

1) периодическая. Условие устойчивого изображения на экране: где- период сигнала. Т. е. в период развёртки должно помещаться целое число периодов сигнала.

Для стабилизации изображения на экране - изменяем частоту развёртки.

2) ждущая (для исследования непериодических сигналов). Включается входным сигналом. Сигнал попадает на задержку, сначала включает развёртку, а потом попадает на вход.

15. Цифровые приборы. Общие сведения, классификация, погрешности.

Цифровой прибор - это измерительный прибор, автоматически вырабатывающий дискретные сигналы измерительной информации, показания которого представлены в цифровой форме (в виде кода).

В цифровых приборах применяется дискретизация по времени и квантование по уровню.

Дискретизация по времени - величина измеряется в конкретные дискретные моменты времени. Требуется время для преобразования кода, следовательно, всегда есть промежутки.

Квантование по уровню – замена непрерывно изменяющейся величины дискретными уровнями, ближайшими к значениям непрерывной величины (h - квант, определяется конечной ёмкостью отсчётного устройства).

В зависимости от способа преобразования измеряемой величины ЦИП делятся на

- приборы последовательного счёта: образование кода происходит путём сравнивания измеряемой непрерывной величины с известной, квантованной по уровню величиной, изменяющейся по ступенчатом закону (длина ступеньки = шаг квантования);

- приборы сравнения и вычитания: измеряемая величина преобразуется в код путём последовательного сравнения с мерами из набора, образованном по определённым правилам;

- приборы считывания (одного отсчёта): измеряемая величина преобразуется в код путём одновременного сравнения с мерами из набора, образованного по определённым правилам.

Цифровые приборы:

- вольтметры; - частотомеры; - фазометры; - омметры;

- вольтамперметры; - вольтомметры. Амперметров не бывает по принципу действия!

Погрешность ЦИП складывается из

1) погрешности дискретизации(погрешность квантования по уровню) - определяется числом цифр отсчётного устройства. Является методической погрешностью. Есть всегда, т. к. нет бесконечного числа разрядов.

2) погрешность реализации дискретных уровней : появляется от несоответствия принятых значений уровней квантования и их реальных значений. Измеряемая величина квантуется в соответствии с реальными значениями уровней, а отсчёт производится в соответствии с принятыми значениями уровней. (Другими словами: измеряемая величина сравнивается с реальным уровнем, а результат – номер уровня). Является инструментальной погрешностью, всегда есть возможность уменьшить.

3) погрешности чувствительности - при сравнении измеряемой величины с квантованной. Является инструментальной погрешностью, всегда есть воможность уменьшить.

Рассмотрим ЦИП, в котором происходит сравнение двух величиныи. Пусть. Найдём зависимостьот величины, которая изменяется плавно, аскачками прина шаг квантования.

Если погрешность одного знака, то её можно уменьшить в два раза. Если сдвинуть вправо, то погрешность будет в 2 раза меньше: