Реєстрація електричних процесів за допомогою електронно-променевих осцилографів

Застосування електронно-променевих осцилографів

Елекгронно-променевий осцилограф є універсальним вимірювальним приладом широкого призначення, що дозволяє візуально спостерігати і фіксувати випадкові, поодинокі неперіодичні і повторювані електронні процеси в спектрі частот від нуля (незмінний струм) до одиниць гігагерц. Крім високоякісної оцінки досліджуваних процесів осцилограф дозволяє виміряти:

• амплітуду і секундне значення струму і напруги;
  

• тимчасові характеристики сигналу (шпаруватість, частота, тривалість фронту, фаза і т. д.);
  

• зсув фаз;
  частоту гармонічних сигналів (спосіб фігур Ліссажу і радіальний розгортки),

• амплітудно-частотні та фазові властивості і т. д.
  

Осцилограф може бути застосований як складова частина більш складної вимірювальної апаратури, наприклад, в мостових схемах в якості нуль-органу, в измерителях частотних характеристик і т. Д.

Найвища чутливість осцилографа визначає можливість дослідження дуже слабких сигналів, а величезна вхідний опір обумовлює його маленьке вплив на режими досліджуваних ланцюгів. За призначенням електронно-променеві осцилографи поділяють на універсальні і загального призначення (тип С1), швидкісні і стробоскопические (тип С7), що запам`ятовують (тип С8), особливі (тип С9), які реєструють із записом на фотопапір (тип Н). Вони все можуть бути одно-, дво- і багатопроменевими.

універсальні осцилографи

Універсальні осцилографи володіють багатофункціональністю за рахунок впровадження змінних блоків (наприклад, предусилителей в С1-15). Смуга пропускання від 0 до сотень мегагерц, амплітуда досліджуваного сигналу від 10-ів мікровольт до сотень вольт. Осцилографи загального призначення використовують для дослідження низькочастотних процесів, імпульсних сигналів. Мають смугу пропускання від 0 до 10-ов мгц, амплітуда досліджуваного сигналу від одиниць мілівольт до сотень вольт.

швидкісні осцилографи

Швидкісні осцилографи створені для реєстрації одноразових і циклічних імпульсних сигналів в смузі частот порядку одиниць гігагерц.

стробоскопічні осцилографи

Стробоскопічні осцилографи створені для дослідження швидкодіючих циклічних сигналів в смузі частот від нуля до одиниці гігагерц при амплітуді досліджуваного сигналу від одиниць мілівольт до одиниць вольт.

запам`ятовуючі осцилографи

Запам`ятовуючі осцилографи створені для реєстрації одноразових і зрідка циклічних сигналів. Смуга пропускання до 20 МГц при амплітуді досліджуваного сигналу від 10-ів мілівольт до сотень вольт. Час програвання записаного зображення від 1 до 30 хв.

Для реєстрації швидкоплинних і перехідних процесів на фотопапері, пов`язану з електронно-променеві осцилографи з фотооптичні методом перенесення променя на носій запису, наприклад Н023. Найвища швидкість запису (до 2000 м / с) і великий спектр реєстрованих частот (до сотень кілогерц) дозволяють використовувати ці осцилографи, якщо нереально впровадження світлопроменевих, що мають порівняно невелику швидкість запису і спектр реєстрованих частот. Основні технічні характеристики осцилографів Н023 і Н063 наведені в довідниках.

Застосування світлопроменевих осцилографів

Для отримання видимої записи бистропротекающих процесів найбільшого поширення набули світлопроменеві осцилографи із записом на спеціальній осциллографической фотопапері, чутливої ​​до ультрафіолетових променів.

Головним достоїнством світлопроменевих осцилографів є можливість отримання видимої записи в прямокутних координатах в великому динамічному діапазоні (до 50 дБ). Робоча смуга частот світлопроменевих осцилографів не перевищує 15 000 Гц, Гранична швидкість запису у світлопроменевих осцилографів до 2000 м / с, у єлектрографических світлопроменевих осцилографів 6-50 м / с. Для одночасного спостереження і реєстрації декількох електронних процесів осцилографи мають кілька осцилографічних гальванометрів (зазвичай магнітоелектричної системи), число яких може досягати 24 (в осцилографі Н043.2) і більше.

Осцилографування може виконуватися на фотопапір УФ або фотострічку з хімікофотографіческім проявом. Осцилографування на папір УФ робиться ртутної лампою з конкретним проявом на світлі, що набагато прискорює процес осцилографування, і застосовується в тих випадках, коли потрібно отримати, наприклад, пробну осциллограмму. Недолік фотопаперу УФ в тому, що придбані на ній осцилограми з плином часу втрачають контрастність внаслідок потемніння фону. Чутливість фотопаперу і яскравість освітлення слід вибирати тим вище, чим більше швидкість осцилографування, і встановлювати зняттям пробних осциллограмм.

Осцилографи зазвичай укомплектовують гальванометр з різними смугами робочих частот. При використанні гальванометра, робоча частота якого невідома, верхню межу частоти можна прийняти рівною половині своєї частоти гальванометра. Власна частота гальванометра вказана на ньому через тире після позначення типу. Для обмеження робочого струму гальванометра вживають стандартні магазини шунтів і додаткових резисторів. Для випадків осцилографування величезних струмів (більше 6 А) або великих зусиль (більше 600 В) зазвичай вживають вимірювальні трансформатори.

Щоб отримати більший розмах променя на осциллограмме (70-80% ширини паперу), слід вибирати гальванометр, робочий струм якого буде близький до максимального.

Найширше використовуються типи світлопроменевих осцилографів і їх головні технічні дані наведені в довідниках.