2.6.3. Измерение временных интервалов
Для измерения длительности временного интервала между двумя точками наблюдаемого сигнала необходимо:
подать сигнал на вход канала А или В;
установить режим «закрытого входа» (режим АС);
установить режим развертки Y/T;
установить ждущий режим с запуском развертки по нарастающему или по спадающему участку сигнала канала А или канала В;
для начала имитации процесса работы (моделирования) установить переключатель питания на панели инструментов в положение I (включено);
с помощью окна регулировки чувствительности установить коэффициент отклонения по вертикали, при котором сигнал будет занимать не менее 3/4 экрана осциллографа;
с помощью окна установить коэффициент развертки, при котором измеряемый интервал на экране осциллографа будет занимать на временной оси 2–3 деления;
для прекращения имитации процесса работы схемы установить переключатель питания в положение О;
с помощью окна установить такой коэффициент развертки, при котором измеряемый интервал на экране осциллографа будет занимать на временной оси не менее 10–12 делений.
Способы измерения:
измерить в делениях горизонтальное расстояние между измеряемыми точками и полученное число умножить на значение коэффициента развертки;
установить вертикальную визирную линию 1 в начало измеряемого временного интервала, вертикальную визирную линию 2 – в конец временного интервала, результаты измерения появятся в индикаторных окошках под экраном осциллографа.
Пример. Измерение периода Т наблюдаемого на экране осциллографа синусоидального сигнала.
Первый способ. Горизонтальное расстояние между точками А и В, ограничивающими период напряжения синусоидальной формы, осциллограмма которого приведена на рис. 2.12, составляет 4 деления. Значение коэффициента развертки равно 5 ms/div, поэтому период Т = 5 ms/div × 4 div = 20 ms.
Второй способ. Вертикальная визирная линия 1 установлена в начало измеряемого временного интервала (точка А), вертикальная визирная линия 2 – в конец временного интервала (точка В), длительность измеряемого временного интервала находится в индикаторном окошке под экраном осциллографа Т = Т2 – Т1 = 20,0000 ms.
2.6.4. Измерение частоты
Для определения частоты периодических сигналов необходимо измерить длительность одного периода сигнала согласно п. 2.6.3. Частота сигнала является величиной обратной длительности одного периода.
Пример. По результатам измерения периода Т наблюдаемого на экране осциллографа синусоидального сигнала в предыдущем примере рассчитать частоту этого сигнала.
Частота сигнала, показанного на рис. 2.12, с длительностью периода 20 ms будет равна:
.
2.6.5. Измерение сдвига фаз
Сдвигом фаз (фазовым сдвигом) φ называется разность начальных фаз двух гармонических сигналов одинаковой частоты u1(t) = U1m × sin(t + 1) и u2(t) = U2m × sin(t + 2): = 1 – 2.
Для измерения сдвига фаз на вход А подают первый сигнал, относительно которого измеряется сдвиг фаз второго сигнала (опорный сигнал), а на вход В – второй (сравниваемый сигнал). В результате на экране осциллографа при совмещении нулевых линий развертки обоих каналов наблюдаются осциллограммы, подобные, приведенным на рис. 2.13.
Рис. 2.13. Осциллограммы сигналов со сдвигом фаз
Измерив интервал времени T между моментами, когда сигналы находятся в одинаковых фазах, например нулевых, и период следования Т одного из сигналов и соотнеся этот период с интервалом T, получим:
.
На рис. 13, а величина T, измеряемая относительно точки нулевой фазы сигнала U1 (точка 0), положительна. Это свидетельствует о задержке второго сигнала относительно первого. Поэтому сдвигу фаз следует приписать знак минус. Если второй сигнал по времени опережает первый (рис. 13, б), то сдвиг фаз является положительным.