ВИМІРЮВАННЯ НАПРУГ І СТРУМІВ Основні значення вимірюваних напруг і струмів

Скачати 0.62 Mb.

Назва	ВИМІРЮВАННЯ НАПРУГ І СТРУМІВ Основні значення вимірюваних напруг і струмів
Сторінка	9/9
Дата	24.03.2013
Розмір	0.62 Mb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Фізика > Документи

1 2 3 4 5 6 7 8 9

4.5.3. Вимірювання частоти сигналу

Вимірювання частоти сигналу за допомогою осцилографа проводиться методом порівняння з заданою частотою сигналу. При цьому вимірювальну інформацію одержують з екрана ЕПТ за зображенням інтерференційних фігур (фігур Ліссажу) або за числом зображень вимірюваного сигналу при розгортанні.

В

имірювання частоти за інтерференційними фігурами можливе для сигналів синусоїдальної форми. Вимірювання проводять таким чином: вимірюваний сигнал

подають на вхід КВВ, а сигнал заданої відомої частоти

— на вхід КГВ для утворення за допомогою його розгортки. Повільною зміною заданої частоти (зразкового генератора) одержують на екрані ЕПТ найпростішу фігуру Ліссажу. При цьому відношення частот порівнюваних сигналів визначають шляхом підрахунку числа перетинань фігури, подумки проведених горизонтальної і вертикальної ліній, що проходять через вузли фігури:

Із приведеної рівності визначається частота вимірюваного сигналу:

При вимірюваннях рекомендується прагнути до одержання найпростішої інтерференційної фігури — еліпса, для якої

. Приклади фігур Ліссажу наведені в табл. 4.1.

Фігури Ліссажу

Таблиця 4.1

Спів-

відношення частот

Зміщення фаз

1:1

1:2

1:3

2:3

Вимірювання частоти повторень імпульсних сигналів за числом зображень при лінійній розгортці роблять при подачі вимірюваного сигналу у КВВ. Сигнал зразкового генератора при цьому подається на вхід КГВ для утворення розгортки. Повільною зміною частоти

досягають отримання на екрані ЕПТ одного або n зображень

сигналів. При цьому частоту повторення імпульсів сигналів

розраховують за формулою

4.5.4. Вимірювання коефіцієнта амплітудної модуляції

амплітудно-модульованного (AM) сигналу

Нагадаємо, що сигнал, модульований за амплітудою, характеризується коефіцієнтом модуляції

. Суть розглянутого вимірювання полягає в тому, що коефіцієнт модуляції визначається безпосередньо за розмірами зображення досліджуваного AM сигналу на екрані ЕПТ. Досліджуваний сигнал подається на вертикальні відхиляючі пластини, а на горизонтальні пластини подається напруга, розгортки. Для визначення коефіцієнта модуляції використовується одна із трьох видів розгортки лінійна, синусоїдальна або еліптична (кругова).

При використанні лінійної розгортки, частота якої встановлюється в 2-3 рази меншою від частоти модуляції, і при подачі на вертикальні пластини відхилення (канал «

» ) досліджуваного AM сигналу осцилограма має вигляд, показаний на рис. 4.16.

Рис 4.16. Осцилограма АМ сигналу при лінійній розгортці

Коефіцієнт амплітудної модуляції М знаходиться в даному випадку за формулою:

, (4.13)

де

— подвоєне максимальне значення модульованого сигналу;

— подвоєне мінімальне значення модульованого сигналу.

Справедливість розрахункової формули очевидна при аналізі рис. 4.16:

.

При синусоїдальній розгортці в канал «

» подається модульований сигнал, а в канал «

» —напруга, модуляції, яку можна контролювати. При цьому на екрані осцилографа з’являється осцилограма у вигляді світлої площини у формі трапеції (рис. 4.17, а). Прямі, що обмежують площину, є фігурами Ліссажу, які отримують за рахунок взаємодії обвідної модульованого сигналу з напругою модуляції, при відсутності зсуву фаз між ними.

При наявності нелінійних спотворень осцилограма може змінюватися (рис. 4.17,б), при наявності фазового зсуву замість прямих, що обмежують фігуру, з’являються еліпси (рис. 4.17, в).

Якщо джерело напруги модуляції недоступне, то на вхід каналу «

» подається детектована напруга модуляції.

При еліптичній (круговій) розгортці на входи каналу «

» і «

» подається досліджувана напруга модуляції за допомогою фазозсувного ланцюга

. Генератор розгортання вимикається.

На екрані виходить еліпсоїдальна фігура (рис. 4.18), внутрішні і зовнішні розміри якої залежать від глибини амплітудної модуляції.

Коефіцієнт амплітудної модуляції визначається відповідно за попередньою формулою та рис. 4.16, 4.17, 4.18.

Осцилографічні методи прості, наочні. Несучі частоти при цьому обмежуються смугою пропускання підсилювачів, які застосовуються в осцилографі Похибка вимірювання даним методом (через неточність відліку на екрані осцилографа) досягає 8 %.

Рис. 4.17. Осцилограма АМ сигналу при синусоїдальній розгортці

Рис.4.18. Осцилограма АМ сигналу при еліптичній розгортці

Відзначимо, що розглянута методика вимірювання коефіцієнта модуляції можлива тільки при використанні простого сигналу модуляції, наприклад синусоїдальної або прямокутної форми. Якщо в якості сигналу модуляції використовувати складний сигнал (наприклад, мовний), то вимірювання коефіцієнта модуляції осцилографічним методом стає неможливим, тому що спостерігається мінлива картина модульованого сигналу. В цьому випадку потрібно застосовувати спеціальні прилади (вид С2), що використовують у своїй роботі принцип випрямлення (детектування) модульованого сигналу.

4.5.5. Вимірювання девіації частоти частотно-модульованого

(ЧМ) сигналу

Даний метод побудований на фіксації рівності нулю різниці миттєвої частоти досліджуваного сигналу і частоти допоміжного сигналу.

Метод полягає в наступному. Досліджуваний ЧМ сигнал

і сигнал шуканої частоти

надходять на змішувач (рис. 4.19).

Рис.4.19. Схема вимірювання ЧМ сигналу

Напруга їх різницевої частоти через ФНЧ подається на осцилограф. При цьому в моменти рівності миттєвої частоти досліджуваного і шуканого сигналів на екрані осцилографа з’являється характерна фігура з горизонтальною ділянкою, що свідчить про виконання рівності

.

Оскільки значення сигналів шуканої частоти

ЧМ сигналу

можна одержати з високим ступенем точності, то і значення девіації частоти

буде мати дуже малу похибку.

Перевага методу — некритичність результату вимірювання до форми обвідної сигналу, тому метод є кращим для перевірки (атестації) вимірювачів пікових значень девіації частоти. Похибка вимірювання - менша 0,2 %.

Контрольні запитання і завдання

1. Назвіть основні характеристики осцилографів.

2. Як врахувати вплив вхідного опору і вхідної ємності осцилографа на похибку вимірювання?

3. Назвіть основну умову забезпечення стійкості зображення на екрані осцилографа.

4. Назвіть основні елементи структурної схеми осцилографа.

5. Для чого призначена лінія затримки в каналі вертикального відхилення осцилографа?

6. Назвіть основні види синхронізації в універсальному осцилографі. Для чого потрібна синхронізація?

7. Коли використовується синхронізація розгортання?

8. Поясніть процедуру калібрування КВВ і КГВ осцилографа.

9. Як здійснюється вимірювання частоти за допомогою осцилографа?

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Схожі:

Тема Кількість годин Технічне обслуговування і ремонт електричних машин змінного та постійного струмів	Тема Кількість годин Технічне обслуговування і ремонт електричних машин змінного та постійного струмів
РОБОТА БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ В УМОВАХ ОСОБЛИВИХ НАВАНТАЖЕНЬ РОЗДІЛ... Основна причина землетрусів – розрядка внутрішніх напруг Землі. Виявляються землетруси, головним чином, в зонах активних рухів земної...	Уроку: узагальнити та систематизувати знання учнів з теми Обладнання: стенди «Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва» і «Електрохімічний ряд напруг металів», речовини хлорид...
2. Опис. Змістові модулі Прилади. Загальні відомості, терміни і поняття в колах постійного струму. Електричні кола з одним джерелом живлення, послідовне,...	Величини та їх вимірювання. Довжина. Одиниці вимірювання довжини. Сантиметр Мета. Познайомити учнів з поняттями: величина, вимірювання величин, одиниця вимірювання (мірка); встановити з учнями загальний
УРОК 37. ВИДИ КУТІВ. ВИМІРЮВАННЯ КУТІВ Мета Мета. Ознайомити учнів з одиницею вимірювання кутів, з будовою транспортира та правилами користування ним; зі змістом властивостей...	УРОК 39. ВИДИ КУТІВ. ВИМІРЮВАННЯ КУТІВ Мета. Систематизувати знання... Запишіть, використовуючи позначення: градусна міра кута МОК дорівнює 35° [кута АВС дорівнює 25°]
Питання щодо підготовки до здачі екзамену з дисципліни "РАДІОВИМІРЮВАННЯ"... Вимірювання коефіцієнта амплітудної модуляції амплітудномодульованного (AM) сигналу	ВИМІРЮВАННЯ ЧАСТОТИ ЕЛЕКТРИЧНИХ СИГНАЛІВ Загальні відомості У багатьох галузях науки і техніки вимірювання частоти електромагнітних коливань є одним з найпоширеніших видів вимірювань

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання