Исследование универсального электронно-лучевого осциллографа С1-67

Цель работы:

- изучить принцип действия и структурную схему аналогового осциллографа;

- ознакомиться с основными метрологическими характеристиками исследуемого осциллографа;

- получить навыки использования осциллографа для исследования формы электрических сигналов и измерения их параметров.

 

Оборудование и материалы:

Универсальный электронно-лучевой осциллограф типа С1-67.

Универсальный источник питания РОСТОК-2.

 

Содержание работы:

Назначение осциллографа:

Осциллограф универсальный Cl-67 предназначен для иссле­дования формы электрических сигналов путем визуального на­блюдения и измерения их временных и амплитудных значений.

Условия эксплуатации:

рабочая температура окружающего воздуха от -30 до +50°С;

предельная температура от -50 до +65°С;

относительная влажность воздуха до 98% при температуре до +35°С.

Прибор нормально работает после воздействия (в укладоч­ном ящике) ударных нагрузок:

многократного действия с ускорением до 15g и длительно­стью импульса от 5 до 10 мсек;

одиночного действия с ускорением до 75g в длительно­стью импульса от 1 до 10 мсек.

Прибор устойчив к циклическому изменению температуры окружающего воздуха от предельной положительной до пре­дельной отрицательной.

 

Технические данные

Осциллограф C1-67 обеспечивает:

а) наблюдение формы импульсов обеих полярностей с дли­тельностью от 0,1 мксек до 0,2 сек и размахом от 5 мВ до 300 В;

б) наблюдение периодических сигналов в диапазоне частот от 5 Гц до 10 МГц:

в) измерение амплитуд исследуемых сигналов от 28 мВ до 140 В, а с

 

 

выносным делителем 1: 10 от 280 мВ до 300 В:

г) измерение временных интервалов от 0,4 мксек до 0,2 сек.

Рабочая часть экра

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

на составляет не менее 42 мм (7 де­лений) по вертикали и не менее 60 мм (10 делений) по горизон­тали.

Ширина линии луча не превышает 0,6 мм.

Канал вертикального отклонения луча имеет следую­щие параметры:

а) время нарастания переходной характеристики не более З5 нсек. а время установления - 100 нсек.

Время установления – это временной интервал от уровня 0,1 амплитуды до момента, когда значение переходной характеристики после выброса достигает заданной величины неравно мерности установившегося значения;

б) выброс переходной характеристики не превышает 10%;

в) долговременный дрейф нулевой линии после 15-минутного прогрева не превышает 20 мВ (12 мм).

Кратковременный дрейф нулевой линии не превышает 2 мВ (1.2мм).

Смещение луча при изменении напряжения питания на ±10% не превышает 5 мВ (3 мм);

г) входное активное сопротивление при открытом входе – 1 МОм±2% с параллельной емкостью 40 пФ±10%. С вынос­ным делителем 1:10 входное активное сопротивление 10 МОм±10%, а входная ёмкость не превышает 12 пФ.

Погрешность деления выносного делителя не превышает ±10%. Вход канала вертикального отклонения может быть от­крытый и закрытый. С выносным делителем 1:10 – открытый;

д) суммарное постоянное и переменное максимально допустимое напряжение сигнала, подаваемое на закрытый вход, не должно превышать 300 вольт.

Спад вершины переходной характеристики при дли­тельности 10 мсек при закрытом входе прибора не превышает ±10%.

Диапазон значений коэффициентов отклонения устанавливается от 10 мВ/дел. до 20 В/дел., с перекрытием не более 2,5 раза.

Основная погрешность коэффициентов отклонения в нор­мальных условиях эксплуатации не должна превышать ±4% – при размере изображения сигнала от 4 до 7 делений и ±8% – ври размере изображения сигнала от 2,8 до 4 делений, соответ­ственно 8% и 10% – в рабочих условиях эксплуатации при одновременном изменении напряжения питающей сети на 10%.

Внутренний источник калибровочного напряжения ге­нерирует П-образные импульсы частотой 2 кГц, амплитудой 0,06 В и 0.6 В с погрешностью установки амплитуды и частоты ее более ±2%. Погрешность установки амплитуды и частоты в рабочих условиях не превышает ±3%.

Асимметрия импульсов не превышает 20%.

Развертка может работать как в ждущем, так и в авто­колебательном режимах и имеет следующие параметры:

а) диапазон значений развертки от 50 мсек/дел до 0,1 мксек/дел разбит на 18 фиксированных поддиапазонов с перекрытием в 2 и 2,5 раза. На всех поддиапазонах имеется возможность пя­тикратного растяжения центрального участка изображения развертки;

б) длительность развертки регулируетс

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

я от 0,1 мксек/дел до 20 мсек/дел на 17 поддиапазонах с использованием пяти кратного растяжения (множителя скорости) развертки; поддиа­пазон развертки 50 мсек/дел является обзорным.

Плавное перекрытие внутри каждого поддиапазона не ме­нее 2,5;

в) основная погрешность коэффициентов разверток не должна превышать ±4%, а при использовании множителя раз­вертки – ±8% в нормальных условиях эксплуатации и соот­ветственно ±8% и ±10% в рабочих условиях эксплуатации при одновременном изменении напряжения питающей сети;

г) нелинейность развертывающего напряжения не превыша­ет 5% в пределах рабочей части развертки.

Синхронизация развертки может осуществляться иссле­дуемым сигналом – внутренняя синхронизация, внешним сигналом – внешняя синхронизация и от сети, когда частота сиг­нала, управляющего запуском генератора развертки, совпадает с частотой напряжения сети.

При внутренней синхронизация минимальный предельный уровень синхронизации 3 мм в диапазоне частот от 5 Гц до 10 МГц и длительностях импульсов от 0,1 мксек и более.

При внешней синхронизации минимальный предельный уро­вень синхронизации 0,5 В в диапазоне частот от 5 Гц до 10 МГц и длительностях импульсов от 0,1 мкс и более максимальный предельный уровень синхронизации 10 В в диапазоне частот от 5 Гц до 10 МГц и длительностях импульсов от 0,1 мксек и более.

Минимальная частота следования развертки, при которой обеспечивается наблюдение исследуемого сигнала на наиболее быстрой развертке, не превышает 400 Гц.

В приборе имеется возможность подачи исследуемых напряжении в полосе частот от 20 Гц до 30 МГц непосредственно на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ. Входное сопротив­ление 1МОм±20%.

Усилитель горизонтального отклонения луча имеет следующие параметры:

а) коэффициент отклонения по горизонтали не более 1 В/дел

б) полоса пропускания — 106 Гц.

Пределы перемещения луча по вертикали не менее 21 мм (3,5 деления) вверх и вниз от середины рабочей части экрана, при переключении переключателя «ВОЛЬТ/ДЕЛ.» не более 6 мм (1 деление).

Пределы перемещения луча по горизонтали обеспечивают совмещение начала и конца рабочей части развертки с центром экрана.

Для обеспечения наблюдения яркостных меток ампли­туда сигнала на гнезде «  Z» должна быть от 2 до 60 В в диапазоне частот от 20 Гц до 2 МГц.

 

Входное активное сопротивление не менее 10 кОм с параллельной ёмкостью не более 35 пФ.

Питание прибора осуществляется от сети переменного тока напряжением 220±22 В с частотой 50±0,5 Гц и содержанием гармоник до 5%, от сети 220±11 В и 115±5,75 В с частотой 400±12 Гц и содержанием гармоник до 5% и от источника постоянного тока напряжением 24±2,4 В.

Максимальная мощность, потребляемая прибором от сети, не превышает 45 ВА. Сила тока, потребляемая прибором от источника 24 В постоянного тока, не превышает 1,1 А.

Время прогрева прибора для нормал

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ьной его работы не менее 15 минут.

Масса прибора не превышает 10 кг.

Габариты прибора:

Высота – 182 мм

глубина – 440 мм

ширина – 274 мм

Допускаемая продолжительность работы не менее 6-ти часов.

Наработка на отказ прибора должна быть не менее 1500 часов.

Масса прибора в укладочном ящике должна быть не менее 20 кг. Масса прибора в транспортной таре должна быть не более 46 кг.

Срок хранения и срок службы прибора не менее 10 т, технический ресурс не менее 5000 часов.

 

Принцип действия

Структурная схема осциллографа (рис. 1.1) состоит из следу­ющих основных составных частей:

- входного аттенюатора;

- предварительного усилителя вертикального отклонения луча;

- линии задержки;

- оконечного усилителя вертикального отклонения луча;

- калибратора амплитуды и времени;

- селектора синхронизации;

- схемы синхронизации;

- мультивибратора развертки;

- генератора развертки;

- схемы блокировки;

- усилителя развертки; схемы управления лучом ЭЛТ;

- индикатора;

- узла питания.

 

Рис. 1.1. Схема осциллографа С1-67.

Контрольные вопросы:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

1. Назовите назначение осциллографа С1-67.

2. Опишите конструкцию осциллографа С1-67.

3. Объясните принцип действия осциллографа С1-67.

4. Перечислите меры безопасности при работе с осциллографом С1-67.

5. Как подготавливают осциллограф к работе?

6. Каким образом производится измерение частоты исследуемого сигнала?

7. Каким образом производится измерение амплитуды исследуемого сигнала?

8. Как производится техническое обслуживание осциллографа?