Оқулық «Білім беруді дамытудың федералды институты»

Берілген әдісте Дф фазалық ығысуы қателіксесін өлшеу ±(5-7)° жақын және 
сызықсыздық қашауға негізделген, Δt және Т өлшеу интервалдарының нақты 
еместігі, сондай-ақ, осінің жағдайын анықтау қателіктерін т.б. негізделген. 
Синусоидальді қашау немесе эллипс әдісі, бір сәулелі оциолографтың Y кіруіне 
бір сигнал бергенде, ал екіншісін X электрондық сәуленің ауытқуы арқылы 
жүзеге асады.Бұл ретте осцилографтың қашау генераторы өшірулі болуы тиіс. 
X және Y кірісіне тиісті сигналдар берілді делік u
1
(t) = u
1
=
Um1sinat 
и u2(t) = u2 = Um2sin(at +ф),
Олар үшін фазалық ығысу Дф = ф (бұдан әрі u
1
(t) және u
2
(t) мәні үшін, t аргу-
менті барлық жерде түсірілетін болады. Сәуленің экрандағы көлденең және 
тігінен лездік ауытқуы келесі формулалармен жазылады:
х = hxUm1 sin ωt = a sin ωt; 
(14.3) 
y = hyUm2 sin(ωt + φ) = b sin(ωt + φ), 
(14.4) 
мұндағы h
x
және h
y
—сәуленің тік және көлденең ауытқуына 
осциллографтың сезімталдық коэффициенттері; а және b —сәуленің 
ауытқу амплитудасы. 
Осциллограф экранында сәулемен сызылған фигураның формасын 
анықтау үшін оның аналитикалық сипатын табамыз. Бұл үшін (14.3) және 
(14.4) формулаларынан айнымалы t алып тастау жеткілікті және содан 
кейін у ауытқуын х шамасынан тәуелді етіп ұсыну:
Формуланы (14.5) формуласына (14.6) ауыстырғаннан кейін келесі: 
эллипстің белгілі теңдеуін білдіретін өрнекті аламыз. 14.2-суретте 
фазалардың айырмашылығын эллипс әдісімен өлшеуді көрсетеді.. 
Екі сегменеттің фазалық ығысу шамасын анықтаймыз. 14.2-суретте 
көрсетілген үздіксіз және штрих сызықтармен берілген эллипс бөліктеріне, 
түбір алдында «плюс» және «минус» таңбалары тұратын (14.7) өрнегі 
сәйкес келеді. у
0
және х
0
кесінділердің шамалары (14.7) өрнегінен 
алынған, егер 
252 

 14.2-сурет. 
Фазалық 
айырмашылықты эллипс тәсілімен 
өлшеу 
х = 0 үздіксіз сызық, ал штрихталған сызықтар үшін у = 0, т.е. у
0
= = 
bsinφ, х
0
= asinφ. Осыдан фазалық ығысу шыққан
(14.8) 
Дф фазалық ығысуды өлшеу алдында, әдетте, экранда b және а (14.2-
сурет) амплитудаларын теңестіреді. Ол үшін и
1
и и
2
сигналдарын X және Y 
осциллограф кірістерінен кезекпен өшіреді, h
x
немесе h
y 
сезімталдық 
коэффициентін реттеу арқылы у
0
= х
0 
болғанда, b = а, теңеуіне қол 
жеткізеді. Экранда 2у
0
және 2b (немесе 2х
0
және 2 а), кесінділерін өлшеп, 
олардың қатынасын (14.8) формулаға салып, Дф табады. Эллипс әдісі 
фазалық ауытқуды 0 ден 360° дейінгі диапазонда нақты анықтауға 
мүмкіндік бермейді. Бұл Дф түрлі мәндері үшін ұсынған 14.3-суреттегі 
осциллограммнан жақсы көрініп тұр. 
14.3-сурет. Түрлі фазалық ығысудағы осциллограмм үлгілері 
I ,
I I ,
I I I
и
I V
— о с ц и л л о г р а м н ы ң
к в а д р а н т т а р ы  
253 

Егер сигналдардың біреуін осциллографқа кірісіндегі фаза айналдырғыш 
арқылы 90° қосып және осциллограмдағы өзгерісті талдаса, фазалық 
ығысуды өлшеудің дәлірек нәтижесіне қол жеткізуге болады. Айталық, Дф = 
60° немесе 300° фазалық ығысуына сәйкес келетін осциллограм бар делік. 
Енді фаза айналдырғыш арқылы Y кірісіне и
2
сигналын берсек, фазалық 
ығысу 150 немесе 30° тең болады. 14.3-суреттен көріп тұрғанымыздай, 
осциллограмның Δφ = 60° кезінде I және III квадрантынан III және IV, 
квадрантына көшсе, онда Δφ = 300° кезінде I и III квадранттарына қалады. 
Эллипс әдісімен екі синусоидті сигналдар арасындағы фазалық ығысуды 
өлшеудегі қателіксе, (14.8) өрнектің кіретін сегменттерінің кесінділерінің 
ұзындығын 
өлшеудің 
дәлдігіне 
және 
осцилограф 
экранындағы 
шоғырланудың дәлдігіне тәуелділігін табады. Бұл себептер, өлшеу дәлдігіне 
әсері көбейген сайын, фазалардың ығысу жиілігі 0 немесе 90° жақындайды. 
Сонымен қатар, бұл жағдайда, сәулелердің тік және көлденең ауытқуын 
күшейтетін арналарының фазалық ығысуынан, жүйелі түрде болатын өлшеу 
қателіксесі де бар. Бұл қателіксені азайту үшін өлшеуді бастар алдында
келесі әрекетті жасайды. Зерттелетін сигналдардың біреуі тікелей 
осцилографтың Y кірісіне беріледі, сондай-ақ, X—кірісіне реттелетін фаза 
айналдырғыш арқылы беріледі. Бұдан әрі, фаза айналдырғыштың 
баптағышын өзгерту арқылы, көлбеу түзу сызықтың экрандағы 
осциллографтарына қол жеткіземіз. Содан кейін осы параметрді сақтап 
тұрып, фаза ауыстырғыштың кірісіне екінші сигнал қолданылады (біріншісін 
алдын ала ажыратып) және сигналдардың фазалық ығысуына қажетті өлшеу 
жүргізіледі.
Дөңгелектеп қашау әдісі фазалық ығысуды 0 -ден 360° дейінгі шегінде 
өлшеуге мүмкіндік береді. Әдістің мәні 14.4-суретте көрсетілген и
1
= 
U
m1
sinrat, және u
2
(t) = U
m2
sino)(t - Д/) сигналдарының аралығындағы фазалық 
ығысуды өлшеу үшін, схемалармен және эпюралармен суреттеледі. 
Осциллографтың қашау генераторы алдын ала өшіріледі де Y және X кірісіне 
фазаға қатысы бойынша 90° (ФВ — қосымша фаза ауыстырғыштың 
көмегімен) кідіртілген сигналs и
1
және и
3
( 14.4, а-сур.) беріледі. 
Электрондық сәуленің осциллограф экранындағы көлденең және тігінен 
бірдей ауытқуында, шеңбер түріндегі (14.4-сурет, б).осциллограммасы 
байқалады. Талданып отырған и
1
және и
2
сигналдары да и
4
және и
5
(14.4-
сурет, в) қысқа бірполярлы импульстердің тізбектілігіне бірдей 
құрастырушыларының синусоидальді тербелістердің түрленуін жүзеге 
асыратын Ф
3
и Ф
2
, кірісіне түседі. Бұл импульстердің алдыңғы фронттары, 
олардың ұлғайған кезіндегі, синусоидтың нөлдік
254 

14.4-сурет. Айналма қашау әдісі: 
а
—өлшеу схемасы; б — осциллограмма; в —сигнал эпюралары; 1 және 2 
— жоғары жарықтылық таңбасы. 
мәні арқылы ауысу сәтіне сәйкестенеді. Импульстік и
4
және и
5
сигналдары ИЛИ логикалық схемасының көмегімен біріктіріледі. 
Оның екі импульстік тізбектер түріндегі шығу импульстік и
6 
сигналы, 
осциллограф сәулесінің жарықтығына Z басқару элементінің кірісіне 
беріледі. Нәтижесінде, В1 және 2 шеңбер нүктелерінде жоғары 
жарықтылық таңбасы пайда болады (14.4-сурет, б). 
Дф Фазалық ығысуды и
1
және и
2 
сигналдары арасындағы
 
өлшеу 
процессі 14.4, б суретте түсіндірілген. Фазалық ығысу шамасының 
есебі, орталығы шеңбердің ортасына ұштастырылатын ашық түсті 
транспортирдің шкаласымен есептеледі. Бұл әдістің негізінде келесілер 
бар:
Осы өлшеу әдісінің қателіксесі, шеңбердің қалыптасу дәлдігіне 
және 
оның 
орталығын 
анықтауға 
байланысты, 
сондай-ақ, 
қалыптастырушыны жасап шығарудың сәйкестік дәрежесін және 
транспортирдің көмегімен Δφ бұрышын өлшеу дәлдігін анықтайды.
255 

жүктеу/скачать 6.25 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: