Курстық жұмыс

Тақырыбы:Электронды сәулелік осциллографы

Орындаған:Симонов В.В

Тексерген:Азамат Ахметов

Мазмұны:

Кіріспе

I Энергоресурстарды есептеу

1.1 Ақпараттар алу әдіс тәсілдері

1.2 Әмбебап осциллограф құрылғысы

II Электронды түтікше

2.1 Сәуле қозғалысы

2.2 Осциллографтың техникалық сипаттамалары

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Электронды-сәулелі осциллографтардың, әдетте оларды электронды осциллогрофтар деп атайды, маңызы ен қолдану аясы қазіргі уақытта өте зор. Олардың көмегімен жиілігі жоғары пероидты және ұзақтығы аз, тіпті бір-ақ рет өтетін процестерді зерттеу мүмкіндігі және зерттелетін кернеу көзінен тұтынатын қуатының ескерімсіз аздығы – олардың басты артықшылықтары. Кейбір қазіргі заманғы электронды осциллографтар өзгеру жиілігі 103МГц-ке және ұзақтығы 10-10 с-қа дейінгі процестерді зерттеу мүмкіншілігін туғызды.

Электронды осциллографтардың жұмысы электрондар шоғының қозғалысын зерттелетін кернеудің көмегімен басқаруға негізделген. Өлшеу аспабы ретінде осциллографтардың қателіктері аз болуы тиіс. Бұл үшін оның схемасында сипаттамаларының тұрақтылығын: амплитудалық және фазалық қателіктерін түзетуді, сезгіштігін және уақыттық масштабын мезгіл-мезгіл тексеруді және аспаптың басқа метрологиялық сипаттамаларын жақсартуды көздеген шаралардың орындалуын қамтамасыз ететін құрылғылар қарастырылған.Электронды-сәулелі түтікше осциллографты басты өлшеу тетігі болып табылады, онда өлшенетін кернеудің мәні электронды сәуленің қозғалысына түрлендіріледі.

Энергетика шаруашылығы көп өндірістік кәсіпорындарының негізгі жүйесі болып саналады. Себебі, энергетиканың арқасында энергетикалық күрделі процестер және өндірістік технологиялық түрлендірулер жасалады. Энергетиканың басты және негізгі міндеті - кәсіпорындарды, түрлі шаруашылықтарды және мекемелерді, жеке тұрғындарды, оқу және ғылыми институттарын электр энергиясымен қамтамасыздандыру болып саналады. Сондықтан да энергетикалық есептеудің келесі мәселелерге мәні зор:

• 
  
  энергоресурстарды шығындау мен өзіндік нарқын анықтау;
  
• 
  
  кәсіпорын ішінде шаруашылық есеп жүргізу;
  
• 
  
  шығындалған энергия үшін сыртқы мекемелермен есеп айырысу;
  
• 
  
  энергетикалық бақылау мен энергетикалық баланс құру.
  

I Энергоресурстарды есептеу

---

1.1 Ақпараттар алу әдіс тәсілдері
Энергоресурстарды есептеуге және санауға қажетті ақпараттарды алу үшін түрлі–түрлі әдістер мен тәсілдер, түрленгіштер мен құрылғылар қолданылады.Соның ішінде басты тәсіл болып электр параметрлерінің шамасын өлшеу болып саналады. Тек қана соларды өлшеу нәтижесінде энергоресурстарды есептеу, не бақылау және басқару үшін керекті ақпараттарды аламыз.Өлшеу – физикалық құбылыстар мен процестердің шамалары туралы сандық ақпарат алудағы негізгі тәсіл. Жаңа машина және апаратты жасағанда, не қиын технологиялық өндірістік процестерді жүргізгенде көп физикалық шаманы өлшеуге тура келеді. Бұған көбісіне бейэлектрлік шамалар жатады, олар механикалық, жылулық, химиялық, оптикалық және акустикалық болып бөлінеді. Кәзіргі кезде бейэлектрлік шамаларды түрлендіру және өлшеу үшін электрлік әдістер мен тәсілдер, аспаптар мен құралдар көп қолданады. Себебі, олардың қолдануда келесі ерекшеліктері және оңтайлықтары бар:Олардың сезімталдығын (чуствительность), не өлшеу ауқымын (диапазон) оңай өзгертуге болады.

1. 
   
   Жиілік ауқымы кең болғандықтан олардың инерциясы аз болады.
   
2. 
   
   Алыстан өлшеу, бірден көп не әртүрлі шамаларды өлшеу, топтастыру не орталықтан оңай басқару.
   

Тіркеу аспаптары әр түрлі шамаларды автоматикалық өлшеп тіркеу үшін қолданылады.Тіркеу аспатары арқылы өлшенетін шаманың тек қана лездік мәнін біліп қоймай,оның уақыт аралығында өзгеру сипаттамасын анықтауға болады.Тіркеу аспаптар арқылы өлшенетін шамалардың аралығы екі немесе оданда көп аспаптарды функцияналды байланыстарды анықтауға болады.

Тіркеу аспаптары бөлінеді:

• 
  
  өзіндік жазғыш аспаптарға
  
• 
  
  осциллографтарға
  
• 
  
  магнитографтарға
  

Өзіндік жазғыш аспаптар – баяу өзгеретін шамаларды өлшеп, тіркеу үшін арналған.

Өзіндік агрегаттар қондырғыларының принципі бойынша екіге бөлінеді

• 
  
  төменгі жиілікті аспаптар (тіркеу жиілігінің диапазоны 1 гц )
  
• 
  
  тез әсер ететін аспаптар (диапазоны 200 гц дейін)
  

Магнитаграф арқылы жоғары жиілікті құбылыстарды тіркеп олардың нәтижелерін электронды өлшеу машиналар арқылы көруге мүмкіндік береді.
Осселографтар – сәулелі асселографтар арқылы уақыт аралығында өзгеретін құбылыстарда фотоматериялдарға сәуленің түсіуі тіркеледі.Асселографтар өлшеу механизмінен, оптикалық жүиесінен, уақыт белгілеу қосындысынан және қосымша құрылғылардан тұрады.Өлшеу механизмі ретінде жоғары сезімталды магнит электрлік гальвонометр қолданылады.Оптикалық жүйесі – сәуле көзінен,конденсатордан,призмадан,экраннан,барабаннан,айнадан, фото жазу қондырғысынан тұрады.Электрондық-сәулелік (электрондык) осциллограф деп уақыт бойынша периодты түрде өзгеріп отыратын параметрлері (кернеуді, токты және т.б.) бақылау, жазу, өлшеу және тексеру үшін ар-налған аспапты айтады. Осциллографтың негізгі бөлігі сәулені электрстатикалық тәсілмен ауытқытатын электрондық-сәулелік түтікше болып табылады. Зерттеліп отырған кернеудің кескінін алу үшін, ол вертикаль ауйткытушы пластиналарға беріледі.

---

Горизонталь ауытқытушыға осцилолографтың ішінде орналасгьірылған аРнайы генератордан ара тісі пішінді жазылдыру кернеу Uж беріледі. Ара тісіндей кернеудің әсерімен электрондық әуле экран бетінде горизонталь сызық бойымен жылжиды және 0-t4 уақыт аралығында сәуле солдан оңға , ал t4-t5 уақыт аралығында бастапқы орнына тез кайтып келеді және т.с.с. Ара тісшедегі жазылдыру кернеудің периоды зерттеліп отырған кер-неудің периодына тең немесе бірнеше бүтін сан есе үлкен болуға тиіс. Егер вертикаль ауыткушы пластинкаларда кернеу жоқ болса, онда сәуле экран бетінде горизонталь сызық турінде жылжып отырады және кернеудің идеальды ара тісіндей формасында ол экранда а2 нүктесінен а1 нүктесіне қарай келген болар еді.Вертикаль ауытқытушы пластиналарға зерттелетін кернеуді берсек, электрондық сәуле, осы пластиналардың электр өрісінің әсерінен зерттелуші кернеудің лездік мәніне пропорционал қашықтыкка вертикаль бағытта ауытқиды.



