Файл: Специальные измерения в устройствах связи, автоматики и телемеханики..pdf

нить н ак ал а Я . Т о р ц о в ая

ч асть като д а К

п о кр ы та окси д н ы м

сл о ем ,

испускаю щ им

эл ек тр о н ы .

В о к р у г

като д а

р асп о л о ж ен ц и л и н д р и ч е ­

ский электрод

с отверстием в то р ц е, н азы ваем ы й м о д у л я то р о м М .

Н а него подаю т отри ц ательн ы й

п отен ц и ал о тн о си тел ьн о

к а то д а ,

и A i, создаю щ их ускоряю щ ее эл ек тр и ч еско е п оле,

д ей ству ю щ ее на

электронны й поток

и ф оку си р ую щ ее эл ектр он н ы й

л у ч . Н а первы й

анод A i подаю т п о л

о ж и тел ьн о е н а п р я ж е н и е от 200 до 1 0 0 0 в в з а в и ­

ствие разности п о тен ц и алов

ан о д ов м еж ду

ними

о б р а зу е т с я э л е к ­

три ческое поле. Э лектрон н ы й

л у ч , п о п а д ая

в это

п о л е,

о т к л о н я е т с я

им в н ап р авл ен и и

к го р и зо н тал ьн о й оси

и п о л у ч а е т у с к о р е н и е

в н ап р авл ен и и к э к р а н у Э . С л ед о вател ьн о ,

аноды д ей ств у ю т к а к с о ­

б и р ател ьн ая л и н за ,

н а п р а в л я я эл ек тр о н н ы й л у ч

на

э к р а н в ви д е

резко очерченной то ч ки .

Н а ф о ку си р о вку л у ч а в л и я ю т вто р и ч н ы е э л е к т р о н ы , вы б и ты е из

ко л л о и д н о го

р аствора

гр аф и та, назы ваем ого

а к в а д а г о м

А т ,

соединенны м

с анодом

А г. Б л а го д а р я этом у

вторичны е

эл ек тр о н ы

о тв о д я тся на

анод .

И зм ен яя

потенциом етром

П г величину

потен ц и ала на

аноде

A i,

и зм ен яю т кон ф и гурац и ю эл

ек тр и ч еского

поля анодов,

а зн ач и т,

р е гу л и р о в а ть

р езко сть

п ятн а

на

эк р а н е .

И зм енением величины

о три ц ател ьн о го н а п р яж е н и я на

м о д у л я ­

то р е М

при

помощ и

потенциом етра

/7i м ож но р егу л и р о вать

к о л и ч е ­

ство эл ек тр о н о в в л у ч е, а зн ачи т, и

я р ко сть точки

на

эк р а н е тр у б к и .

Н а ч а л ь н о е полож ен и е светящ ей ся точки на эк р а н е о п р ед ел яется

величиной

постоянного

н ап р яж ен и я , сним аем ого

с

потенциом етров

/7з и Пц, к о то ро е подается

на от­

кл о н яю щ и е

пластины

Y -Y '

и

Х - Х '

Н а п р я ж е н и е , сн ятое с

по­

тен ц и о м етра П з, перем ещ ает точ ­

к у

по

оси

Y,

а

н ап р яж ен и е

с п отенциом етра П \ — по оси X .

Э то

д ает

возм ож н ость

при

и с ­

сл ед о ван и и

эл ек тр и ч еск и х

п ро ­

цессов

более

удобно

установить

рассм атри ваем о е

и зоб раж ен и е

на э к р а н е о сц и л л о гр аф а .

П ерем ещ ение

световой

точ ­

ки

по

э к р а н у происходит

под

действием

перем енны х

э л ек тр и ­

ч ески х

полей, о б р азо ван н ы х

от­

клон яю щ им и

пластинам и

Y -Y '

Рис.

