Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Осциллографы.doc
Скачиваний:
70
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
7 Мб
Скачать
☆

2. Пример решения задания № 2

На основании результатов наблюдения графического изображения процесса и полученных численных значений параметров процесса можно составить математическую модель исследуемого колебания.

П

усть, например, в результате исследования установлено, что процесс изменения напряжения на протяжении времени отображается на экране осциллографа графиком рисунка 2.1. Из этого графика видно, что процесс является колебательным и имеет форму линейно изменяющегося напряжения. За счет введения сигнала внешней синхронизации считаем началом отсчета центр координатных осей.

Пользуясь калиброванными коэффициентами осей (Коткл – В/см, мВ/см, В/дел, мв/ дел и Кр – мс/ дел, мкс/ дел), легко измерить параметры процесса U(t) (период Т, продолжительность импульса , пиковое значение напряжения Um ).

Рис. 2.1 Условие задания 2

Определим амплитуду и период сигнала. В соответствии с условиями задачи Коткл = 2В/дел, Кр =5 мкс/дел.

Um=Kотклh= 2В/дел1дел =2В

T=Kрl, =5 мкс/дел1 дел = 5 мкс.

На основании выполненного анализа формы сигнала U(t) и определения количественных параметров можно создать математическую модель исследуемого процесса.

Запишем математическую модель исследуемого процесса в общем виде

; t (0,T), где .

Подставив значения k, получим:

Выполним проверку:

а) t=0;

б) t=T; , что соответствует осциллограмме.

Для определенных по условию значений Um и T

Последнее выражение служит достаточно достоверной математической моделью исследуемого процесса.

Комплексное задание№1 Тема: Метрологическое обеспечение исследования процессов и измерения их параметров

Вариант

Задание №1

Задание №2

Задание №3

№1

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) На схеме указать положение переключателей для режима линейной непрерывной развертки.

б) Объяснить назначение и принцип действия системы синхронизации развертки.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мс/дел

Определить длительность воспроизведения фронта импульса на экране осциллографа и

относительную погрешность , связанную с шунтированием, если известно, что длительность фронта импульса ф = 1 мкс;Свх =20 пФ;Rист=10 кОм.

10

10

Математическая модель процесса

№2

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) На схеме указать положение переключателей для режима синусоидальной развертки.

б) Объяснить назначение и принцип действия генератора линейной развертки

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

Определить величину фазового сдвига

5

20

Математическая модель процесса

№ 3

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Нарисовать структурную схему измерения частоты методом круговой развертки.

б) Пояснить назначение и схему входного устройства ЭО

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мс/дел

Определить длительность импульса и его относительную погрешность, если известно, что Кр= 1 мкс/поділ, длина осциллограммы импульсаlосц= 5поділ, погрешность калибратора, коэффициент нелинейности развертки = 6 %

1

5

Математическая модель процесса

Вариант

Задание №1

Задание №2

Задание №3

№ 4

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Нарисовать структурную схему измерения частоты методом синусоидальной развертки.

б) Пояснить назначение линии задержки и её место в принципиальной схеме.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мс/дел

Определить относительную погрешность воспроизведения размаха синусоидального сигнала, связанную с шунтирующим действием осциллографа, если известно, что Rвх = 1 МОм иRист = 100 кОм.

2

0,5

Математическая модель процесса

№ 5

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Объяснить назначение и принцип действия ждущей развертки

б) Как и где осуществляется регулировка яркости луча?

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мс/дел

Определить частоту напряжения подаваемого на вход Yи время движения луча от точки 1 до точки 2, если известно, что на экране получено изображение вида

при синусоидальной развертке с частотой fр = 200 Гц

0,5

0,2

Математическая модель процесса

№ 6

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Перечислить требования к напряжению развертки и пояснить, как они выполняются в ЭО

б) Назначение и структурная схема УВО.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мс/дел

Определить длительность фронта импульсаф, если время нарастания переходной характеристики канала вертикального отклонения составит 35 нс, длительность фронта импульса на экране осциллографаф о = 1мкс.

0,2

0,1

Математическая модель процесса

Вариант

Задание №1

Задание №2

Задание №3

№7

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Поясните назначение и область применения ждущей развертки.

б) Пояснить, почему на экране не виден обратный ход луча.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мс/дел

Определить относительную погрешность воспроизведения размаха синусоидального сигнала, связанную с шунтирующим действием осциллографа, если известно, что Rвх =0.5 МОм иRист = 200 кОм.

0,2

0,1

Математическая модель процесса

№ 8

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Как получить на экране круговую развертку.

