Эв переменного тока. Структурные схемы эв

7. Величины характеризующие переменное напряжение. Коэффициенты формы и амплитуды. Их применение для определения результатов измерения на переменном токе

Величины характеризующие переменное напряжение :

• период;

• частота;

• мгновенное значение;

• максимальное значение;

• действующее значение;

• фаза, сдвиг фаз.

Коэффициент амплитуды ka – отношение амплитуды периодически изменяющейся функции к её действующему значению.

Коэффициент формы kф – это отношение действующего значения периодический изменяющейся функции к её среднему за пол периода значению.

Применение для определения результатов измерения на переменном токе:

Их применение для определения результатов измерения на переменном токе

8. Эло. Принцип действия, характеристики, структурная схема эло

Электронно-лучевой (электронный) осциллограф – наиболее распространённый прибор, предназначенный для визуального наблюдения, измерения и регистрации электрических сигналов. (Преимущества(аналоговые): дешёвые и надёжные).

Принцип действия:

Простейшая однолучевая трубка (ЭЛТ) представляет собой стеклянный баллон, из которого откачан воздух и в котором расположены подогреваемый катод К, модулятор (сетка) М, фокусирующий анод А1, ускоряющий анод А2, две пары взаимно перпендикулярных отклоняющих пластин ОПХ и ОПУ (горизонтальные и вертикальные отклоняющие пластины). Внутренняя поверхность дна баллона (экран Э) покрыта люминофором, способным светиться под действием бомбардировки электронами. Совокупность электродов К, М, А1 , А2 называют электронной пушкой. Конструктивно эти электроды выполнены в виде цилиндров, расположенных по оси трубки. Электронная пушка излучает узкий пучок электронов – электронный луч. Для этого на электроды пушки подают напряжение, как показано на рис, где ЦУЭЛ – цепи управления электронным лучом.

Интенсивность электронного луча регулируют путем изменения отрицательного относительно катода напряжения на модуляторе, что приводит к изменению яркости свечения люминофора. Напряжение на первом аноде фокусирует поток электронов в узкий луч, позволяющий получить на экране трубки светящееся пятно малого размера. Для ускорения электронов до скорости, необходимой для свечения люминофора, на второй анод подается высокое положительное напряжение. Сформированный электронный луч проходит между парами отклоняющихся пластин ОПХ и ОПу и под действием напряжений, приложенных к этим пластинам, отклоняется, соответственно, по осям координат X и Y, вызывая смещение светящегося пятна на экране трубки. На рис. также показана упрощенная схема управления начальной установки луча по оси У (по оси X управление аналогичное) . Меняя положение подвижного контакта переменного резистора («Смещение У»), можно изменять напряжение на пластинах Y и тем самым смещать луч по экрану.

Характеристики: чувствительность, полоса пропускания, длительность послесвечения, рабочая площадь экрана, цвет свечения люминофора и т.д.

• чувствительность (Sт= lт /Uт, где l – отклонение луча на экране трубки, вызванное напряжением Uт, приложенным к отклоняющим пластинам. Обычно Sт = 0,5…5 мм/В. С увеличением частоты напряжения чувствительность трубки падает.)

• полоса пропускания (Верхняя частота полосы пропускания трубки равна такой частоте, при которой ее чувствительность уменьшается до значения 0,707 Sт (на 3 дБ), где Sт – чувствительность на малых частотах.)

• длительность послесвечения (Длительность послесвечения экрана характеризуют временем от момента прекращения действия электронного луча до момента, когда яркость изображения составит 1 % первоначальной. Трубки с длительным послесвечением (более 0,1с) облегчают наблюдение непериодических и медленно изменяющихся сигналов.)

• рабочая площадь экрана (Рабочая площадь экрана определяется диаметром трубки)

цвет свечения люминофора (Тип люминофора определяет цвет свечения

экрана. Обычно находят применение трубки с зеленым цветом свечения. Для

фотографирования изображения с экрана осциллографа используют трубки с

голубым свечением экрана)

Упрощенная функциональная схема осциллографа (рис. 10.2) включает в себя электроннолучевую трубку ЭЛТ, входной делитель напряжения ВД, усилитель вертикального отклонения УВО, состоящий из предварительного усилителя ПУ, линии задержки ЛЗ и выходного усилителя ВУ, блок синхронизации БС, генератор развертки ГР усилитель горизонтального отклонения УГО и калибраторы амплитуды КА и длительности КД.