1-сурет. Зерттеліп отырған кернеудің кескіні

U және жазылдыру кернеуі Uж (а), осциллограф экранындағы кернеу кескінінің бейнесі (б).Сөйтіп, ауытқытушы пластиналарға жазылымдық кернеуі мен зерттелетін кернеуді бір уақытта бергенде, электрондық сәуле экранда зерттелуші функцияның мәндерінің өзгеру қисығын сызып шьгғады, оның орнықтылығына экранның сәулелік инерциясы мүмкіндік жасайды.
Егер зерттелуші сигнал мен жазылдыру кернеулерінің жиіліктері әртүрлі болса және бірі екіншісіне еселікте болмаса, онда экрандағы бейне экран бойымен қозғалып түрады да бейнені бір орында тоқтату үшін осы кернеулердің жиіліктерін синхрондау (уакыт бойынша біріне-бірін сәйкестендіру)керек.

Ара тісіндей жазылдыру кернеуін нақты қисықтары идеальды кисықтардан өзгеше болады және қисықтың төмен түсетін жағы вертикаль болмай көлбеуленіп келеді, бұл графиктен кейбір оның бөліктерінің түсіп қалуына әкеп соғады. Сәуленің а2 нүктесінен a1 нүктесіне дейінгі кері козғалуы t4-t5 уақыт аралығында өтеді, яғни сәуленің тік сызық бойымен козғалуынан әлдеқайда тез жүреді. Сонымен бірге сәуленің кері жүрісін ешіріп тастайды, сондыктан ол, әдетте, экранда көрінбейді.Электрондық осциллографтарды сонымен катар екі периоды түрде өзгеріп отыратын функцияларды бір уақытта зерттеу үшін қолданады. Осы мақсат үшін екі сәулелік осциллографты немесе әдейі жасалған электрондық коммутаторы бар бір сәулелік осциллографты пайдаланады. Осы коммутатор электрондық-сәулелік түтікшенің электрондық сәулесіне әсер ететін зерттелетін функцияның не біріншісін, не екіншісін кезекпен косып отырады.

---

Электронды осселографтар:Уақыт аралығында тіркеу үшін көзге көрінетін ақпаратты бақылау үшін арналған аспаптар.Электронды осселографтардың структуралық-сұлбасы:

КА – амплитуда калибраторы.

ВДУ және ВДХ – кіріс бөлгіштер.

УВО – вертикаль ауытқуының күшейткіші.

ЭП – электронды сәулелі трубка.

УГО – гаризонталь ауытқуының күшейткіші.

КВ – уақыткалебраторы.

БП – қөректендіру блогы.

ГР – көрсету генераторы.

ЦС – синхронизация тізбегі.

1.2 Әмбебап осциллограф құрылғысы


Әрбір электрондық осциллограф өзара әрекеттесетін блоктардан тұрады; олардың біреуі ортақ болып табылады, басқалары – белгілі бір функцияларды орындайды. Әмбебап осциллографтың құрылымдық сұлбасы 1-суретте келтірілген.



2-сурет Электрондық осциллографтың құрылымдық сұлбасы.

ВУ – кіріс құрылғысы; Yy,Yx – Y және x арналарын күшейткіштер; С – синхрондау торабы; Г – өрістету генераторы; М – модулятор; БП – қорек блогы; ЭЛТ-электронды сәулелі түтік.ЭЛТ қарапайым электронды сәуле түтікшесінің құрылғысы 2 суретте көрсетілген.



К-катод; М-модулятор; А1-бірінші анод; А2 - екінші анод; У және X - ауытқитын пластиналар; A3 – үшінші анод; Э-экран.



3-сурет электронды сәуле түтігі: а) құрылғы; Б) схемадағы графикалық белгі; в) оңайлатылған белгі.



4-сурет осциллографикалық электрондық түтікшені қосу сұлбасы және құрылғысы.

R3,R4 айнымалы резисторларының көмегімен ЭЛТ экранының кез келген жерінде жарқыраған дақты орнатуға болады.Іс жүзінде өте кең диапазонда электрондық сәулелерді шексіз деп санауға болады. Сондықтан х және у координаттары кез келген уақытта экранда жарық түсетін дақ U1 және u2 кернеулерінің сәттік мәндеріне пропорционал, тиісінше көлденең ауытқитын және тік ауытқитын пластиналарға қоса беріледі.

---

5-сурет электрондық сәулелі түтік (ЭЛТ) экранында бейнені қалыптастыру.
Осциллографиялау тәжірибесінде тіркелетін қисықтың зерттелетін сигналдың кернеуінің шынайы формасына сәйкес келмеуі — осциллограмманың бұрмалануы жағдайлары болуы мүмкін. Олар әртүрлі болуы және әртүрлі себептер болуы мүмкін. Сондықтан осциллограммалардың ықтимал бұрмалануы және олардың пайда болу себептері туралы түсінік болу қажет.

Негізгісебептер:
1. қашау генераторы жұмысының бұзылуы (тікелей tпр кезінде араның сызықсыз болуы), Қанат сызығының экран ортасына қатысты жоғары немесе төмен жылжуы. ТР = пТу шарттарын орындамау, мұнда n-1,2,3…

6-суретте сигнал формасының ықтимал бұрмалануы көрсетілген.



7-сурет. Осциллограммалардың бұрмалау мысалдары.

Электронды-сәулелік трубка

Кезкелген ЭО-тың негізгі элементі – электронды-сәулелік трубка (ЭСТ). ЭСТ зерттелетін сигналды 7 экранда (1–сурет) көрінетін бейнеге айналдырады. Суретте ЭСТ-ның құрылысы схема түрінде көрсетілген. Қыздырылатын 1 оксидті катод электрондардың шығатын көзі болып табылады. Катод басқарушы электродтың (модулятор 2) ішінде орналасқан. Модулятор экрандағы  потенциометрдің көмегімен өзіне берілетін теріс (катодпен салыстырғанда) U_упр кернеуді реттеу арқылы өзгерту үшін керек. Өйткені модулятордың өрісі электрондар ағынын әлсіретумен қатар электрондарды тежейді.Экранда электрон шоғын фокустау R₂ потенциометрмен (“Фокус” деп жазылған) анодтардың (3 және 4) арасындағы потенциалдар айырымын өзгерту арқылы іске асырылады. Бұл жағдайда анодтардың арасында арнаулы конфигурациялы өріс пайда болады; ол шашыраған электрондар шоғын қысып электронды сәулеге айналдырады. Осы сәуле, модуляциялайтын цилиндрдегі саңлаудың электронды-оптикалық кескіні болып табылатын, экрандағы нүктені береді.

Өрістің мұндай әсерін былайша түсіндіруге болады. Бірінші анодтың потенциалы бірнеше вольт, ал екінші анодтың потенциалы- бірнеше киловольт. 2-суретте пунктирмен бірінші және екінші анодтардың арасындағы электр өрісінің кернеуліктерінің сызықтары, ал біртұтас сызықтармен - осы өрістегі электрондардың траекториялары бейнеленген.Кернеулік сызықтары екінші анодтан бірінші анодқа бағытталған. Өрістің әрбір нүктесінде, берілген нүктеде, кернеулік сызықтарына жанама бағытталған күш әсер ететіні белгілі. Осы күштің әсерінен анодтар осінің бойымен өріске ұшып кірген электрон жылдамдығының бағытын өзгертпестен үдемелі қозғалады.Егер электрон өріске анодтар осіне қайсыбір бұрышпен ұшып кірсе, онда күшінің вертикаль құраушысы пайда болады. Соңғы күш электронды анодтардың осіне зорлап жақындатады. Бірінші және екінші анодтардың өрісін көбінесе электрондық линза деп атайды. Мұнымен оптикалық линзадағы жарық шоғының тәртібімен белгілі конфигурациялы электр өрісіндегі электрон шоғының тәртібіндегі ұқсастықты көрсетеді.

---

Смотрите также файлы

• Специализированный сестринский уход.docx

• Практическая работа 10 Тема занятия Нахождение кратчайшего пути в графе с помощью алгоритма Дейкстры.docx

• Терроризм угроза личности и обществу.docx

• Курсовая работа по дисциплине История России.docx

• Лабораторная работа 1 Создание визитки.docx