1. Підготовка до роботи

Для ввімкнення внутрішнього генератора тумблер "ВН.ГЕН.-Выкл." на задній панелі підсилювача встановлюється в положення "ВН.ГЕН."

Ручки регулювання чутливості 5 повертають проти годинникової стрілки у крайнє положення.

Тумблер 11 перемикають у положення "ГРУБО", тумблер 12 - у по­ложення "U_д" перемикач каналів 13 встановлюють у положення "U".

Вмикають вибрану схему виміряння тумблером 9, встановивши його у положення "МОСТ" або "ПОЛУМОСТ", та приєднують до роз'єму 10 тен­зометричний міст. Розбіг значень опору тензодатчиків повинен бути не більше ±0,005%, у протилежному випадку міст на вході підсилювача не збалансується.

Підключають світлопроменевий осцилограф (у цьому випадку галь­ванометри повинні бути вимкнені) або інший реєструючий прилад до роз'єму "ШЛ.О", розташованому на задній панелі.

2. Порядок роботи

Вмикають підсилювач тумблером 15, перемкнувши його у положення "СЕТЬ", та прогрівають на протязі 1 години.

Виконують балансування вимірювальних містків по активній та реактивній складовій, поступово збільшуючи чуттєвість підсилюва­ча до максимальної ручкою регулювання 5. При цьому перемикач кана­лів 13 стає у положення відповідне даному каналу (тумблер 12 по­винен бути у положенні "БАЛЛАНС"). Перемикачем 7 встановлюють найменше відхилення стрілки міліамперметра 2, а потім почерговим повертанням ручок 6, 8 домагаються найменшого відхилення стрілки. Остаточно балансують міст цими ж ручками, перемикнувши тумблер 11 у положення "ТОЧНО".

Перевіряють чуттєвість підсилювача по каналам. Для цього тумб­лер 14 перемикають у положення "1∙10 "; натискають кнопку 4. Підключений зовнішній міліамперметр з внутрішнім опором R=2,5 Ом повинен зафіксувати вихідний струм не менш 60 мА. Для грубої оцінки можливо користуватися внутрішнім міліамперметром. Тарувальними кнопками 4 рекомендовано користуватися для перевір­ки через деякі проміжки часу постійність підсилювання.

Після балансування мосту підсилювач готовий до підсилення сиг­налів від вимірювального мосту. При поданні сигналу на реєструю­чий прилад (осцилограф) тумблер 12 перемикається у положення "Вых. ток".

2 Світлопроменеві осцилографи

Широкого застосування на цей час отримали осцилографи Н-700 і Н-008М. Незалежно від типу, кожний з них має такі основні вузли: блок гальванометрів (шлейф), оптичну та освітлювальну системи, стрічкопротяжний механізм, екран для візуальних спостережень, касету з фотоплівкою, відмітчик часу та орган керування.

Магнітоелектричний осцилограф Н-700 належить до універсальних світлопроменевих приладів з одночасним записом 14 показників на рулонний фотопапір.

Осцилограф складається з корпусу, в якому розміщений блок гальва­нометрів, стрічкопротяжного механізму, оптичної системи та приставних касет для фотопаперу. В блок потрібно вставити гальванометри різної чутливості. Коробка швидкостей стрічкопротяжного механізму та шестерневих передач змінних касет дозволяє одержати шість швидкостей переміщення фотопаперу (2,5; 10; 40; 160; 640; 2500 мм/с). Запас фотопаперу в касеті 25 м. Для візуального спостереження за протіканням процесу встановлено розвертальний дзеркальний барабан. Світловий промінь налаштовується для запису показників по змінному матовому склу з рисками. Ввімкнення і вимкнення стрічкопротяжного механізму створюється електромагніт­ною управляючою муфтою. Заживлюється осцилограф від вирівнювача, що дає постійний струм напругою 27 В. Для фіксування часу на фотопапері в осцилографі встановлений відмітчик часу, який до­зволяє встановлювати частоту відмітки 10 та 200 Гц.

Схема гальванометру показана на рис. 2.2. Багатовиткова рамка 4 з тонкого ізольованого дроту закріплена на двох розтяжках 7 між полюсами магнітної системи 6 та натягується пружиною 8. Кінці рамки підпаяні до розтяжок, які з'єднані з струмопроводами 1. На верхній розтяжці закріплено мікродзеркало 3, перед яким у герметичному корпусі 2 встановлена плоскокульова лінза 9.

Гальванометр встановлюється в магнітну систему разом з проміж­ною циліндричною обоймою 5, яка забезпечує його обертання навколо горизонтальної та вертикальної осі, необхідне для правильного фокусування світлового п’ятна на фотоплівці. Обертання виконують ключем, який встановлюють в гніздо 10 на корпусі гальванометра.

Принцип дії гальванометра полягає в тому, що струм, проходячи крізь його рамку і взаємодіючи при цьому з полем магнітної системи, обертає рамку навколо вертикальної вісі. Кут оберту пропорційний струму, що протікає. Всі гальванометри осцилографа Н-700 мають спільну магнітну систему. Заспокоєння рухомої частини гальванометра Н-001-1-2 електромагнітне, а у гальванометра Н-001-3-5 – рідинне.

Рис. 2.2 – Схема гальванометра

Схема оптичної системи осцилографа показана на рис. 2.3. Світло від освітлювальної лампи 1 проходить крізь конденсатор 2 та у вигляді горизонтальної смуги потрапляє на віконце усіх 14 гальванометрів 8. Пройшовши крізь сферичну лінзу 10, встановлену у віконце гальванометра та відбившись у дзеркала на петлі 9 гальванометра, промінь виходить сфокусованим у вертикальній площині. Дзеркало поділяє промінь на дві частини. Перша частина променю проходе прямо та крізь лінзу 17 потрапляє на фотопапір 19, який огинає ведучий валик 18 касети 20. При переміщенні променя поперек фотопаперу, що рухається, на ньому відбувається фіксація кривої, тобто розгортання процесу, що досліджується, у часі. Друга частина променю, відбившись від дзеркала та пройшовши крізь лінзу 6, потрапляє на дзеркальний барабан 7, який дає розгортку процесу, що досліджується, для візуального спостереження. Відбившись від гран і дзеркала 7, промінь відображується на матовому циліндричному екрані 5.

Рис. 2.3 – Оптична система осцилографа Н-700

Зображення кривої процесу, що досліджується, спостерігається на дзеркалі 3 крізь запобіжне скло 4. Фіксування часу на осцилогра­мах полягає у нанесенні тонких поперечних рисок з інтервалом 1/10 або 1/200 с. Відмітчик споряджено дисками 14 та 15, які обертаються рушієм та щільовою діафрагмою 12. Освітлювач 13 постійно освітлює нерухому щільову діафрагму 12. Крізь певні проміжки часу щілина на поворотних дисках співпадає з щілиною діафрагми. Тоді крізь них проходить світловий пучок та, відбитий дзеркалом 11, потрапляє на лінзу 17. Остання фокусує промінь у вигляді тонкої лінії, яка йде впоперек фотопаперу.

Дванадцятиканальний осцилограф Н-008М має аналогічну з осцило­графом Н-700 принципову схему. Однак поряд з цим його конструкція більш досконала. Він має більш широкий діапазон регулювання швидкості стрічкопротяжного механізму (1; 2,5; 10; 25; 100; 250; 1000; 2500 мм/с). Передбачена система регулювання температури магнітного блоку. В деякій мірі модернізований відмітчик часу. Замість дисків у відмітчику передбачено барабан, що знаходиться в середині корпусу з однією щілиною, що дало можливість розширити діапазон відміток часу (0,01; 0,1; 1 с). Передбачено також переривач ліній запису і вузол завдання довжи­ни кадру.

Переривач ліній запису складається із гумового ременю з двома пелюстками та отримує рух від шківа, розташованого на виході коробки швидкості. При включенні протяжки фотоплівки гумовий ремінь приходить в дію, пелюстки ременю почергово проходять перед кожним гальванометром, перериваючи промені світла, відбиті від дзеркал гальванометрів. Переривач вмикається за допомогою відповідної кнопки.

Вузол завдання довжини кадру складається із планетарного редуктора (1:100), кулачка, кнопки та ременя, який зв'язує вузол з коробкою швидкостей через шківи. При вмиканні протяжки (після встановлення довжини кадру) кулачок ковзає по контакту кнопки та фотоплівка протягується. При зупиненні ручки в положенні "0" відбувається автоматичне відключення протяжки. Таким чином, протягується певний відрізок фотоплівки. Щоб одержати ту чи іншу довжину кадру, необхідно встановити ручку на відповідній поділки шкали. Положення "∞" ручки вузла завдання довжини кадру відповідає безперервній протяжці. Наявність цього вузла особливо важлива при великих швидкостях стрічкопротяжки.

Більш досконалими є світлопроменеві осцилографи типа НО71. Вони мають шість типорозмірів : НО71.1; НО71.2; НО71.3; НО71.4; НО71.5; НО71.6.

Осцилографи НО71.3 і НО71.6, крім загальних функцій, забезпечують математичну обробку сигналів, що досліджуються, і реєстрацію отриманого результату.

Осцилографи НО71.1, НО71.3, НО71.4, НО71.6 мають 12 каналів реєстрації, інші – 24 канали.

Стрічкопротяжні механізми осцилографів забезпечують протяжку носія запису за таким рядом фіксірованих швидкостей: 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 50; 100; 200; 500; 1000; 2000; 5000 мм/с. При цьому також передбачається можливість плавного перекриття швидкостей в таких діапазонах: 0,5-5; 5-50; 50-500; 500-5000 мм/с.

Всі типи осцилографів мають пристрої для відміток часу (поперечне графлення), поздовженого графлення носія запису та цифрового позначення каналів реєстрації. Передбачена можливість регулювання яскравості світлових п’ятен (зайчиків) до самого зникнення, що створює умови для регулювання необхідної товщини лінії запису.

Поряд з цими осцилографами застосовуються осцилографи типа НО44. Але в останній час поширюється технологія запису параметрів, що досліджуються, (у вигляді електричного сигналу) безпосередньо на комп’ютер, що значно підвищує якість постановки експерименту і спрощує обробку результатів.