9. Режим работы эло (виды развертки и синхронизация). Наблюдение периодических и одиночных сигналов. Наблюдение фигур лиссажу.

Виды разверток:

1. Однократная развертка

Генератор развертки вырабатывает один ход пилообразного напряжения, а потом сбрасывается до нуля. Ход разв подается один раз. Такое изображение быстро исчезает.

Такой режим применяется для фотографирования или фиксации сигнала. Фотографирование делается с помощью герметичного тубуса с фотоаппаратом.

2. Режим непрерывной развертки

Осциллограф работает в автоколебательном режиме и генератор вырабатывает напряжение периодически. Кажд ход разв созд свою осцилогр, свой кадр изобр и они не совпад.

Условие неподвижности осциллограммы( чтобы осциллограммы от разных разверток совпадали): Tразв = nTсигнала . Сигнал повторяется периодически и период развертки должен быть кратен периоду сигнала.С помощью такой развертки можно наблюдать только периодические сигналы.

3. Ждущая развертка

Обозначается: Z. Мы наблюдаем сигналы с малой длительностью и большой амплит( т.е. с большой скважностью)

Хотелось бы использовать меньшие коэфф. Развертки, но уменьшать некуда

– условие кратности изображения.

Когда мы хотим удобно наблюдать сигналы с большой скважностью, то мы рисуем кадр развертки только когда есть сигнал на входе. Не будет яркой нулевой линии. Сигнал м.б. непериодический в этом случае, т.к. когда нет сигнала, кадр не рисуется. Это ждущий режим, он используется для сигналов с большой скважностью и непериодичностью.

4. Круговая развертка

На пластины Х и У подаются одновременно синусоид. Сигналы. Сигнал подается на модулятор трубки. Момент наличия сигнала фикс. темной точкой.

X = sin (wt,) Y = cos (wt) - фазовый сдвиг 90

Режимы работы генератора: в автоматическом - генерирует пилообразное напряжений заданной длительности в ждущем режиме - “ожидает” прихода входного сигнала, и с его появлением запускается. Этот режим бывает необходим при исследовании сигналов появляющихся случайно, либо при исследовании параметров импульса, когда его передний фронт должен быть в начале развертки. В автоматическом режиме работы случайный сигнал может появиться в любом месте развертки, что усложняет его наблюдение. Удобства ждущего режима вы сможете оценить во время импульсных измерений.

Однократный режим - когда на вход генер подается один импульс.

Синхронизация.

“засинхронизировать” генератор т.е. обеспечить такой режим работы, при котором начало развертки будет совпадать с началом появления периодического сигнала (скажем синусоидального). Причем синхронизировать генератор можно как от внутреннего сигнала (он берется с усилителя вертикального отклонения), так и от внешнего, подаваемого на гнезда «ВXОД СИНXР»

Обеспеч неподвижн изображ и запуск развертки.

Периодические процессы удобно наблюдать, используя линейную периодическую развёртку. Напряжение развёртки Uр периодически линейно нарастает за время рабочего ходаиtр.х , а затем очень быстро спадает за малый промежуток времени обратного хода tо.х.

Для удобства наблюдения осциллограммы необходимо правильно выбрать скорость развёртки (время пробега лучом 1 см экрана ЭЛТ по горизонтали), а также обеспечить устойчивость (неподвижность) осциллограммы.

Устойчивость осциллограмм достигается при жесткой связи исследуемого сигнала с развёрткой. Поэтому на экране ЭЛТ начало каждого рабочего хода развёртки должно строго совпадать с одной и той же характерной точкой исследуемого периодического сигнала), т.е. сигнал и развёртка должны быть синхронизированы.

Лиссажу фигуры, замкнутые траектории, прочерчиваемые точкой, совершающей одновременно два гармонических колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Вид Лиссажу фигуры зависит от соотношения между периодами (частотами), фазами и амплитудами обоих колебаний.

Если периоды обоих колебаний неточно совпадают, то разность фаз всё время меняется, вследствие чего эллипс всё время деформируется. При существенно различных периодах Лиссажу фигуры не наблюдаются.

Наблюдение Лиссажу фигуры — удобный метод исследования соотношений между периодами и фазами колебаний, а также и формы колебаний.