Осциллограф

Прибор для визуального наблюдения или регистрации функциональной связи между двумя или более величинами, характеризующими физический процесс. В электронике наиболее часто осциллограф используется для наблюдения изменений тока или напряжения во времени, а также для измерения различных электрических величин: амплитуды тока и напряжения, частоты, сдвига фаз, глубины модуляции, длительности и частоты повторения электрических импульсов и дрого. С помощью Осциллографа можно также наблюдать и записывать быстро меняющиеся неэлектрические величины (давление, температуру, влажность и другое), предварительно преобразовав их в электрические сигналы. По принципу действия различают светолучевые и электронно-лучевые (или электронные) Осциллографы.

Светолучевые осциллографы выполняются на базе одного или нескольких зеркальных гальванометров или шлейфов (шлейф - лёгкая петелька из очень тонкой проволоки с укреплённым на ней небольшим зеркальцем, помещаемая между полюсами постоянного магнита). Помимо зеркального гальванометра (шлейфа) осциллограф содержит светооптическую систему, носитель записи (светочувствительная бумага или фотоплёнка), механизм развёртки . Электрический сигнал (ток), пропущенный через рамку гальванометра, или шлейф, вызывает поворот зеркальца, и отражённый световой луч оставляет на равномерно движущемся носителе след в виде некоторой кривой, отображающей изменение электрического сигнала во времени. Для визуального наблюдения изменения исследуемой величины служит встроенный просветный экран, на который отводится часть светового луча. Развёртка луча на экране осуществляется с помощью равномерно вращающегося многогранного зеркального барабана. Для одновременной регистрации нескольких физических величин осциллографы могут иметь от 4 до 60 шлейфов.

В электронно-лучевом осциллографе изменение исследуемой физические величины во времени отображается с помощью электронного луча на экране осциллографического электронно-лучевого прибора. Чаще всего с помощью электронного осциллографа исследуют электрические сигналы. На экранах большинства осциллографов имеются проградуированные шкалы, позволяющие измерять амплитудные или временные характеристики всего сигнала или его части. Помимо ЭЛП в состав электронного осциллографа. входят: усилитель вертикального отклонения (широкополосный видеоусилитель) - канал "У"; генератор (например, ждущий мультивибратор) и усилитель развёртки, формирующие пилообразное напряжение на горизонтально отклоняющих пластинах, - канал "X"; синхронизатор, формирующий синхроимпульс для запуска генератора развёртки в момент, соответствующий выбранной точке исследуемого сигнала; калибратор длительности, вырабатывающий временные отметки, по которым можно измерять временные (арактеристики сигналов; блок электропитания. Исследуемый электрический сигнал подаётся на вертикально отклоняющие пластины ЭЛП непосредственно либо через усилитель (если сигнал мал), вызывая соответствующее отклонение электронного луча в вертикальном направлении; горизонтальное перемещение луча создаётся генератором горизонтальной развёртки. В результате на экране ЭЛП высвечивается кривая линия, отображающая изменение исследуемого сигнала во времени. Для одновременного исследования двух и более сигналов применяются многолучевые осциллографы (чаще всего двулучевые), а также встроенные многоканальные электронные коммутаторы, обеспечивающие получение изображения нескольких сигналов путём периодического поочерёдного подключения их к входу усилителя вертикального отклонения.

Среди электронных осциллографов различают несколько разновидностей: универсальные электронные осциллографы (описан выше), запоминающие, стробоскопические, скоростные и специальные. В запоминающих осциллографах используются ЭЛП с накоплением заряда, в которых изображение сохраняется длит, время, например до нескольких суток после выключения прибора. Применяется для исследования однократных и редко повторяющихся сигналов.

В стробоскопических осциллографах применяется способ последовательного стробирования мгновенных значений сигнала в одной точке. К моменту прихода следующего сигнала стробирующий импульс сдвигается во времени и обеспечивает отображение на экране осциллографа значения сигнала, соответствующее этому моменту времени, и так до тех пор, пока стробирующий импульс не пройдёт исследуемый сигнал полностью. При этом на экране осциллографа отображается огибающая мгновенных значений входного сигнала.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.