Файл: Электрические измерения. Общий курс учебник.pdf

равный я/2 . Эти напряжения подаются на обе пары пластин осцил­ лографа. Вначале источники напряжения Ux и U2 включаются по­ очередно, и регулировкой соответствующих сопротивлений и емко­ стей добиваются появления па экране трубки окружности ( г — -^г- •

Затем оба напряжения включаются одновре­ менно. На экране при этом появляется многолепестковая фигура, которая будет не­ подвижной, если отношение частот fx!f2 вы­ ражено отношением двух целых чисел Nx

иN2.

Такая схема может быть использована и для трубок с внутренним соединением одной горизонтальной и одной вертикальной пластин.

Вэтом случае схема дополняется разделительным трансформатором.

Возможны и другие схемы измерения частоты методом круговой развертки.

Вчастности, находят применение схемы, в которых одно напряжение (с более

низкой частотой) через фазосмещающую цепь, аналогичную одной из цепей г — С предыдущей схемы, подается к пластинам осциллографа. На экране появляется окружность. Другое напряжение (более высокой частоты) подводится к моду­ лирующему электроду трубки и меняет яркость пятна. Тогда на диаграмме виден ряд светящихся дуг, разделенных томными промежутками. По количеству этих дуг можно судить о соотношении сравниваемых частот. При наличии в осцил­ лографе трубки с центральным электродом напряжение высшей частоты подается на этот электрод. На экране при этом появляется изображение в виде зубчатого колеса (рис. 142, б). Соотношение частот определяется количеством зубцов ос­ циллограммы.

Определить фазовые сдвиги между двумя напряжениями можно также путем одновременного наблюдения двух кривых на экране осциллографа. Кроме того, сдвиг фаз может быть измерен и при помощи фигур Лиссажу. На рис. 146 показаны фигуры Лиссажу, получающиеся при подаче на пластины осцилло­ графа двух синусоидальных колебаний одинаковой частоты и амплитуды, но отли­ чающихся по фазе. Если на полученной осциллограмме построить осп, как это показано на рис. 146, то отношение ординаты пересечения оси с фигурой Лис­

поочередно напряжения с каждой пары отклоняющих пластин. Получающиеся при этом прямые линии и будут осями осциллограммы.

Более высокую точность измерепия можно получить, включая регулируемое фазовращающее устройство (например, реостатно-емкостный мост) последова­ тельно в цепь одной пары отклоняющих пластин. Фазовый сдвиг регулируется до тех пор, пока эллипс на экране осциллографа не превратится в прямую ли­ нию. Измеряемая разность фаз в этом случае отсчптывается непосредственно по шкале фазовращателя.

ч218

Фазовый сдвиг можно определить также и при помощи круговой развертки. Один из способов измерения заключается в следующем. Одно из напряжений используется для получения круговой развертки. Затем оба напряжения с по­ мощью формирующего устройства преобразуются в серию кратковременных

Рис. 146. Фигуры Лнссажу для различных фазовых сдвигов двух синусоидальных колебаний, одинаковых но частоте и амплитуде

импульсов (соответствующих обычно моменту перехода кривых через нуль в по­ ложительном направлении). Эти импульсы подаются на модулирующий элект­ род трубки, образуя на осциллограмме затемненные метки, расстояние между которыми соответствует искомой разности фаз.

Измерение сопротивлений. Электронный осциллограф целесооб­ разно применять для измерения активных сопротивлений только в тех случаях, когда необходимо выяс­ нить поведение сопротивления в какихлибо особых условиях, например при больших перегрузках, при воздействии высоковольтных импульсов и др. В этих условиях сопротивления не могут на­ ходиться более или менее длительное время, необходимое для измерений обычными способами.

реактивная составляющие измеряемого сопротивления Z. В каче­ стве генератора напряжения, питающего схему, может быть исполь­ зован любой имеющийся источник переменного тока, подключаемый к схеме через реостат г1. Перед началом измерений путем регули-

219

ровки усилителей необходимо установить одинаковую чувствитель­ ность к напряжению по осям хну. При включении схемы на экране появляется эллипс. Изменением сопротивления г2 добиваются урав­ нивания вертикального и горизонтального отклонений. В этом слу­ чае падение напряжения на г2 будет равно падению напряжения на измеряемом полном сопротивлении, что соответствует условию z = —• г.,, где z — модуль искомого полного сопротивления. Синус угла сдвига фаз определяется из осциллограммы, как было показано выше (рис. 14В). Зная z и sin ср, можно легко найти значения ж и г по извест­ ным формулам:

a; = zsincp; r = J / r 2 — ж2 .

Исследования импульсовѵ Длительность импульса или его фронта, а также интервал между импульсами измеряются различными спо­ собами. Все они в общем случае сводятся к тому, что измеряемый

с периодом напряжения, вырабатываемого эталонным генератором. Ждущая развертка запускается импульсом, который является опор­ ным. Длительность развертки регулируется так, чтобы на экране были видны одновременно опорный и измеряемый импульсы (рис. 148). Если известна скорость развертки, то интервал между импульсами можно определить по величине расстояния между ними. Для более точных измерений на экран подаются фиксированные метки от временного калибратора (генератора меток). Вместо фикси­ рованных меток можно применить подвижную метку (рис. 149), иногда называемую стробирующим сигналом. Эту метку перемещают по линии развертки от опорного до измеряемого импульса. В этом случае отсчет времени производится по положению рукоятки, упра­ вляющей перемещением стробирующего сигнала. Передвижение метки по экрану происходит за счет переменной задержки ее во времени относительно опорного импульса.

Для измерения длительности импульса калибрационные метки накладываются на его изображение путем подачи их на пластины (рис. 150, а) или на модулирующий электрод трубки. Соответствую­ щие осциллограммы показаны на рис. 150, б и в .

220

Наряду с линейной разверткой при измерении промежутков вре­ мени часто применяется круговая развертка. В этом случае измеряе­ мый импульс преобразуется при помощи дифференцирующей схемы (рис. 151) в два коротких остроконечных импульса, которые подаются на радиальный отклоняющий электрод трубки. Частота развертки

Рис. .150. Измерение длительности импульса при ждущей линейной развертке: а — схема для подачи калиброванных импульсов на пластины у; б — осциллограмма при подаче калибрационных импульсов на пластины в — осцилло­ грамма при модуляции яркости

регулируется до тех пор, пока осциллограмма не примет вид, пока­ занный на рис. 152, а, т. е. на окружности появится зубец и впадина. При этом длительность импульса будет равна длительности раз­ вертки, улшоженной на отношение расстояния между зубцом и впади­ ной к длине всей окружности.

и впадины (рис. 152, б); в этом случае длительность импульса будет равна длительности развертки.

ѵ Если рассматривается периодическая последовательность импуль­ сов одной полярности, то, подавая эти импульсы на радиальный элек­ трод, получают при равенстве периода следования импульсов и дли­

221