Cтраница 4
Чем выше чувствительность, тем меньшее напряжение требуется для получения осциллограммы, тем удобнее трубка в работе. [46]
Делитель входного напряжения позволяет расширить пределы измерений. С этой же целью в схеме УХ предусматривается плавный регулятор усиления. Для получения осциллограммы - графика зависимости исследуемого напряжения от времени-необходимо одновременно с вертикальным отклонением электронного луча под действием исследуемого напряжения осуществить i оризонтальное перемещение луча с определенной скоростью. Этот процесс называется разверткой изображения и осуществляется с помощью генератора развертки ГР. Генератор развертки вырабатывает пилообразное напряжение, которое через усилитель горизонтального отклонения УХ подается на горизонтальные отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки. Изображение на экране останется - неподвижным, если один период напряжения генератора развертки по длительности соответствует целому числу периодов исследуемого колебания. Поскольку частота исследуемых колебаний может изменяться в широких пределах, в схеме ГР предусмотрена возможность изменения частоты сигнала развертки как ступенями, так и плавно. Чтобы кратность частот ГР и исследуемого напряжения оставались одинаковой во времени, в схеме предусмотрено устройство синхронизации УС. [47]
Поэтому на пластины не попадает постоянная составляющая и наблюдается лишь переменная составляющая. Ось времени ( нулевая ось) этой составляющей представляет собой ту горизонтальную линию, которая остается на экране, если прекратить подачу исследуемого напряжения. Для получения истинной осциллограммы напряжения, содержащего постоянную составляющую, его необходимо подавать на пластины непосредственно, а не через конденсаторы. [48]
![]() |
S. Диаграммы ударного импульса [ IMAGE ] 10. Приспособление для. [49] |
Для изучения поведения материалов при скоростях, превышающих 5 м / с, применяют ротационные копры, где в раскрученном с большой скоростью диске в определенный момент выталкивается ударник, разрушающий образец. Копер оборудован устройством для получения осциллограмм. [50]
При экспериментальном исследовании электрических сигналов их форма определяется путем снятия осциллограмм напряжения ( тока) сигнала. Очевидно, что для безыскаженного воспроизведения формы сигнала необходимо обеспечить строго линейную зависимость между временем и значением координаты осциллограммы по оси абсцисс ( X), а также координаты по оси ординат ( У) и напряжением ( током) исследуемого сигнала. Кроме того, для получения правильной осциллограммы необходимо также, чтобы масштаб осциллограммы по обеим ее осям соответствовала значениям измеряемого сигнала. [51]
Следует заметить, что как катушка магнитной фокусировки, так и отклоняющие катушки потребляют мощность. Они мало пригодны для исследования периодических процессов и получения осциллограмм, так как необходимо создавать ток ia, протекающий по индуктивному сопротивлению У-катушек, прямо пропорциональный исследуемой физической величине. Это же предопределяет и худшие частотные свойства магнитных трубок. Они обычно используются в устройствах, имеющих строго постоянный закон движения светящегося пятна по экрану. [52]
Следует заметить, что как катушка магнитной фокусировки, так и отклоняющие катушки потребляют мощность. Они мало пригодны для исследования периодических процессов и получения осциллограмм, так как необходимо создавать ток iy, протекающий по индуктивному сопротивлению У-катушек, прямо пропорциональный исследуемой физической величине. Это же предопределяет и худшие частотные свойства магнитных трубок. Они обычно используются в устройствах, имеющих строго постоянный закон движения светящегося пятна по экрану. [53]
Участок id соответствует обратному ходу развертки Время Т Р и ТоГм, составляет период развертки Тг Если приложить напряжение и у к горизонтальным отклоняющим пластинам, отключив си. При максимальном отрицательном значении иР ( точка а на рис. 8.5) светящееся пятно находится в крайнем левом положении ( точка а) на экране. На участке а с скорость движения пятна будет постоянной, так как Uv нарастает по линейному закону и, согласно (8.1), имеется линейная зависимость между смещением пятна на экране и напряжением, приложенным к пластинам После достижения точки с светящееся пятно начнет движение в обратном направлении ( обратный ход) В исходное состояние луч возвращается за время Тойр 4s Т у, поэтому скорость движения пятна в обратном направлении значительно выше. Для получения осциллограммы необходимо, чтобы напряжение Up в течение всего периода ТПР измерялось линейно, форма напряжения иР во время обратного хода cd не имеет принципиального значения. Важно только, чтобы длительность обратного хода была минимальной. Таким образом, при подаче иР на горизонтальные на X-пластины, ось х является одновременно осью времени t, причем при постоянной скорости движения светящегося пятна на участке а с масштаб вдоль оси t является постоянным. Искажение формы иР на интервале прямого хода вызывает нелинейность развертки, проявляющуюся в неравномерной скорости движения пятна по экрану и в искажении осциллограмм. Неравномерность скорости вызывает неравномерность масштаба вдоль оси х, что затрудняет, как будет показано далее, оценку параметров сигнала. [54]
Все люминофоры обладают способностью светиться еще некоторое время после выключения электронного луча, возбуждающего люминесценцию. Это явление называется послесвечением. Длительность послесвечения у различных люминофоров неодинакова, она лежит в пределах от десятков микросекунд до нескольких секунд. Требуемая длительность послесвечения зависит от вида наблюдаемых сигналов. Для получения осциллограмм периодических колебаний, имеющих частоту 10 - 20 Гц, необходима длительность послесвечения более 10 мс; такую длительность послесвечения называют средней. На частотах ниже 10 Гц экраны со средним послесвечением не обеспечивают получение слитного изображения. [55]
Проблема синхронизации осциллографа в Electronics Workbench, как и в практических измерениях, требует особого внимания. Проще всего она решается, если ключ в схеме управляется вручную. Если замедлить процесс расчета настолько, чтобы изображающая точка плавно плыла по экрану, то вы наглядно увидите развитие переходного процесса и сможете управлять ключом во время процесса. Это можно сделать, изменяя опцию Time domain points per cycle пункта Analysis Options в меню Circuit. При получении осциллограммы рис. 7.9 д была выбрана опция 1000 точек / цикл. [56]
Задачу осциллографирования быстропротекающих процессов можно решить по-другому, без применения специальных ЭЛТ и других сложных узлов. Сущность этого решения заключается в применении временной трансформации исследуемого сигнала. Временная транс1 формация процессов широко используется на практике, и читателю наверняка известны примеры использования замедленных движений в кино и телевидении. В технике широко используются стробоскопы ( от греческого strobos - кружение) - приборы, позволяющие движущийся предмет видеть неподвижным. Стробоскопический метод временной трансформации сигналов позволяет, не изменяя формы сигнала, растянуть его во времени и использовать для получения осциллограммы обычный ( нескоростной) осциллограф. [57]
При получении осциллограмм импульсных напряжений с большой скважностью сталкиваются с трудностью, связанной с тем, что при выполнении условия ТР ТС осциллограмма импульса превращается в вертикальную линию, которая не характеризует форму импульса. Эта трудность преодолевается использованием ждущей развертки. Ждущая развертка запускается каждым пришедшим импульсом. Длительность прямого хода развертки устанавливается примерно равной длительности импульса. Начало каждого импульса соответствует одной и той же точке экрана. Поэтому на экране получается неподвижное изображение импульса, которое занимает большую часть экрана. Ждущая развертка применяется при получении осциллограмм и непериодических импульсов. [58]