б) Перечислите типы осциллографов и их назначение.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

Определить частоту напряжения подаваемого на вход Yи время движения луча от точки 1 до точки 2, если известно, что на экране получено изображение вида

при синусоидальной развертке с частотой fр = 400 Гц

0,1

50

Математическая модель процесса

№ 9

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Какие параметры электрического сигнала можно измерить с помощью ЭО.

б) С помощью графических построений показать, к каким искажениям приводит нелинейность развертки.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

На вход осциллографа подаются импульсы длительностью 0,2 мкс/поділ, коэффициент развертки 0,1 мкс/поділ, рабочая длина горизонтальной части экрана 6поділ. Определить положение импульса на экране, если линия задержки в каналеYимеет время задержкиз = 0,2 мкс

0,05

20

Математическая модель процесса

Вариант

Задание №1

Задание №2

Задание №3

10

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Как получить на экране круговую развертку.

б) Перечислите типы осциллографов и их назначение.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

Определить длительность импульса и его относительную погрешность, если известно, что Кр= 5 мкс/поділ, длина осциллограммы импульсаlосц= 6поділ, погрешность калибратора, коэффициент нелинейности развертки= 8 %

0,02

2

Математическая модель процесса

11

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Какие параметры электрического сигнала можно измерить с помощью ЭО.

б) С помощью графических построений показать, к каким искажениям приводит нелинейность развертки.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

Определить длительность фронта импульса ф, если время нарастания переходной характеристики канала вертикального отклонения составит 70 нс, длительность фронта импульса на экране осциллографаф о = 0,5мкс.

0,5

10

Математическая модель процесса

12

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) С помощью осциллограммы пояснить принцип получения изображения на экране ЭЛТ.

б) В каких блоках находятся регулировки Квідх., Крозг., «яркость», «фокусировка», «уровень», «стабильность».

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

Определить длительность воспроизведения фронта импульса на экране осциллографа и относительную погрешность , связанную с шунтированием, если известно, что длительность фронта импульса ф = 1.5 мкс;Свх = 25 пФ;Rист=15 кОм.

0,05

2

Математическая модель процесса

Вариант

Задание №1

Задание №2

Задание №3

№ 13

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Пояснить назначение канала Zи его состав.

б) Пояснить принцип получения пилообразной линейной развертки.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

Определить коэффициент амплитудной модуляции

0,5

1

Математическая модель процесса

№ 14

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Пояснить определение частоты методом фигур Лиссажу.

б) Объяснить назначение и устройство аттенюатора вертикального входа.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

Определить относительную погрешность воспроизведения размаха синусоидального сигнала, связанную с шунтирующим действием осциллографа, если известно, что Rвх =5 МОм иRист =50 кОм.

0,02

50

Математическая модель процесса

№ 15

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Пояснить определение частоты при линейной периодической развертке.

б) Назначение и принцип действия ждущей развертки.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

На вход осциллографа подаются импульсы длительностью 0,1 мкс/поділ, коэффициент развертки 0,5 мкс, рабочая длина горизонтальной части экрана 8поділ. Определить положение импульса на экране, если линия задержки в каналеYимеет время задержкиз = 0,1 мкс

0,1

5

Математическая модель процесса

Вариант

Задание №1

Задание №2

Задание №3

№ 16

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Пояснить измерение фазового сдвига двулучевым осциллографом.

б) Назначение и принцип действия системы синхронизации развертки.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

Определить частоту напряжения подаваемого на вход Yи время движения луча от точки 1 до точки 2, если известно, что на экране получено изображение вида

при синусоидальной развертке с частотой fр = 100 Гц.

0,02

0,5

Математическая модель процесса

№ 17

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Пояснить принцип измерения напряжения с помощью ЭО.

б) Устройство и принцип действия ЭЛТ.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

На вход осциллографа подаются импульсы длительностью 0,4мкс, коэффициент развертки 0,1 мкс, рабочая длина горизонтальной части экрана 6поділ. Определить положение импульса на экране, если линия задержки в каналеYимеет время задержкиз = 0,1мкс

0,05

0,2

Математическая модель процесса

№18

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Пояснить требования к генератору линейной развертки.

б) Объяснить способ измерения фазового сдвига однолучевым ЭО.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

Определить верхнюю граничную частоты полосы пропускания канала Yосциллографа,

если время нарастания переходной характеристики должно быть не более 3,5·10-9с.

10

10

Математическая модель процесса

Вариант

Задание №1

Задание №2

Задание №3

№ 19

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Принцип получения линейной периодической развертки.

