Файл: Быков М.А. Электрические измерения электрических величин [учеб. пособие].pdf

Д ля превращения потока электронов, излучаемых катодом, в электронный луч и для регулировки количества электронов в луче катод помещается в металлическую цилиндрическую сетку с отверстием в торцевой части. Эта цилиндрическая сет­ ка 2 называется управляющим электродом или модулятором. Потенциал управляющего электрода отрицателен относитель­ но катода.

При увеличении этого потенциала электроны, вылетающие из катода, будут еще сильнее отклоняться от оси и меньшее их число пройдет через отверстие управляющего электрода. Этим достигается регулирование количества электронов в луче, т. е. яркость пятна на экране.

диафрагмы, служащие для задержания электронов, сильно от­ клонившихся от оси луча. Потенциал первого анода 3 можно регулировать относительно катода в пределах 0,2—1 кв. По­ тенциал второго анода 4 неизменен (около 4 кв). Между ано­ дами образуется электрическое поле, которое отклоняет элек­ троны к оси луча и придает им ускорение. Поле между анода­ ми действует на электронный луч аналогично собирательной линзе, фокусируя его в точку на экране 7. Фокусировка пятна на экране осуществляется изменением потенциала первого анода.

На пути электронного луча располагаются две пары откло­ няющих пластин: горизонтальные 5 и вертикальные 6. Если к горизонтальным пластинам приложить периодически изме­ няющееся напряжение, то электронный луч будет отклоняться в сторону пластины, имеющей в данный момент положитель­ ный потенциал. Отклонение это тем сильнее, чем больше потен­ циал. Следовательно, при переменном напряжении между пла­ стинами электронный луч будет колебаться с частотой прило­ женного напряжения. На экране будет видна вертикальная прямая. Перемещение луча происходит по оси у, поэтому за­ жимы осциллографа, на которые подается это напряжение, называются «вход у», а сами пластины 5—вертикально откло­ няющими.

Напряжение, приложенное к вертикальным пластинам, за­ ставляет колебаться электронный луч в горизонтальной пло­ скости в направлении оси х, поэтому соответствующие зажимы осциллографа называются «вход х», а пластины 6 — горизон­ тально отклоняющими.

Наиболее часто электронный осциллограф используется для исследования величины и формы кривой напряжения. Для

16')

чиная от нуля, в течение определенного промежутка времени, затем очень быстро спадает до нуля и затем опять возрастает пропорционально времени и т. д. (пилообразной формы). На

то электронный луч прочертит вертикальную прямую, соответ­ ствующую удвоенной амплитуде кривой напряжения.

Если же одновременно подать оба напряжения: исследуе­ мое и у на вертикально отклоняющие пластины и пилообраз­ ное их на горизонтально отклоняющие пластины, то электрон­ ный луч под действием двух взаимно перпендикулярных полей будет перемещаться по кривой, воспроизводящей кривую изме­ нения исследуемого напряжения во времени. Благодаря свето­ вой инерции экрана и человеческого глаза на экране будет видна вся кривая исследуемого напряжения.

Для получения пилообразного напряжения в электронном осциллографе имеется так называемый «генератор пилообраз­ ного напряжения» (генератор R—С). Чтобы кривая исследуе­ мого напряжения была на экране неподвижной, необходимо,

170

чтобы частота генератора развертки (.пилообразного напряже­ ния) была в целое число раз меньше частоты исследуемого на­ пряжения.

Если на обе пары пластин ЭЛТ («вход у» и «вход х-») по­ дать синусоидально изменяющиеся напряжения, то электрон­ ный луч нарисует на экране замкнутую кривую, которая назы­ вается кривой Лиссажу. Форма кривой Лиссажу зависит от амплитуд приложенных напряжений, частот и сдвига фаз меж­ ду ними. По форме кривых Лиссажу можно судить о соотно­ шении частот обоих напряжений, что используется в схемах измерения частоты. Кривые Лиссажу используются при иссле­ дованиях форм кривых напряжений высоких частот, когда применение генератора пилообразного напряжения невоз­ можно.

Электронные осциллографы обладают следующими пре­ имуществами по сравнению со светолучевыади.

1. Электронные осциллографы имеют большое входное со­ противление (порядка нескольких мегом), малую входную ем­ кость (несколько десятков пикофарад) и потребляют очень ма­

циллографы применимы в цепях токов частотой до нескольких тысяч герц.

4. Благодаря встроенным внутри усилителям эти осцилло­ графы обладают высокой чувствительностью и разрешают на­ блюдать кривые и измерять напряжения в широком диапазоне величин (от долей милливольт до сотен киловольт).

Недостатками электронных осциллографов по сравнению со светолучевыми являются: отсутствие у большинства типов электронных осциллографов специальных приспособлений для фотографирования исследуемой кривой с экрана и возмож­ ность одновременного наблюдения только одной кривой. Ис­ пользование, однако, специальных электронных коммутаторов разрешает подключать на вход осциллографа поочередно два напряжения и при достаточно высокой частоте этих переклю­ чений видеть одновременно на экране обе кривые. В настоя­ щее время создаются специальные электронные осциллографы с несколькими электронными пушками и общим экраном, ко­ торые дают возможность наблюдать одновременно несколько кривых. Однако они дороги, сложны и широкого распростра­ нения не получили.

Электронные осциллографы используются не только в электроизмерительной технике и радиотехнике, но и в меди-

171