Нужна помощь в написании работы?

При использовании осциллографа параметры сигналов определяют по их осциллограммам. Достоверность результатов зависит от точности воспроизведения осциллограмм. Погрешности измерения зависят от правильного выбора осциллографа, установки оптимальных размеров осциллограммы, выбора вида синхронизации и других факторов.

1 Измерение напряжений

С помощью электронного осциллографа можно измерять как постоянное напряжение (при наличии открытого входа Y), так и мгновенное, максимальное, минимальное значения и размах сигнала.

Напряжение может быть измерено методом прямого преобразования и методом сравнения. При использовании метода прямого преобразования (калиброванного отклонения) с помощью калибратора амплитуды предварительно калибруется требуемый коэффициент отклонения Кв, который является ценой деления шкалы, нанесенной на экран. Значение напряжения в этом случае можно определить по формуле

Ux = Кв×h, где

H – отклонение луча на экране осциллографа, соответствующее измеряемому значению сигнала.

Суммарная погрешность измерения напряжения данным методом зависит от погрешности, возникающей при калибровке коэффициента отклонения, погрешности из-за неравномерности и визуальной погрешности.

Погрешность измерений может быть уменьшена при использовании метода сравнения и двухканального осциллографа или осциллографа с дифференциальным входом. На один вход подается исследуемый сигнал, а на второй – образцовое постоянное  или переменное напряжение. Совмещая изображение калибровочного сигнала с границами осциллограммы исследуемого сигнала, определяют с помощью вольтметра значение калибровочного сигнала, а следовательно, искомое значение напряжения.

2 Измерение временных параметров и параметров импульсов

Временные интервалы, так же, как и напряжения, могут быть измерены методом прямого преобразования и методом сравнения. В первом случае перед измерением калибруется длительность прямого хода развертки, т.е. устанавливается необходимое значение коэффициента развертки Кр с помощью калибратора длительности. Измеренный интервал времени определяется по формуле

t = Kp×l, где

l – размеры исследуемого участка осциллограммы по горизонтали.

Погрешность измерения временных интервалов зависит от погрешности калибровки временного интервала и визуальной погрешности.

Метод сравнения реализуется с помощью калибрационных меток, которые формируются из сигнала с известным периодом и при подаче его на вход Z накладываются на изображение сигнала. Совмещая метки с границами исследуемого временного интервала, по периоду меток и их количеству определяют значение измеряемого временного интервала.

3 Измерение частоты

Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Измерение частоты производится методом сравнения с частотой образцового генератора. Осциллограф в этом случае играет роль индикатора равенства или кратности измеряемой fx и образцовой fo частот и погрешности в результат измерения практически не вносит.

Наиболее часто используются две разновидности этого метода: метод интерференционных фигур и метод круговой развертки с модуляцией яркости.

При использовании метода интерференционных фигур генератор развертки выключается и сигнал образцовой частоты подается на вход Х, а неизвестной – на вход Y осциллографа. На экране появляется интерференционная фигура (рисунок 3.6.4 а).

Рисунок 3.6.4 – Измерение частоты

Вид интерференционной фигуры зависит от соотношения частот и фаз сигналов. Кратность частот по интерференционным фигурам определяется следующим образом. На полученной фигуре мысленно проводится вертикальная прямая, не пересекающая узлы (рисунок 3.6.4 а). Подсчитывается число пересечений nв с вертикальной прямой с линиями фигуры. Аналогично находится число пересечений горизонтальной прямой с линиями фигуры nг. Из уравнения nг×fo = nв×fх определяется значение измеряемой частоты fх.

С увеличение отношения частот усложняется вид интерференционной фигуры, что затрудняет отсчет числа пересечений. При большой кратности частот применяют метод круговой развертки с модуляцией яркости. Круговая развертка создается напряжением образцового генератора. Сигнал образцовой частоты в виде двух напряжений с фазовым сдвигом 90° подается на входы Х и Y осциллографа, а напряжение с частотой fх подается на вход Z. На экране получается изображение рисунка 3.6.4 б.Число темных и светлых участков равно кратности частот n, а частота fx = n×fo.

4 Измерение фазовых сдвигов

Измерение фазовых сдвигов измеряется методом наложения и методом эллипса.

Наибольшее распространение получил метод наложения. При наличии двухканального осциллографа исследуемые сигналы подаются на входы Y1 и Y2, и на экране получается картина, изображенная на рисунке 3.6.5.

Рисунок 3.6.5 – Измерение фазового сдвига

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Поделись с друзьями