б) Измерение коэффициента амплитуды модуляции при линейной развертке.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

На вход осциллографа подаются импульсы длительностью 0,5мкс, коэффициент развертки 0,1 мкс, рабочая длина горизонтальной части экрана8 поділ. Определить положение импульса на экране, если линия задержки в канале Y имеет время задержкиз = 0,2 мкс

5

20

Математическая модель процесса

№ 20

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) На схеме указать положение переключателей для режима линейной непрерывной развертки.

б) Пояснить, почему на экране не виден обратный ход луча.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мс/дел

Определить частоту напряжения подаваемого на вход Yи время движения луча от точки 1 до точки 2, если известно, что на экране получено изображение вида

при синусоидальной развертке с частотой fp = 600 Гц

1

5

Математическая модель процесса

№ 21

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) На схеме указать положение переключателей для режима синусоидальной развертки.

б) Пояснить, от каких параметров зависит чувствительность ЭЛТ

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мс/дел

На вход осциллографа подается синусоидальное напряжение с f = 20 кГц, длительность прямого хода луча Тпр =50мкс, длительность обратного хода луча Тобр = 2.5 мкс. Нарисовать вид осциллограммы.

2

0,5

Математическая модель процесса

Вариант

Задание №1

Задание №2

Задание №3

№ 22

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Нарисовать структурную схему измерения частоты методом круговой развертки.

б) Как и где осуществляется регулировка яркости луча?

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мс/дел

Определить длительность фронта импульса ф, если время нарастания переходной характеристики канала вертикального отклонения составит 140 нс, длительность фронта импульса на экране осциллографаф о = 2мкс.

0,5

5

Математическая модель процесса

№ 23

Нарисовать структурную схему ЭО

а) Нарисовать структурную схему измерения частоты методом синусоидальной развертки.

б) Как и где осуществляется фокусировка луча?

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мс/дел

Определить фазовый сдвиг

0,1

0,1

Математическая модель процесса

№24

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Объяснить назначение и принцип действия ждущей развертки

б) С помощью графических построений показать, к каким искажениям приводит нелинейность развертки.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

Определить длительность воспроизведения фронта импульса τвх.ф.на экране осциллографа и относительную погрешность, связанную с шунтированием, если известно, что длительность фронта импульсаф = 4 мкс;Свх = 50 пФ;Rист= 25 кОм.

0,5

50

Математическая модель процесса

Вариант

Задание №1

Задание №2

Задание №3

№ 25

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Пояснить состав и работу канала горизонтального отклонения.

б) Какие виды синхронизации есть в осциллографе?

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

Определить коэффициент амплитудной модуляции

5

20

Математическая модель процесса

№ 26

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Пояснить состав и работу канала вертикального отклонения.

б) В каких случаях, и какие применяются виды синхронизации?

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

На вход осциллографа подается синусоидальное напряжение с f = 50 кГц, длительность прямого хода лучаТпр= 17.5 мкс, длительность обратного хода лучаТобр = 2.5 мкс. Нарисовать вид осциллограммы.

0,02

2

Математическая модель процесса

№ 27

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Пояснить, какие есть способы измерения коэффициента амплитудной модуляции с помощью ЭО.

б) В каких случаях и для чего применяют синусоидальную и круговую развертки

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

Определить длительность импульса и его относительную погрешность, если известно, что Кр= 5 мкс/поділ, длина осциллограммы импульсаlосц= 5поділ, погрешность калибратора, коэффициент нелинейности развертки= 4,5 %

0,05

10

Математическая модель процесса

Вариант

Задание №1

Задание №2

Задание №3

№ 28

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Пояснить устройство ЭЛТ и назначение электродов.

б) Объяснить устройство и работу выходных каскадов УВО

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

На вход осциллографа подается синусоидальное напряжение с f =10 кГц, длительность прямого хода лучаТпр = 8,5 мкс, длительность обратного хода лучаТобр = 1, 5 мкс. Нарисовать вид осциллограммы.

2

1

Математическая модель процесса

№ 29

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Поясните назначение и принцип работы калибратора амплитуды

б) Пояснить, от каких параметров зависит чувствительность ЭЛТ.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мс/дел

Определить требуемую нижнюю граничную частоту полосы пропускания осциллографа, для наблюдения импульса длительностью и = 0,1 мкс, если величина спада вершины импульсаhспне должна превышать 0,05hи.

10

50

Математическая модель процесса

№30

Нарисовать структурную схему ЭО.

а) Поясните назначение и область применения ждущей развертки.

б) Пояснить, почему на экране не виден обратный ход луча.

Осциллограмма процесса

Коткл

В/дел

Кр

мкс/дел

Определить частоту напряжения подаваемого на вход Y и время движения луча от точки 1 до точки 2, если известно, что на экране получено изображение вида

при синусоидальной развертке с частотой fр = 1000 Гц

0,01

5

Математическая модель процесса