Измерение методом сравнения

Наиболее часто метод сравнения при измерении реализуют с помощью системы двойных разверток. При наблюдении импульсов (см. рис. 7.4) в масштабе задерживающей развертки А (см. рис. 7.20, а) время задержки развертки Б регулируют изменением U₀ (см. рис. 7.8) так, чтобы середина яркостной метки приходилась на фронт опор­ного импульса. Затем переходят в режим задержанной развертки Б (см. рис. 7.20, б) и изменением U₀ совмещают фронт опорного им­пульса с выбранной (например, средней) вертикальной линией шкалы, фиксируя значение . Затем с этой линией совмещается фронт интервального импульса и фиксируется значение . Разность , умноженная на значение развертки А, определит измеряемое значение .

Второй вариант аппаратурной реализации метода предполагает создание калибрационных меток времени на изображении сигнала, совмещение этих меток с границами исследуемого интервала и из­мерение как расстояния между метками. Этот вариант более характерен для других приборов, создаваемых на базе осцилло­графа.

7.6.4. Измерение частоты

Измерение частоты с помощью осциллографа было весьма рас­пространенным до внедрения в практику измерений ЦЧ (см. § 5.3). Известны самые разнообразные методики измерения частоты, но в настоящее время применяются только две модификации метода сравнения: метод интерференционных фигур и метод круговой раз­вертки. В обоих случаях осциллограф выполняет функции индика­тора равенства или кратности измеряемой (f_x) и образцовой (f₀) частот и погрешности в результат измерения f_x практически не вносит.

Метод интерференционных фигур

При подаче на входы Y и X двух синхронных синусоидальных напряжений луч на экране ЭЛТ совершает сложное движение, и траектория луча воспринимается нами как неподвижная интерфе­ренционная фигура (фигура Лиссажу). Вид ее зависит от кратности , соотношения амплитуд напряжений и фазового сдвига между ними. Полагая равными амплитуды напряжений (обеспечивается регулировкой усиления в УВО и УГО), приведем примеры интерфе­ренционных фигур для различных значений и (табл. 7.2).

Табл. 7.2. Примеры интерференционных фигур

Из табл. 7.2 видно, что, независимо от значения , для определе­ния может быть рекомендовано следующее правило. Через изображение фигуры мысленно проводятся вертикальная и гори­зонтальная линии так, чтобы они не пересекались с узлами фигуры (сплошные линии в табл. 7.2). Числа пересечений вертикальной линии с линиями фигуры (п_у) и горизонтальной линии (п_х) связа­ны с и соотношением

откуда по результатам подсчета и и измерения легко на­ходится искомое значение . Если линии будут пересекаться с уз­лами фигуры (пунктирные линии в табл. 7.2), то кратность будет определена неправильно.

Чем сложнее фигура, тем затруднительнее становится приме­нять рассмотренное правило. Поэтому при практических измере­ниях нужно всегда стремиться к простейшему виду фигуры — эл­липсу, когда . Однако чем выше , тем труднее полу­чить неподвижное изображение эллипса из-за нестабильности и .