1. Средства измерения, их характеристика, разновидности, области применени


Электроннолучевые осциллографы. Общая характеристика, разновидности, основные параметры



страница12/19
Дата17.10.2016
Размер1.13 Mb.
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   19

27. Электроннолучевые осциллографы. Общая характеристика, разновидности, основные параметры.



28. Электроннолучевые осциллографы. Принцип действия электроннолучевой трубки, развертка, условие синхронизации.


Электроннолучевые осциллографы.

Как известно , при использовании осциллографических методов имеет место субъективная погрешность оператора. Однако, современные измерительные комплексы имеют встроенные электрические преобразователи, в результате субъективная погрешность компенсируется, а сам осциллограф используется как панорамный индикатор.

Электронно-лучевой осциллограф предназначен для измерения параметров и исследования формы напряжений электрических сигналов. Многие физические величины могут быть преобразованы в напряжение. Поэтому осциллограф является достаточно универсальным устройством, широко используемым в практике измерений в электронной технике. На базе осциллографа построено много различных приборов, используемых в телевидении, в электронике и в других областях.

Особенности практического использования осциллографа связаны с его функциональными возможностями. Можно выделить три основных функции, реализуемые при использовании ос-циллографического метода измерения:



1) измерение параметров электрических сигналов (амплитуды, фазы, частоты и т.д.);

2) наблюдение и исследование формы напряжений сигналов;

3) запоминание сигналов, хранение и последующий их анализ.

Современные осциллографы имеют большое входное сопротивление (1-10 МОм) (при малой входной емкости – 30 - 40 пФ), широкую полосу пропускания, высокую чувствительность по напряжению.

Методически можно выделить две группы измерений, наиболее часто употребляемых при применении осциллографов и возникающие при этом погрешности. Это, во-первых, измерения длин отрезков на экране осциллографа (например, при амплитудных оценках сигнала) и, во-вторых, временные измерения параметров сигнала.

В первой группе измерений необходимо учитывать методическую погрешность, возникающую при измерении линейных отрезков по экрану. Учитывая, что максимальная абсолютная погрешность измерения отрезка равна 1 мм (она определяется качеством фокусировки луча и разрешающей способностью глаза), можно оценить максимальную относительную погрешность измерения длин отрезков δlmax=Δ/D, где D - длина измеряемого отрезка.

Тогда, например, при измерении амплитуды импульсов методом сравнения с выбранным контрольным сигналом VK максимальная относительная погрешность измерения будет

где δв- приведенная относительная погрешность вольтметра, которым измеряется контрольный сигнал νK.

При проведении временных измерений (или частотных) часто пользуются калибрационными метками времени, формируемыми специальным генератором, входящим в состав современного осциллографа (хотя во многих современных осциллографах горизонтальная развертка имеет калибровку по длительности, проверка этой калибровки во многих случаях осуществляется по меткам времени).

Эта группа измерений (временные измерения) характеризуются максимальной относительной погрешностью



где δn— 0,5/n - максимальная относительная погрешность измерения длительности временного интервала по числу меток; n - число меток, укладывающихся в измеряемом интервале;



δfэ - относительная погрешность, определяющаяся нестабильностью частоты генератора калибрационных меток.

Современные осциллографы можно классифицировать по различным признакам. К настоящему времени наибольшее распространение получила классификация, при которой эти приборы подразделяются на три группы:



1) осциллографы универсальные;

2) осциллографы скоростные и стробоскопические;

3) осциллографы запоминающие.

Осциллографы универсальные имеют полосу пропускания до 350 МГц и динамический диапазон входных сигналов от единиц милливольт до сотен вольт. В зависимости от назначения и области применения они делятся на многофункциональные со сменными блоками, широкополосные (с ограниченной чувствительностью), низкочастотные (с повышенной чувствительностью), двухлучевые, прецизионные, полевые.

Многофункциональный осциллограф имеет 8 и более сменных блоков усилителей вертикального канала воспроизведения и три сменных блока для горизонтального канала. Они позволяют проводить исследования входных сигналов с амплитудой от 10 мкВ до 500 В и длительностью от 0,3 нс до 150 с, имеют полосу пропускания O - 50 МГц.

Широкополосный двухканальный осциллограф предназначен для исследования быстропротекающих процессов. Он имеет встроенный коммутатор с частотой коммутации 400 кГц для одновременного наблюдения двух сигналов. Динамический диапазон входных сигналов от 25 мВ до 25 В.

Высокочувствительный осциллограф предназначен для исследования сигналов с амплитудой от 0,5 мВ до 300 В и длительностью от 1 икс до 50 с.

Двухлучевой, в полевом исполнении, предназначен для исследования сигналов с амплитудами от 30 мВ до 140 В и длительностью 0,2 мкс до 0,2 с.

Прецизионный измерительный осциллограф используется для исследования сигналов с амплитудой от 100 мВ до 100 В и длительностью до (10-50)нс. В приборе имеется встроенный генератор импульсов для контроля переходных характеристик.

Осциллографы скоростные используют в качестве основного элемента ЭЛТ бегущей волны. С их помощью можно проводить исследования СВЧ колебаний, в реальном масштабе времени, фотографировать с экрана однократные и редко повторяющиеся импульсные сигналы.

Эти приборы обладают широкой полосой пропускания (0-5)ГГц и позволяют осуществлять высокую скорость фоторегистрации (до 4 104 км/с).

Осциллографы стробоскопические имеют широкую полосу пропускания (до нескольких гигагерц) и позволяют исследовать повторяющиеся входные сигналы нано- и пикосе-кундной длительности. Динамический диапазон входных сигналов - от единиц милливольт до единиц вольт. Наиболее часто эти осциллографы применяют при исследовании быстродействующих полупроводниковых приборов и интегральных схем, при регулировке и настройке импульсной электронной аппаратуры и вычислительных устройств, при экспериментальных исследованиях в различных областях физики и техники.

Конструктивно стробоскопические осциллографы выполняются в двух вариантах: моноблочными и со сменными блоками.

Так как стробоскопические блоки и осциллографы двухканальны, то при использовании их с двухлучевыми осциллографами возможно одновременное исследование четырех сигналов.

Эти осциллографы позволяют исследовать как быстропротекающие процессы, так и длительные (до единиц секунд). Можно использовать как реальный, так и трансформируемый масштаб времени. Сигналы могут исследоваться по двум независимым каналам, причем можно инвертировать любой из сигналов и алгебраически их складывать.

Имеется так называемый режим "лупы времени", когда часть исследуемого сигнала может быть растянута во времени в 2,5 или 10 раз. При этом одновременно на другой линии разверт ки можно наблюдать весь сигнал (в выбранном режиме его развертки).

Как правило, базовая модель осциллографа выполнена с двумя сменными блоками, что позволяет менять полосу пропускания и чувствительность прибора.

Осциллографы запоминающие предназначены для регистрации как однократных и редко повторяющихся, так и для периодических сигналов в широком амплитудно-частотном диапазоне. В них используются бистабильные и полутоновые ЭЛТ.

Бистабильные ЭЛТ позволяют получить высокое разрешение и большое (до 30 мин) время воспроизведения, но обладают малой скоростью записи (5 - 20 км/с).

Полутоновые ЭЛТ позволяют получить большую скорость записи (до 4000 км/с), имеют широкую полосу пропускания (до 50 МГц), но обладают относительно малым временем воспроизведения (60 с).

Конструктивно эти осциллографы выполняются моноблочными или со сменными блоками.

Осциллографы со сменными блоками предназначены для исследования сигналов с амплитудами от 10 мкВ до 500 В и длительностью от 0,3 нс до 150 с. Стирание изображения может быть осуществлено автоматически или вручную. Сигнал, записанный на ЭЛТ, может сохраняться (при включенном приборе) до 7 часов.

Они имеют высокую скорость записи (до 4 103 км/с) и полосу пропускания 0 - 50 МГц.


Каталог: ld
ld -> Информация относительно прав пожилых людей
ld -> «Великая Отечественная война» Воспитательная. Воспитание патриотизма, нравственное воспитание на примерах героев войны
ld -> В русском бардовском творчестве
ld -> 4. предприятия и заводы оборонной промышленности
ld -> Информация о Сибае (Республика Башкортостан)
ld -> Внутренний предиктор СССР
ld -> [26/01/2009] Атомная энергетика для подводного флота
ld -> Отчет о деятельности Федерального государственного учреждения науки
ld -> Научная подготовка, степень и звание: Доцент по специальности 07. 00. 07 – «Этнография, этнология и антропология»
ld -> Cет Муратовна сатира и юмор в устном народном творчестве адыгов


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   19


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал