Осциллографы: общее устройство и разновидности
Осциллографы предназначены для исследования работы электрических цепей и выведения на телевизионный экран графика, характеризующего значения изменений напряжения во времени.
Синусоиды, импульсы и прямые
Большинство электрических сигналов в современных электроприборах являются переменными. Например – обычная фаза в домашней сети. Электродвижущая сила, вырабатываемая генератором, меняется во времени – ток плавно нарастает, затем спадает. Привычные 220 В – это максимальная величина, такого уровня напряжение достигает 50 раз в секунду. Последовательные значения такого сигнала, представленные графически, дадут синусоиду. А вот блок питания постоянного тока формирует неизменное напряжение – линия будет иметь вид прямой.
Другие примеры. В термоэлектрическом датчике напряжение будет плавно убывать по мере нагревания рабочего элемента. В катушке зажигания двигателя внутреннего сгорания оно будет меняться скачкообразно, а импульсы будут похожи на редкую пилу. В компьютерах сигнал принимает форму меандра – греческого прямоугольного узора, имеющего равный период.
По амплитуде и частоте скачков можно судить об исправности изучаемых устройств и нормальности протекающих процессов. Важным показателем работоспособности является не только пиковое значение сигнала, но и динамика его изменения. Прибор, который позволяет визуализировать характер изменения напряжения в цепи, – это осциллограф.
Общее устройство осциллографов
Технически осциллограф представляет телевизионную трубку с управляющими электродами и синхронизирующим устройством. Изначально луч может перемещаться только по горизонтали. Если к электронной пушке приложить напряжение от какого либо источника, луч начнет отклоняться по вертикали. Синхронизированное сочетание даст узор, итоговую картинку – осциллограмму.
Принцип работы осциллографов за время их существования не претерпел принципиальных изменений. С развитием цифровых технологий осциллографы уменьшились в размерах, обрели память, сенсорное управление. В кустарных лабораториях и домашних мастерских до сих пор используются добротные стальные многокилограммовые аналоговые General Radio b Type 535A Electron Oscillograph, выпущенные в 1931 году. Сегодня уже существует карманный портативный осциллограф DS202, который весит 90г. Цифровая техника позволяет хранить сигналы, сравнивать, анализировать их в фазе, противофазе, переносить информацию на компьютер. Производительность таких приборов определяется возможностями процессора и ОЗУ.
всего просмотров 698 , сегодня 1