Блок-схема осциллографа

Стандартный электронно-лучевой осциллограф состоит из следующих функциональных блоков (рис. 3.5):

· электронно-лучевой трубки (ЭЛТ);

· входного делителя (аттенюатора);

· усилителя вертикального отклонения (в.о.);

· схемы синхронизации и запуска генератора развертки;

· генератора развертки (ГР)

· усилителя горизонтального отклонения (г.о.);

· калибратора амплитуды и длительности;

· блока питания.

Рис. 3.5. Блок-схема электронно-лучевого осциллографа

Вопрос 25

Принцип получения 90-градусного сдвига пояснен на рис. 3,б.
Из этих рисунков видно, что в первом элементе ток IА сопрягается с напряжением не UAB (как в счетчике активной энергии), а UBC. При чисто активной нагрузке IA совпадает с UA, и сдвинут относительно UBC на 90°. Если же между IA и UA существует сдвиг на угол , то IA относительно UBC будет, сдвинут на 900 + . Аналогично90-градусный сдвиг получен и в двух других вращающих элементах.
Для измерения реактивной энергии предназначен также двухэлементный счетчик с 90-градусным сдвигом с разделенными последовательными обмотками, схема которого приведена на рис. 4, а.

Рис. 3. Схема счетчика реактивной энергии с 90-градусным сдвигом (а) и векторная диаграмма, поясняющая принцип получения 90-градус. сдвига (б)

Особенностью такого счетчика является наличие в каждом вращающем элементе двух последовательных обмоток, по которым проходят, токи различных фаз. Направления намотки противоположны. Поэтому вращающий момент пропорционален геометрической разности протекающих токов (если число витков в обеих обмотках условно принять одинаковым).Необходимо обратить внимание на следующее обстоятельство: несмотря на то, что счетчик двухэлементный, к нему подводятся токи всех трех фаз, или (как будет показано далее) токи двух фаз и нулевого провода. Таким образом, наряду с трехэлементным счетчиком, счётчик с разделенными обмотками может применяться и в трех- и в четырех проводной сетях.

Вопрос 26

Цифровой измерительный прибор – это прибор, автоматически вырабатывающий сигналы измерительной информации, показания которого представлены в цифровой форме.

Действие цифровых измерительных приборов основано на преобразовании измеряемой аналоговой (непрерывной) величины в соответствующую дискретную с последующей индикацией результатов в виде цифры. Дискретная величина – это величина, в которой измерительная информация содержится не в интенсивности, а в числе элементов сигнала. Таким образом, непрерывная измеряемая величина представляется соответствующим дискретным аналогом в виде ряда импульсов, следующих в определенной последовательности во времени и в пространстве. Такую систему представления измерительной информации называют кодом, а процесс преобразования сигналов в цифровую форму – аналого-цифровым преобразованием.

Несмотря на то, что схемные и конструктивные особенности цифровых измерительных приборов разнообразны, принципы их построения имеют много общего. Эти принципы можно рассмотреть с помощью обобщенной структурной схемы прибора (рис. 19.11). Измеряемая аналоговая величина х поступает во входное устройство прибора, представляющее собой масштабный преобразователь. Здесь она при необходимости ограничивается или усиливается и подается в аналого-цифровой преобразователь, где преобразуется в цифровую форму. После преобразования информация воспроизводится в виде соответствующего числа на цифровом индикаторе. Для согласования функций всех элементов прибора используется схема управления.

Рис. 19.11

По способу отображения измерительной информации электронные приборы подразделяется на аналоговые (со стрелочным отсчетом, с электроннолучевой трубкой и др.) и приборы дискретного типа с цифровым отсчетом показаний. Электронные измерительные приборы состоят из электронной части, предназначенной для преобразования, выпрямления, усиления электрической величины, и измерительного механизма магнитоэлектрической системы, а в осциллографах – электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Электронные приборы имеют похожую структуру. В основе работы большинства приборов лежит преобразование сигнала в напряжение и измерение этого напряжения. Таким образом, конструктивной основой большинства электронных приборов является вольтметр. Эти приборы используются в качестве вольтметров, частотомеров, осциллографов, измерителей сопротивления, емкости, индуктивности, параметров транзисторов, интегральных схем и др.

Вопрос 27

Для измерения импульсных и переменных напряжений (пиковое, средневыпрямленное и среднеквадратическое значения), а также переменного тока обычно используются вольтметры постоянного тока совместно с соответст­вующими преобразователями.

Вольтметр с время-импульсным преобразованием. На рис. 3 показана его структурная схема, а на рис. 4 даны временные диаграммы, поясняющие ра­боту вольтметра. Измеряемое постоянное напряжение преобразуется в интер­вал времени, который заполняется счетными импульсами. Число импульсов, подсчитываемое счетчиком, пропорционально измеряемому напряжению. Изме«рение. осуществляется циклами, задаваемыми устройством управления (ручно! или автоматический режим).

Рис. 3. Структурная схема вольтметра с время-импульсным преобразованием

Рис. 4. Временная диаграмма ра­боты вольтметра с время-импуль­сным преобразованием

В начале цикла тактовый импульс устройства управления, устанавливает счетчик в исходное состояние и запускает ге­нератор пилообразного напряжения. В мо­мент прохождения пилообразного напря­жения через нуль компаратор 2 выдает короткий импульс, который переключает триггер. Временной селектор открывается, и на счетчик поступают счетные импульсы. В момент совпадения пилообразного нап­ряжения с измеряемым срабатывает ком­паратор 1 и переводит триггер в исходное состояние. Временной селектор закрывает­ся, прекращая прохождение счетных им­пульсов на счетчик. Таким образом счетчик подсчитывает счетные импульсы в течение времени Д t.

Измерители постоянного тока. Они строятся на базе цифровых вольтмет­ров постоянного тока. Принцип измерения постоянного тока основан на изме­рении постоянного напряжения, образующегося на эталонном резисторе (шунте) за счет протекания через него измеряемого тока. Эталонные шунты, переклю­чаемые в зависимости от диапазона измерения, включаются в масштабный усилитель на интегральном ОУ. Рассчитывают шунты обычно так, чтобы паде­ние напряжения на них (при любом диапазоне измерения) не превышало 100 мВ при предельном значении измеряемого тока. Напряжение, усиленное масштабным усилителем, подается на цифровой вольтметр, выполненный по лю­бой из приведенных ранее структурных схем.

Вопрос 28

Структурная схема, приведенная на рис. 2, а, используется в вольтметрах для измерения напряжений значительного уровня Измеряемое напряжение после прохождения частотно-компенсированного делителя (ВУ) преобразуется детектором (Д) в напряжение постоянного тока, которое усиливается УПТ и поступает на ИМ магнитоэлектрической системы. Частотные характеристики таких вольтметров определяются только входным устройством и детектором и составляют от 10 Гц до 1 ГГц. Диапазон измеряе­мых напряжений начинается с 0,1 В и выше.

Поиск по сайту: