Файл: Методичка 51-54-57.docx

Примечание

Входное сопротивление осциллографа достаточно велико, чтобы можно было пренебречь искажением режима в большинстве исследуемых цепей.

Чувствительностью осциллоскопа по напряжению называют отношение перемещения светящееся точки на экране к величине напряжения, вызывающего это перемещение. Можно рассчитать чувствительность по вертикальному и горизонтальному направлению в зависимости от того, на какие пластины попало напряжение. Кроме того, различаются чувствительность трубки (при подаче напряжения непосредственно на пластины) и чувствительность электронного осциллоскопа в целом при работе через усилители. Очевидно, что вторая величина зависит от чувствительности по напряжению трубки и коэффициента усилителя.

Практически чувствительность определяется

(7)

где

S – чувствительность

U – действующее значение, синусоидального напряжения

a – расстояние по вертикали между точками, соответствующими амплитудным значениям синусоиды, получающиеся на экране, мм.

ПРИМЕНЕНИЕ ОСЦИЛЛОГРАФА ЭО-7

Осциллограф ЭО-7 предназначен для исследования периодических процессов в заводских и лабораторных условиях.

При помощи ЭО-7 можно производить следующие исследования:

1. Измерение угла сдвига фаз между двумя синусоидальными напряжениями.

2. Исследование формы периодических колебаний и импульсов длительностью не менее 25 мкс.

3. Измерение частоты.

4. Измерение напряжения.

5. Измерение коэффициента модуляции.

6. Магнитные измерения.

При помощи специальных приставок осциллограф позволяет измерить мощность, омическое сопротивление, полное сопротивление и добротность контуров, исследовать резонансные кривые контуров, характеристики элементарных ламп и др. электрические характеристики.

ЗАДАНИЕ

1. Ознакомиться с осциллоскопом и подготовить его к включению.

2. Проградуировать вертикальный усилитель осциллоскопа при различных условиях. Построить градуировочную кривую.

3. Измерить амплитудное значение напряжения на разомкнутых вторичных зажимах трансформатора тока при номинальном переменном токе (I=2 А). Измерить среднее значение этого напряжения с помощью выпрямительного вольтметра.

4. Измерить составляющие комплексного сопротивления катушки индуктивности на частоте 1000 Гц.

5. Проверить в нескольких точках (для частот 25-250 Гц) градуировку шкалы звукового генератора, используя в качестве образцовой частоты сети, измеряемую стрелочным частотометром.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЯ

Ознакомиться с основными теоретическими положениями и устройством отдельных узлов осциллографа ЭО-7 можно используя данную инструкцию к лабораторной работе и литературу, указанною на стр.7 инструкции (работа дома).

Подготовка к включению

Общее питание осциллографа осуществляется от сети переменного тока промышленной частоты напряжением 220 или 127 В.

В данной работе силовой трансформатор включен на 220 В.

Перед включением осциллоскопа его рукоятки должны быть установлены в следующих положения (рис.8)

а) рукоятка регулятора усиления пятна («яркость») повернута против часовой стрелки до упора;

б) рукоятка регулятора усиления вертикального (левого) усилителя («усиление») в положение 0;

в) переключатель синхронизации в позиции «внутр.»;

г) рукоятка регулировки синхронизации («амплитуда синхронизации») повернута против часовой стрелки до упора;

д) переключатель горизонтальной развертки в любом включенном положении.

После проверки правильности положения всех рукояток вилка питания включается в сеть 220 В и включается переключатель «сеть». При этом происходит включение питающего трансформатора, что видно по зажиганию сигнальной лампочки.

РЕГУЛИРОВКА ЯРКОСТИ И ФОКУСИРОВКА

Выждав 1-2 минуты для подогрева ламп осциллоскопа, включают включатель «луч» и поворотом рукоятки «яркость» вправо добиваются необходимой яркости пятна. 1тим изменяется отрицательный потенциал на сетке С (рис.1) и регулируется интенсивность электрического луча.

Вращением рукоятки «фокус» устанавливается необходимая резкость светящейся линии (на экране получается линия, а не точка, так как уже включен генератор развертки). Фокусировка сводится к регулировке потенциала на первом аноде.

Регулировка «яркость» и «фокус» взаимосвязаны, потому для получения нормального изображения необходимо производить их совместно (поочередно).

ВЕРТИКАЛЬНАЯ И ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ЛУЧА.

Регулировка усиления

Рукоятка «ось У вниз вверх» и ось Х влево вправо» служат для смещения светящейся точки по вертикали и горизонтали таким образом, чтобы «нулевая» линия (линия, получающаяся при отсутствии сигнала) находилась в желательном месте экрана – обычно посередине. Это осуществляется подачей на соответствующие пластины некоторых постоянных регулируемых напряжений.

После установки линии развертки в нужном месте рукояткой «усиления» правого (горизонтального) усилителя устанавливается желательная длина развертки путем изменения амплитуды пилообразного напряжения.

После изменения исследуемого напряжения (сигнала) на левые зажимы «вход» и «земля» поворотом рукоятки «усиление» левого усилителя устанавливается необходимая величина изображения так, чтобы изображение не выходило за пределы экрана и было удобно для наблюдения (для ЭО-7 60-80мм).

Регулировка частоты развертки. Синхронизация.

Ступенчатое изменение частоты развертывающего напряжения осуществляется с помощью переключателя «диапазон частот». В осциллоскопе ЭО-7 имеется 7 диапазонов от 2 Гц до 50 кГц.

Плавная регулировка внутри каждого диапазона достигается вращением рукоятки «частота плавно».

После установки с помощью переключателя подходящего диапазона частот плавным поворотом рукоятки «частота плавно» добиваются того, чтобы кривые на экране не были неподвижны или перемещались достаточно медленно (что будет иметь место при более или менее точном совпадении или кратности частот исследуемого и развертывающего напряжения). Для получения устойчивости неподвижного изображения постепенно вводится синхронизирующее напряжение путем поворота рукоятки «амплитуда синхронизацией» по часовой стрелке.

Градуировка осциллоскопа сводится к определению его чувствительности или цены деления сетки, имеющейся на экране. При определенном положении рукоятки «верт. усиление» практически можно считать цену деления независящей от величины луча. Градуировка производится с помощью схемы, изображенной на рис.9.

Устанавливая рукоятку осциллографа «верт. усиление» в положение, при котором желательно произвести градуировку, подбирают R2 таким (увеличивая его от нуля), чтобы величина изображения, получающегося на экране, была порядка 60-80 мм по вертикали.

Отсчитав напряжение по вольтметру, можно, зная R1 и R2 определить напряжение, подведенное к зажимам по формуле

.

Расчет чувствительности производится по формуле (7). Чувствительность следует определить при ослаблении 100 и 4 положения рукоятки «верт. усиление» (1, 3, 6 и 10).

Результаты измерений и вычислений занести в таблицу №1.

Таблица №1.

Здесь

S – чувствительность;

N – число на шкале рукоятки «верт. усиление», на котором стоит указатель рукоятки.

При построении градуировочной S=f(N) следует N откладывать по оси абсцисс, а S – по сои ординат.

Как известно, вторичные зажимы трансформаторов тока при нормальной работе замкнуты на сопротивление порядка десятых долей Ома (сопротивление амперметра, последовательных обмоток ваттметра, счетчика и т.д.).

Если при случайном размыкании вторичной цепи, что является аварийным режимом для трансформатора тока, ток в первичной цепи трансформатора будет близок к своему номинальному значению, то напряжение на разомкнутых вторичных зажимах резко повысится. В некоторых жилах трансформаторного тока напряжение на разомкнутых зажимах вторичной обмотки при протекании по его первичной обмотке номинального тока может достигать значительной величины, опасной для обслуживающего персонала, а также для изоляции обмоток.

Так как кривая этого напряжения ввиду насыщения сердечника имеет сильно заостренную форму и максимальное значение напряжения превышает его действующее значение значительно больше, чем в раза, то измерение его с помощью обычных вольтметров, показывающих действующее значение, не дает представление о действительном максимальном значении. Определение последнего может быть произведено с помощью электронного осциллографа.

В настоящей работе проградуированный осциллограф используется для измерения максимального значения напряжения на вторичной обмотке тр-ра тока при разомкнутых вторичных зажимах. Ток, протикающий при этом по первичной обмотке, равен номинальному (I=2A)

Измерение производится по схеме рис.10 /переключатель S1 находится в положении I/.

Для наблюдения формы кривой первичного тока можно использовать имеющееся в схеме активное сопротивление R3 /при этом переключатель S1 переводится в положение 2/.

Нормальный режим тр-ра тока получается замыканием ключа S2. При замыкании ключа будет иметь резкий бросок током, во избежание чего перед замыканием ключа необходимо установить минимальное значение первичного тока.

Наблюдаемые кривые тока и напряжения зарисовать в отчет.

Измерить среднее значение напряжения на разомкнутых вторичных зажимах тр-ра тока. Сравнить полученные значения напряжения.