41) Поясните методы измерения постоянного тока.

Различают 2 метода измерения постоянного тока: прямой и коссвенный.

Прямой метод измерения.

Амперметр включается последовательно в разрыв последовательной цепи.

Последовательное включение амперметра с внутреним сопративлением этого амперметра в цепь с источником ЭДС и сопротивление R приводит к возрастанию общего сопротивления и уменьшению протикающего в цепи тока.

Погрешность измерений тем меньше, чем меньше мощность амперметра по сравнению с мощностью цепи в которой осуществляется измерения.

Диапозон значений постояных токов с измерением которых приходиться встречаться (от 10^-17 А до десятков и сотен ампер), поэтому методы и средства измерения их различны.

Измерения постоянного тока можно выполнить любым измрителем постоянного тока. При необходимости измерения весьма малых токов значительно меньших токов полного откорнения магнито-эдектрического измерения. Этот измеритель применяют совместно с усилителем постоянного тока.

Токи от 10^-9 до 10^-6 ампер можно измерить непосредственно высокочувствительных мо=агнито-электрических зеркальных гальванометров и гальвонических компенсаторов.

Косвенный метод измерения.

Осуществляется с помощью резисторов с известным сопротивлением, которые включают в разрыв цепи и высокочувствительных измерителей напряжения.

Ix = U₀ / R₀ R₀ - сопротивление резистора.

Для получения минимальных погрешностей измерений токов сопротивление резистора много меньше должно соротивления цепи.

Косвенный способ измерения реализован в электронных аналоговых и цифровых измерителей токов.

42) ДАЙТЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ОСЦЫЛОГРАФА. ПОЯСНИТЕ ЕГО НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ. ПРИВЕДИТЕ КЛАССИФИКАЦИЮ ЭО И ПРОАНАЛИЗИРУЙТЕ ИХ. НАЗОВИТЕ И РАСКРОЙТЕ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭО.

Осциллограф - прибор, предназначенный для исследования амплитудных и временны?х параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход, либо непосредственно на экране, либо записываемого на фотоленте.

Основная функция осциллографа заключается в воспроизведении в графическом виде различных электрических колебаний (осциллограмм).

Чаще всего с помощью осциллографа наблюдается зависимость напряжения от времени в декартовой системе координат. При этом по оси Y откладывается напряжение U, по оси X – время t. При помощи осциллографа можно измерять различные параметры сигнала: амплитуду, частоту, длительность сигнала, длительность фронта, коэффициент модуляции и др.

Применение электронного осциллографа для исследования электронных ламп и, в частности, для снятия статических характеристик во многих случаях представляет значительные удобства, так как ускоряет трудоемкий процесс снятия характеристик. Применение электронных осциллографов на СВЧ ограничивается также необходимостью использования усилителей вертикального отклонения с полосой пропускания в несколько сотен и даже тысяч мегагерц, и, кроме того, - очень больших скоростей развертки. Даны примеры применения электронного осциллографа в измерительной технике. Значение и область применения электронного осциллографа I в настоящее время очень велики. Главнейшими преимуществами его по сравнению с электромеханическим осциллографом являются ничтожно малое собственное потребление мощности от испытуемого I источника напряжения и возможность исследования процессов, I - частота которых достигает сотен мегагерц, а также весьма кратковременных непериодических явлений. Гораздо более совершенным способом является применение электронных осциллографов, которые позволяют наблюдать изменение силового и высокочастотного напряжения и тока на электродах в течение очень коротких промежутков времени.

В соответствии со стандартами осциллографы различают следующим образом:

1) По ширине полосы пропускания:

* - низкочастотные (полоса пропускания до единиц мегагерц);

* - широкополосные (полоса пропускания до тысяч - полутора тысяч мегагерц);

* - сверхскоростные (полоса пропускания до десятков гигагерц).

2) По количеству одновременно исследуемых сигналов:

* - однолучевые;

* - двулучевые;

* - многолучевые;

* - двухканальные;

* - многоканальные.

3) По характеру исследуемого сигнала (для наблюдения непрерывных, импульсных, универсальных и специальных сигналов);

4) По точности воспроизведения формы сигнала, точности измерения временных интервалов и амплитуд: первого, второго, третьего, четвертого класса точности;

5) По масштабу времени, в котором исследуется процесс:

* - в реальном времени;

* - в измененном масштабе времени.

6) По условиям эксплуатации в соответствии с ГОСТами или технической документацией, утвержденной в установленном порядке.

