Вимірювання амплітуди змінної напруги і часових інтервалів

 

Методи вимірювання напруги і часових інтервалів, що реалізуються за допомогою ЕПО, є непрямими. По шкалі екрану ЕПО вимірюють геометричні розміри зображення сигналу. Потім, за допомогою масштабних коефіцієнтів відхилення К_У і розгортки К_Х, геометричні розміри перераховують у відповідні значення напруги і часу.

Щоб оцінити форму сигналу вимірювання звичайно проводяться при включеному генераторі розгортки.

Максимальне значення напруги можна знайти як

V_max = К_У∙І_У,

де І_У – відхилення променя пропорційне напрузі, виміряне по координатній сітці в лінійних одиницях.

При вимірюванні напруги ручка "V" плавного регулювання коефіцієнта відхилення К_У повинна знаходитися в крайньому правому положенні, а положення ступінчастого перемикача "V/дел." вибирається таким, щоб отримати найбільший розмір зображення в межах робочої частини екрана. Відносну похибку вимірювання напруги можна оцінити за формулою

,

де δ_Ку – основна похибка коефіцієнта відхилення ЕПО;

δ_ВІЗ – візуальна похибка відліку геометричних розмірів дільниці осцилограми, що досліджуються, яка оцінюється за формулою

,

де b – ширина лінії променя, mm;

L – розмір дільниці зображення, що вимірюється на екрані ЕПТ, mm.

Для визначення періоду Т гармонічної напруги або тривалості t₁ імпульсу необхідно виміряти тривалість відповідного інтервалу їх в лінійних одиницях по координатній сітці екрана ЕПТ. Для цього зображення дільниці сигналу, то вимірюється, встановлюється в центрі екрана. Перемикач коефіцієнта розгортки K_X "Время/дел." встановлюється в таке положення, щоб зображення І_Х, інтервалу t_X, що вимірюється, займало максимальний відрізок в межах робочої частини екрана.

Відлік ведеться або по правих, або по лівих краях лінії променя по шкалі. Це дозволяє збільшити точність вимірювань. При цьому ручка "Плавно" регулювальника коефіцієнта розгортки К_Х ЕПО повинна бути встановлена в крайньому правому положенні. Виміряний часовий інтервал визначається як

t_X = K_XI_X.

Відносну похибку вимірювань t_X можна оцінити за формулою

^,

де δ_tx – основна похибка коефіцієнта розгортки, %.

Значення параметрів δ_Ку, δ_tx визначається класом точності ЕПО. Наприклад, для універсального осцилографа С1-77 δ_Ку= ±4%, δ_tx= ±4%.

 

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

 

1. Вивчити призначення і характеристики універсальних електронно-променевих осцилографів. /І, с. 175-183; 414-418 /.

2. Навести у звіті структурну схему універсального ЕПО і підготуватися до обговорення призначення кожного блоку і функціональних зв'язків між ннми.

 

ЛАБОРАТОРНЕ ЗАВДАННЯ

 

1. Провести випробування працездатності ЕПО, використовуючи сигнал внутрішнього калібратора амплітуди і тривалості.

2. Встановити на виході блоку змінної напруги УИЛС-1 періодичний сигнал з параметрами, заданими керівником. При цьому середньоквадратичне значення напруги вимірювати приладом Щ4313, а форму і параметри сигналу визначати по екрану ЕПО в режимі лінійної розгортки. Представити осцилограми трьох сигналів на одному рисунку.

3. Оцінити похибки вимірювання амплітуди і періоду гармонічного сигналу по характеристикам ЕПО. Результати вимірювань привести в табл. 5.1.

Таблиця 5.1 - Результати вимірювання параметрів періодичних сигналів

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

 

1. Поясніть призначення і область застосування ЕПО.

2. Поясніть суть основних метрологічних характеристик ЕПО.

3. Для чого потрібна лінія затримки в ЕПО?

4. Поясніть призначення і використання калібратора амплітуди і тривалості.

5. Поясніть роботу ЕПО при лінійній розгортці в режимі внутрішньої її синхронізації

6. Укажіть основні джерела похибок при осцилографічних вимірюваннях.