Лекции.Орг
Лекции.Орг
 

Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

Электронно-лучевой осциллограф



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 5

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1 ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ.. 6

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2 ИЗМЕРЕНИЕ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И СИЛЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА.. 31

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3 ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРЯМЫМ И КОСВЕННЫМ МЕТОДАМИ.. 47

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ МНОГОКРАТНЫХ РАВНОТОЧНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ПРИ ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЯХ.. 51

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 70

 


ВВЕДЕНИЕ

В методических указаниях описан цикл лабораторных работ, которые выполняются студентами (в том числе иностранными студентами) факультета электроники в соответствии с учебным планом дисциплины «Ведение к технике измерений», который входит в вариативную часть программы подготовки бакалавров.

Описанные лабораторные работы включают: измерение напряжения, тока (постоянного и переменного) и сопротивления аналоговыми и цифровыми электронными приборами; проведение осциллографических измерений периодических гармонических и импульсных сигналов, обработку многократных равноточных измерений.

Описания лабораторных работ содержат основные теоретические сведения о явлениях и процессах, которые исследуются, методики эксперимента и рабочие задания, контрольные вопросы и рекомендованную литературу.

Для успешного выполнения лабораторных работ студенту необходимо познакомиться с их целью и объектом исследования. Кроме того, выполнение работы возможно только после освоения метода исследования, ознакомлением с конструкцией лабораторного макета и измерительными приборами.

Заключительным этапом работы является итоговый отчет, в котором самая важная творческая часть – выводы по результатам измерений.


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1
ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Цель работы:изучить работу электронно-лучевого осциллографа; научиться получать осциллограммы и измерять параметры периодических сигналов

Электронно-лучевой осциллограф

Электронно-лучевой осциллограф (от латинского слова «осциллум» – колебание и греческого «графо» – пишу) или осциллоскоп (греч. «скопео» – вижу) – прибор, предназначенный для наблюдения формы электрических сигналов в координатах х, у и измерения их амплитудных и временных параметров (характеристик) в диапазоне частот от нуля (постоянный ток) до десятков гигагерц. Основным элементом осциллографа является электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), в которой сфокусированный пучок электронов (луч) используется как «карандаш», рисующий на экране с напыленным химическим соединением (люминофором) светящееся изображение.

Для различных сигналов (периодически повторяющихся и однократных, медленно изменяющихся и быстропротекающих) используют различные осциллографы. Осциллографы для периодически повторяющихся сигналов называют универсальными и обозначают С1–. Для визуализации медленно изменяющихся сигналов используют ЭЛТ с люминофором длительного послесвечения, а для быстроизменяющихся сигналов – ЭЛТ с люминофором короткого послесвечения.

Универсальный электронно-лучевой осциллограф имеет следующие блоки (узлы) (рис. 1.1): блок ЭЛТ с органами управления и регулировки; блок управления лучом, включающий: канал Y (сигнальный) – для управления перемещением луча вдоль оси y исследуемым сигналом U(t); канал X (развертки) – для управления перемещением луча вдоль оси x с выбраной оператором скоростью υx; канал Z (яркости) для управления током луча.

ЭЛТ состоит из источника электронов, системы формирования сфокусированного электронного пучка, системы его отклонения в направлении оси х и у и люминесцирующего экрана. Все системы электродов размещены в стеклянном баллоне, из которого откачан воздух. Источником электронов является нагреваемый катод. Подогрев катода осуществляется с помощью переменного тока 0,1…1А при напряжении 6,3В.

Для управления величиной тока электронного пучка рядом с катодом располагается модулятор (диск с малым отверстием). На модулятор подается отрицательный, относительно катода, потенциал. Изменением разности потенциалов в промежутке пространства модулятор – катод (UMK – единицы-десятки вольт) регулируют количество электронов в луче (регулировка «Яркость»). При достаточно большом отрицательном потенциале модулятора электронный луч можно полностью запереть.

Тонкий электронный луч формируется электронным прожектором, состоящим из катода, модулятора, анодов А1, А2 с высокими положительными потенциалами в несколько сотен вольт. Между электродами прожектора создается сильно неоднородное электрическое поле, которое сжимает электронный пучок в тонкий луч. Фокусировку луча изменяют, регулируя напряжение (регулировка «Фокус»). Сформированный электронный луч, двигаясь вдоль оси трубки, попадает в отклоняющее поле, создаваемое двумя парами отклоняющих пластин Х и Y, и достигает люминесцирующего экрана. Простейшая конструкция отклоняющих пластин соответствует плоскому конденсатору. Одна пара пластин служит для отклонения электронного луча в вертикальном направлении, а другая – в горизонтальном.

Процесс отклонения электронного луча в электростатическом поле иллюстрируется на рис. 1.2. Напряженность поперечного электрического поля определяется величиной отклоняющего напряжения и расстоянием между пластинами d:

.

Величина отклонения пятна на экране h определяется с помощью формулы:

 

~ ,

где – напряжение второго анода;

l – длина пластин;

L – расстояние от центра пластины до экрана;

d – расстояние между пластинами.

Важным параметром ЭЛТ является чувствительность по отклонению ε, мм/В:

.

h
d
+ Uоткл
-
Ey
l
L


Рисунок 1.2 – Блок схема электронно лучевой трубки

Яркость В изображения на экране определяется током луча iл (регулировка «Яркость»: , Uм – напряжение на модуляторе ЭЛТ), скоростью электронов при бомбардировке люминофора , скоростью движения луча по экрану и химическим составом люминофора

B = f(iлz, υэ).

Участки быстрых изменений сигнала U(t) на экране имеют меньшую яркость. Усиление яркости свечения можно достичь увеличением либо ускоряющего напряжения , либо плотности электронного пучка j. Однако увеличение приводит к снижению чувствительности по отклонению ε. Чтобы разрешить это противоречие, в ЭЛТ применяется принцип послеускорения электронов. Как известно, скорость электрона в электростатическом поле определятся потенциалом той точки пространства, в которой он находится:

.

Подобрав надлежащим образом потенциалы электродов, можно отклонять луч при малой скорости υ (менее высокое значение потенциала ) и этим обеспечить большое значение чувствительности по отклонению ε, а ускорить электроны можно за пределами отклоняющей системы. Для этого на стенки баллона ЭЛТ наносятся проводящее покрытие (графит), которое служит третьим анодом ( > ).

Для исключения расфокусировки луча в процессе его отклонения между пластинами Х и Y отклоняющие напряжения на одноименные пластины Х1, Х2 и Y1, Y2 подают в противофазе так, чтобы сумма напряжений на одноименных пластинах не изменялась и равнялась нулю.

Начальное положение луча на экране вдоль оси Y устанавливается напряжением «Смещение Y» (или « ↕ »), а начальное положение луча вдоль оси х устанавливается напряжением «смещение Х» (или « ↕ »).





Дата добавления: 2015-05-08; просмотров: 356 | Нарушение авторских прав


Похожая информация:

  1. Виртуальный осциллограф
  2. Вывод рабочих формул и описание установки. Изображение петли гистерезиса можно получить на экране осциллографа, если ферромагнетик поместить в магнитное поле
  3. Выполнение лабораторной работы. Подготовка осциллографа к измерениям – калибровка
  4. Задание 2 Определение чувствительности осциллографа и чувствительности электроннолучевой трубки
  5. Краткая теория. Осциллографы бывают различного типа и назначения
  6. КРАТКАЯ ТЕОРИЯ. Электронный осциллограф — прибор, предназначенный для исследования электрических процессов
  7. МЕТОДИКА ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСЦИЛЛОГРАФОВ
  8. Монитор на базе электронно-лучевой трубки
  9. Общие принципы построения цифровых осциллографов
  10. Общие сведения. Электронный осциллограф предназначен для исследования формы электрических сигналов путем наблюдения и измерения их параметров
  11. Описание лабораторной установки. В комплект лабораторной установки входят: осциллограф, звуковой генератор, вольтметр, соединительные провода
  12. Описание структурной схемы и блоков электронного осциллографа


© 2015-2017 lektsii.org - Контакты

Ген: 0.091 с.