К основными параметрам относятся:

* Значения коэффициентов отклонения, погрешность коэффициента отклонения или связанная с ним погрешность измерения напряжения.

* Значения коэффициентов развертки, погрешность коэффициента развертки или связанная с ним погрешность измерения временных интервалов.

* Параметры переходной характеристики (ПХ), включая:

o время нарастания;

o выброс;

o неравномерность;

o время установления.

* Параметры входа канала вертикального отклонения, включая:

o активное входное сопротивление;

o входная емкость;

o КСВН;

o допускаемое суммарное значение постоянного и переменного напряжения.

* Параметры синхронизации, включая:

o диапазон частот;

o предельные уровни;

o нестабильность

К дополнительным параметрам относятся:

* Параметры АЧХ, включая:

1. полоса пропускания;

2. нормальный диапазон частот;

3. расширенный диапазон частот;

4. опорная частота.

* Коэффициент развязки между каналами.

Для цифровых осциллографов к дополнительным параметрам можно отнести:

* Частота дискретизации.

* Длина внутренней памяти.

43) Поясните структурную схему, устройство и принцип работы электронного осцылографа.

Структурная схема осциллографа включает:

· электронно-лучевую трубку (ЭЛТ);

· канал "Y" (канал вертикального отклонения луча), содержащий входное устройство, предварительный усилитель Y,

линию задержки сигнала, оконечный усилитель Y;

· канал "Х" (канал горизонтального отклонения луча), содержащий генератор развертки по оси Х, устройство синхронизации,

предварительный и оконечный усилители Х;

· канал Z (канал управления яркостью луча);

· калибровочное устройство.

Входное устройство канала "Y" включает в себя соединительный кабель, переключатель входа и входные делители напряжения.

Соединительный кабель служит для согласования выхода источника сигнала со входом осциллографа во всем рабочем диапазоне частот (согласование характеризуют коэффициентом стоя­чих волн), а также защиты от влияния внешних мешающих электромагнитных полей.

Соединительный кабель обычно является коаксиальным.

Некоторые осциллографы имеют только встроенные входные делители напряжения. Выносной входной делитель напряжения называют пробником. Входные делители требуют сложной настройки при изготовлении осциллографа, чтобы они передавали сигнал без искажений независимо от амплитуды и формы во всем диапазоне частот дан­ного прибора. Делители напряжения строят с использованием резисторов и конденсаторов.

Несмотря на разнообразие схем электронных осциллографов, они основаны на использовании электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).

Электронно-лучевые трубки с электростатическим управлением. Трубку откачивают до высокого вакуума, чтобы электроны могли двигаться без столкновения с молекулами воздуха.

Накаленный катод является источником электронов. Электроны летят вдоль оси трубки благодаря действию ускоряющего электрода (Анода А) потенциал которого поддерживается положительным по отношению к катоду К.

Анод в простейшем случае представляет собой круглый диск с отверстием, из которого выходит некоторое количество электронов в виде узкого пучка (электронного луча). Пучок, распространяющийся вдоль оси трубки, попадает на флуоресцирующий экран, где часть кинетической энергии электронов превращается в световую энергию, и появляется светящейся пятно.

Катод окружен цилиндрическим электродом G, имеющим отрицательный потенциал по отношению к катоду. Электрод выполняет две функции: собирает электроны вдоль оси трубки и управляет (как и сетка в электронной лампе) количеством электронов, идущих от катода к аноду. В электронно-лучевой трубке количество электронов, зависящее от потенциала управляющего электрода, определяет яркость светящегося пятна на экране трубки. Катод, сетка и анод составляют так называемую "электронную пушку".

В трубке простого устройства светящееся пятно на экране будет похоже скорее на светящийся диск, чем на точку. Это связано с действием сил взаимного расталкивания электронов в пучке и отклонением их от оси. Поэтому необходимо иметь устройство для превращения расходящегося электронного пучка в сходящийся. По аналогии с оптикой этот процесс называют фокусировкой.

При электростатической фокусировке вводят два или более анода, причем потенциал второго анода более высокий, чем потенциал первого.

Электрон, отклонившийся от оси электронной пушки, попадает в поле между двумя анодами, стремясь следовать в направлении линий электрического поля, т. е. он отклоняется внутрь по направлению к оси. Степень сходимости и, следовательно, положение фокуса можно менять изменением потенциала одного из анодов.