11. 1. Вопросы

1. Как приборы магнитоэлектрической системы использу­ются для измерения переменного напряжения?

2. Почему приборы электромагнитной системы предпочти­тельнее для измерения переменных токов и напряжений?

3. Объясните принцип, лежащий в основе работы измери­тельных клещей.

4. Нарисуйте цепь, показывающую, как надо подсоеди­нять амперметр переменного тока.

5. Опишите правильный способ подключения вольтметра переменного тока к цепи (включая при возможности ус­тановки переключателей).

11. 2. Осциллографы

Осциллограф является наиболее универсальной частью

оборудования, применяемого для работы с электронными

Рис. 13-6. Осциллограф является наиболее универсальной частью оборудования, доступного специалисту.

цепями (рис. 13-6). Он обеспечивает визуальное отображе­ние того, что происходит в цепи.

Осциллограф показывает изменение напряжения в элек­тронной цепи как функцию времени и позволяет измерить следующие параметры:

1. Частоту сигнала.

2. Продолжительность сигнала.

3. Фазовые соотношения между сигналами.

4. Форму сигнала.

5. Амплитуду сигнала.

Основными частями осциллографа являются: электрон- но-лучевая трубка (ЭЛТ), генератор развертки, усилители горизонтального и вертикального отклонения, блок пита­ния (рис. 13-7).

Генератор развертки вырабатывает пилообразное напря­жение, подаваемое на вход усилителя горизонтального от­клонения. Усилители горизонтального и вертикального от­клонения увеличивают амплитуду входного напряжения до уровня, способного отклонять электронный пучок в электронно-лучевой трубке. Блок питания обеспечивает по-

Электронная Экран

пушка Отклоняю-

Рис. 13-8. Основные час­ти электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).

стоянное напряжение для работы усилителей и электрон­но-лучевой трубки.

Электронно-лучевая трубка состоит из трех частей: эк­рана, покрытого люминофором, отклоняющих пластин и электронной пушки, (рис. 13-8). Люминофор, находящийся на экране, испускает свет, когда в него ударяются элект­роны. Электронная пушка создает пучок электронов, ко­торый ударяется об экран. Отклоняющие пластины изме­няют направление электронного пучка на пути к экрану. Горизонтальные отклоняющие пластины соединены с ге­нератором развертки и перемещают электронный пучок вправо и влево, по экрану. Усилитель вертикального откло­нения связан с входным сигналом и управляет его ампли­тудой.

Рис. 13-9. Координатная сетка на экране осциллографа.

С помощью градуировки в сантиметрах по вертикаль­ной и горизонтальной осям (рис. 13-9), осциллограф мож­но откалибровать с помощью известного напряжения, пе­ред тем как измерять неизвестный сигнал. После этого при подаче на вход осциллографа неизвестного сигнала его ам­плитуда может быть измерена. Вместо того, чтобы граду­ировать лицевую поверхность ЭЛТ, осциллографы снабжа­ют накладными координатными сетками, которые разме­щаются перед экраном ЭЛТ.

Выключатель питания осциллографа обычно располо­жен на передней панели (рис. 13-10). Это может быть тум­блер, кнопка или вращающийся выключатель. Он может

Рис. 13-10. На передней панели осциллографа находятся органы управления.

быть отдельным или совмещенным с другим переключа­телем. Его назначение — включать сетевое напряжение для работы осциллографа.

Регулятор интенсивности (яркости) используется для управления электронным пучком в ЭЛТ. Вращение этого регулятора позволяет отрегулировать электронный пучок для получения желаемой яркости. Предупреждение: уста­навливайте яркость как можно более низкой. Слишком большая яркость в течение достаточно долгого времени может нанести повреждения люминофорному покрытию экрана и сделать ЭЛТ непригодной для эксплуатации.

Регуляторы фокусировки и астигматизма связаны с электронной пушкой и используются для настройки раз­меров и формы электронного пучка до того, как он достиг­нет отклоняющих пластин. Оба эти регулятора — враща­тельные. При их вращении электронный пучок постепенно размывается на экране ЭЛТ, и оба регулятора поочередно используются до тех пор, пока на экране не получится иде­ально круглая четкая точка. На некоторых новых моделях осциллографов ручка управления астигматизмом может быть расположена в углублении ниже передней панели.