87

и Х - Х '. О дна

п ар а п л асти н

Y -Y '

при

подаче

перем енного

н а п р я ­

ж е н и я

на

заж и м ы

2-3

бы стро

перем ещ ает

электрон н ы й

луч по

в е р ти к а л и ,

о с т а в л я я

на

эк р а н е

и зоб раж ен и е

вер ти кальн ой

пря-

мой

л и н и и .

П ри

подаче

тако го

н а п р я ж е н и я

на

заж и м ы

1-2 и

отсутстви и

н ап р я ж ен и я

на

за ж и м ах

2-3 л уч

будет

перем ещ ать­

ся

по го р и зо н тал и и

на

эк р а н е

будет

видна го р и зо н тал ьн ая

с в етя ­

щ а я с я

л и н и я . П р и

подаче

одноврем ен н о д ву х

н ап р яж ен и й

на з а ­

ж и м ы

2-3

и

1-2 эл ектр он н ы й

л у ч

будет соверш ать

слож н ое д ви ж е ­

ние, вы черч и вая на э к р а н е ф и гу р у определенной

ф ормы , зависящ ей

от ам п л и ту д

и ф аз подведенны х н ап р яж ен и й . Е е

н азы ваю т ф и г у ­

р о й Л и с с а ж у .

Е сли ам п ли туды

и

частоты

подведенны х к

тр у б к е си н у со и д ал ь ­

ных

н ап р я ж е н и й

б у д у т равны ,

а

н а п р я ж е н и я

сдвинуты на угол 90°

(или

на 270°), то на э к р а н е будет видна о к р у ж н о сть (рис. 87). В этом

л е гк о уб еди ться

путем

п остроения

ф и гу ры . В

нулевой

момент

вре­

мени н а п р я ж е н и е на

п ласти н ах

Х - Х '

равн о 0,

а на

п л асти н ах

Y -Y '

им еет

н аи б ольш ее о тр и ц ател ьн ое

значен и е. Т оч ка

на

э к р а н е

б уд ет

в н и зу

в п олож ен и и

0. В

момент

врем ени, отм еченны й

1,

н а п р я ж е ­

ние на

п л асти н ах

Х - Х ' у вел и ч и тся

до зн ач ен и я

1 - Г , а на

п л а сти н а х

5В

Зак.

1158

137

диться в том, что

точка оп и ш ет о к р у ж н о с т ь .

Е сл и н а ч а л ь н ы е

ф азы

рассм атриваем ы х

н ап р я ж ен и й

совп ад аю т, то

на э к р а н е б у д ет

п р я ­

м ая л и н и я,

н акл о н ен н ая под у гл о м 45°

Т а к а я

ж е л и н и я , но

с н а ­

клоном в

противополож н ую

сто р о н у ,

б у д ет

п о л у ч ен а при с д в и ге

ф аз на 180°. Е сли ж е сд ви г ф аз равен 45 или 135°, то на э

к р

а н е б у д ет

эллипс,

больш ая

ось которого р асп о л о ж ен а

под у гл о м

к

го р и зо н ­

тальн ой

линии .

Если ж е си н усои дальн ы е н а п р я ж е н и я , подведенны е к о т к л о н я ю ­

щим п ластинам

эл ек тро н н о -луч ево й т р у б к и ,

б у д у т о тл и ч а ть с я по

Рис.

88

частоте и соотнош ение м еж ду частотам и

н а п р я ж е н и й

б у д ет

р авн ы м

отнош ению целы х просты х чи сел, н ап рим ер

1 : 2; 2

3;

1

: 4 и т. д .,

ф игура-на э к р а н е

прибора

б у д ет к а за т ь с я н еп о д ви ж н ой .

Ф о рм а ф и ­

гуры зави си т от ф орм ы кр и вы х подведенны х н а п р я ж е н и й

и

о т со о т ­

нош ения м еж ду их ф азам и

и ам п л и ту д ам и .

Н а рис.

88, а

п о казан о

п остро ен и е

ф и гу р ы

Л и с с а ж у на э к р а ­

не эл ек трон н о -луч евой

труб ки при

отнош ении

ч асто т

н а п р я ж е -

„

/ с

2

н ачальн ы е

ф азы

н а п р я ж е н и и

с о в п а д а ю т

нии

- А = -g- ; при этом

/р

^

и ам плитуды их

равн ы

м еж ду собой .

В

начальны й

м ом ент

врем ени

оба

н а п р я ж е н и я

равн ы

м еж ду

собой: U c =

U р =

0. Н а

э к р а н е

эта

то ч к а отм ечен а

0 .

Ч е р е з

некоторы й

п ром еж уток

врем ени,

со о тв етству ю щ и й

врем ени t lt

ам п л и ту д а

н а п р я ж е н и я

U c,

поданного

на отклон яю щ и е

п ласти н ы

Y -Y ',

в о зр а с т а е т

до зн ач ен и я ис,

а

н а п р яж е н и я

U p,

поданного'

на о тк л о н яю щ и е

п л асти н ы

Х - Х \ — до

зн ач ен и я

U mp.

Т оч ка н а

э к р а н е

под

дей стви ем эти х

н ап р яж ен и й

п ерем естится

в

п о л ож е ­

ние

1.

В

м ом ент

врем ени

/ 2

н ап р яж ен и е

U c =

u c,

а н а п р я ж е н и е

U р =

0 .

Т о ч к а

на э к р а н е см ести тся в полож ение 2 .

Т а к

ж е о п ре­

д е л я ю т

п о л о ж ен и е то ч ки

на эк р ан е

во

все последую щ ие

моменты-

врем ен и ,

отм еченны е на

граф и ке и на

эк р ан е

циф рам и 3 ,4 , 5 ...1 2 .

П о ф и гу р е,

полученной

на эк р а н е тр у б к и ,

о п ред еляю т соотно ­

ш ен и е ч асто т. Д л я

этого

п рово д ят гори зон тал ьн ую в-г и в е р т и к а л ь ­

ную

д-е

прям ы е, п ересекаю щ и е и зо б раж ен н ую

ф и гу ру (рис. 88, б ).

Э ти

п р ям ы е

не д о л ж н ы

п роходи ть через

точки

пересечения л и н и й

сам ой ф и гу р ы . К о л и ­

чество

пересечен и й

л и н и й ф и гу ры с го ­

р и зо н та л ьн о й

прям ой

со о тв етству ет к о л и ч е ­

ств у

изм енений

н а ­

п р я ж е н и я U c . В д а н ­

ном

п ри м ере

н а п р я ­

ж е н и е

U с п ер есекает

го р и зо н тал ьн у ю

ось

четы ре

р а за .

А н ал о ­

гично н а п р я ж е н и е U v

п ер есек ает

вер ти ­

к а л ь н у ю

ось

ш есть

р а з .

С л ед овател ьн о,

о тн ош ен и е

ч асто т

эти х

н а п р я ж е н и й

L

_

±

_

_ 2

Л

, '"

6

3 ‘

П р и

и звестной частоте одного из н ап р яж ен и й

м ож но определить

н еи звестн ую ч астоту д р у го го

н а п р я ж е н и я . Э тот

принцип

полож ен

в о сн о ву

о п р ед ел ен и я

ч астоты при пом ощ и эл ектрон н ого

осц и л ло ­

гр а ф а .

Д л я

того чтобы

п о лучи ть

на э к р а н е

и зо б раж ен и е кривой иссле­

д уем ого н а п р я ж е н и я

U = f ( t ) , необходимо на отклон яю щ и е пластины

н ал ьн о

врем ени в течение всего периода.

Т ак и м н ап ряж ен и ем

я в ­

л я е т с я

н а п р я ж е н и е пи лообразн ой ф ормы ,

н азы ваем ое н а п р я ж

е ­

н и е м

р а з в е р т к и .

Н а пластины

Y -Y ' подаю т исследуем ое

н а п р я ж е н и е U c. П остроен и е ф и гу р ы

Л и с с а ж у д л я сл у ч а я о д и н ако ­

вой частоты н а п р я ж е н и й

п о казан о на

рис. 89. Е сли частота и ссле ­

р а зв е р тк и

0 Р, то на э к р а н е тр у б ки будет у к л а д ы в а ть ся соответ­

ствую щ ее

число п ериодов исследуем ого н а п р я ж е н и я .

лограф е прим еняю т

сп е ц и ал ьн ы е

ген ер ато р ы . В

них

и с п о л ь зу ю т

процесс м едленного з а р я д а и бы строго р а зр я д а

к о н д е н с ат о р а, с к о т о ­

рого сним аю т

н ап р яж ен и е

п и л о о б р азн о й ф орм ы . К о м м у та ц и я

к о н ­

денсатора на

за р я д

(через

б о л ьш о е

со п р о ти в л ен и е)

и

на р а з р я д

(через м алое

сопротивление)

п ро и сх о д и т авто м ати ч еск и

при

п о ­

мощи ти ратрон а или

эл ек тр о н н ы х

л а м п . О д н а

из

в о зм о ж н ы х

сх ем

генераторов р азвер тк и п ри веден а

на

р и с . 90,

а .

П ри вклю чении ген ер ато р а

в ан одн ой цепи

л а м п ы J h

м гн о в ен н о

п оявляется анодны й

то к , создаю щ ий

н а п р я ж е н и я

на

с о п р о т и в л е .

Рис.

90

нии R i. М инус этого

н а п р я ж е н и я

чер ез со п р о ти в л ен и е R з п о д а е т с я

на сетку лам пы Л г и

за п и р а е т ее. А нодны й то к в цепи л ам п ы Л г не

лампы , за р я ж а е т с я м едленно ч ер ез со п р о ти в л ен и е R z . К о гд а

н а п р я ­

ж ение на

кон ден саторе

Сг, а, с л ед о в ат ел ь н о , и н а ан о д е л а м п ы Л-2

достигнет зн ач ен и я

U c

(рис. 90, б),

п ри

ко то р о м л а м п а о т п и р а е т с я ,

в ее анодной цепи

п о я в л я е тс я то к .

П р и

этом п ад ен и е

н а п р я ж е н и я

на сопротивлении

R i во зр а с та е т и,

с л ед о в ат ел ь н о ,

у в е л и ч и в а е т с я

отрицательное н ап р я ж ен и е н а сетке

л ам п ы

Л х, сн и м аем о е

с

с о п р о ­

ти вл ен и я

R i. Т о к в анодной цепи л ам п ы

Лх

у м ен ь ш ае т ся ,

а

н а п р я ­

ж ен и е на

аноде у вел и ч и вается, со зд ав а я

д о п о л н и тел ьн ы й

п о д з а р я д

кон ден сатора C i, в р е зу л ь та те чего

на с етк у

л ам п ы

Л г

п о д ается п о ­

лож и тельн ы й и м п у л ьс с со п р о ти в л ен и я R з.

Б л а г о д а р я

это м у

п р о и с -

тор Сг бы стро р а зр я ж а е т

с я ч ер

ез л а м п у

Л г и н а п р я ж е н и е

на н ем

п ад ает до зн а ч е н и я U c . К

концу

р а зр я д а

к о н д ен сато р а у м ен

ь ш ае т ся

ния на

соп роти влен и и

R i, а

сл ед о в ател ьн о , у м ен ь ш ае тся о т р и ц а ­

тельное

н а п р я ж е н и е на

сетке

л ам п ы

Лх и

о н а

о т п и р а е т с я . П о я в ­

л яется

анодны й

то к . Н а п р я ж е н и е

на

ан оде

л ам п ы у м ен ь ш ае т ся

и

конденсатор C i,

р а з р я ж а я с ь

через

л а м п у Л х,

с о п р о ти в л е н и я

R i