Регуляторы управления горизонтальным и вертикаль­ным положением луча также являются вращательными. Они позволяют расположить электронный пучок в любом месте экрана ЭЛТ. Первоначально они устанавливаются так, чтобы электронный пучок развертывался вдоль цент­ра ЭЛТ. После этого с помощью регуляторов можно поме­стить электронный пучок в удобное для измерения ампли­туды и времени положение в соответствии с координатной сеткой.

Блок вертикального отклонения состоит из входного разъема, переключателя постоянного/переменного напря­жения и вращательного переключателя пределов вольт/см. Пробник осциллографа соединяется с входным разъемом. Переключатель постоянного/переменного напряжения позволяет посылать сигнал либо прямо на усилитель вер­тикального отклонения в положении «постоянное» либо на конденсатор в положении «переменное». Конденсатор в положении «переменное» используется для удаления по­стоянной составляющей из измеряемого сигнала. Переклю­чатель вольт/см используется для установки амплитуды входного сигнала. Если сигнал слишком велик, то верти­кальный усилитель искажает его. Если сигнал слишком мал, то он усиливается. Этот регулятор откалиброван в соответствии с координатной сеткой на ЭЛТ. От установ­ки этого регулятора зависит амплитуда сигнала, подавае­мого на ЭЛТ.

Блок горизонтального отклонения, управляющий изме­нением масштаба по оси времени, состоит из вращатель­ного переключателя пределов время/см, переключателя управления запуском и управления уровнем запуска. Пере­ключатель пределов, время/см устанавливает частоту гори­зонтальной развертки, соответствующей горизонтальной градуировке. На нижнем пределе частота развертки на экране составляет несколько циклов в секунду. С помощью переключателя управления запуском выбирается источник и полярность синхронизирующего сигнала. Источником синхронизации может быть сеть, внутренний или внешний источник. Полярность может быть положительной или от­рицательной. Когда в качестве источника синхронизации выбрана сеть, то именно частота тока сети 60 (50) герц ока­зывается синхронизирующей частотой. Когда источник син­хронизации внутренний, то в качестве синхронизирующей частоты используется частота внутреннего генератора. По­ложение переключателя «внешний» позволяет использо­вать синхронизирующую частоту внешнего генератора.

Регулятор уровня устанавливает амплитуду синхрони­зирующего сигнала, которая необходима для запуска ге­нератора развертки. Если регулятор уровня находится в положении «авто» осциллограф работает в свободном ре­жиме. Поворот регулятора уровня приводит к пустому экрану, на котором нет сигнала. Регулятор уровня надо по­вернуть до положения, когда сигнал на экране осциллог­рафа исчезает, и немного повернуть обратно, чтобы сигнал

появился вновь. В этом положении регулятор сигнала ус­тойчивый. Использование управления уровнем синхрони­зирующего сигнала позволяет синхронизировать генератор развертки с входным сигналом и получить устойчивое изоб­ражение на экране ЭЛТ.

Перед использованием осциллограф необходимо прове­рить, чтобы убедиться в его исправности. Непроверенный прибор может давать неправильные показания. Большин­ство осциллографов имеют встроенный генератор тестиру­ющего сигнала. Сначала органы управления должны быть установлены в следующие положения:

Яркость, Фокусировка, Астигматизм и Управ­ление положением луча (должны быть установ­лены в среднее положение).

Синхронизация: внутренняя +.

Уровень: «авто».

Время/см: 1 мсек.

Вольт/см: 0,02.

Питание: вкл.

Пробник осциллографа должен быть подсоединен к разъему источника калиброванного напряжения. На экра­не осциллографа должны появиться прямоугольные им­пульсы. Изображение должно быть устойчивым и содер­жать несколько периодов с амплитудой равной напряже­нию калибратора. Теперь осциллограф готов к работе.

Для того чтобы использовать осциллограф, установите переключатель вольт/см на высший предел. Подключите на вход осциллографа исследуемый сигнал и поворачивайте переключатель вольт/см до тех пор, пока изображение не займет примерно две трети экрана по высоте. Настройте развертку так, чтобы получилось устойчивое изображение и желаемое количество периодов.