ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Осциллографический меОбщие сведения из "Неразрушающий контроль Т5 Кн1" Компенсационный метод измерения относится к нулевым методам сравнения с мерой. Основная область применения - прецизионные измерения ЭДС и напряжений и, кроме того, при косвенном методе измерений токов и сопротивлений. При реализации компенсационного метода измеряемая величина (ЭДС, напряжение) компенсируется известным падением напряжения на образцовом сопротивлении. [c.429] Для повышения точности в качестве меры сравнения используется нормальный элемент - гальванический элемент, характеризующийся весьма стабильным значением развиваемой им ЭДС Е . Так, например, при температуре 20 °С ЭДС насыщенного нормального элемента составляет 1,0185. .. 1,0187 В, т.е. наибольшее допустимое отклонение значений ЭДС не превышает 200 мкВ. ЭДС нормального элемента мало изменяется во времени, максимальное изменение ЭДС за год не превышает 50. .. 100 мкВ. В этом случае скользящий контакт на сопротивлении R заменяется щеткой Щ (рис. 3.15), который включает ту или иную часть делителя напряжения. Вначале регулируют проходящий через резистор Т, ток с помощью включенного с ним последовательно вспомогательного переменного резистора (на рисунке не показан), чтобы при подключении вместо источника Е нормального элемента ток в микроамперметре отсутствовал при установке переключателя П в соответствующее этой регулировке положение Е . Затем включают вместо нормального элемента источник Е и устанавливают переключатель в положение. [c.429] Погрешность измерения зависит не только от погрешности значения но и от известных погрешностей сопротивлений R и R ,. Меры сопротивлений изготав-ляются с высокой точностью, поэтому погрешность измерения Е значительно меньше погрешности при использовании вольтметров. [c.430] При регулировании величины компенсирующего напряжения потенциометра сопротивление рабочей цепи и рабочий ток остаются неизменными. [c.430] Компенсирующее напряжение, снимаемое с Як, слагается из падений напряжений в 1 секциях основной и 2 секциях шунтирующей декад, т.е. [c.431] Рассмотренное компенсационное сопротивление с одной шунтирующей декадой позволяет регулировать компенсирующее напряжение 1/к в пределах от О до 0,99 В ступенями в 0,01 В, не изменяя общего сопротивления рабочей цепи и рабочего тока. Чем больше шунтирующих декад, тем выше точность отсчета значения измеряемой величины. [c.431] Применяют также компенсаторы переменного тока, при этом, однако, проблема компенсации переменных ЭДС и напряжения образцовым напряжением более сложна. Для полной компенсации необходимо, чтобы эти величины не только имели одинаковые амплитуды, но и одинаковые частоты, фазы и не содержали гармоник, а если последние есть, то они также должны быть синфазны, а их амплитуды должны быть пропорциональны измеряемому и образцовому напряжениям. Трудность выполнения этих условий резко ограничивает применение компенсационного метода на переменном токе. [c.431] Основным элементом ЭО является электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) (рис. 3.17). Специальная конструкция катода (К) ЭЛТ обеспечивает испускание электронов преимущественно в направлении экрана (Э). Внутренняя поверхность экрана люминесцирует при попадании на нее электронов. Катод помещают в цилиндрический управляющий электрод (УЭ), предназначенный для предварительного формирования электронного потока в узкий электронный луч. Обычно на управляющий электрод подают небольшой отрицательный потенциал по отношению к катоду. Для-получения более узкого луча этот электрод с торца закрывают диском с отверстием (диафрагмой). Изменяя напряжение на УЭ, можно регулировать интенсивность электронного луча и яркость светящегося пятна на экране. [c.432] Взаимно-перпендикулярное расположение пар отклоняющих пластин в ЭЛТ позволяет получить прямоугольную систему координат Х на экране. [c.433] Яркость и цвет свечения экрана определяются материалом люминесцирующего слоя. Наиболее часто применяются экраны с зеленым свечением, к которому человеческий глаз более чувствителен. Иногда используются ЭЛТ с синефиолетовым свечением, к которому более чувствительны фотографические материалы. После прекращения падения электронов на некоторый участок экрана в течение определенного времени можно наблюдать послесвечение этого участка. Длительность послесвечения определяется материалом люминесцирующего слоя и для обычных осциллографических трубок составляет сотые доли секунды. У специальных трубок с длительным послесвечением оно может достигать нескольких минут и даже часов (используется в запоминающих ЭО). [c.434] При подаче на одну пару отклоняющих пластин переменного напряжения с частотой выше 15. .. 20 Гц на экране видна светящаяся прямая линия. Крайние точки этой линии соответствуют максимальным значениям напряжения в положительный и отрицательный полупериоды. Чтобы судить по изображению на экране о форме исследуемого напряжения, необходимо подать на вторую пару отклоняющих пластин переменное напряжение, форма которого известна. В этом случае пятно, перемещаясь по экрану, вычерчивает светящуюся линию, характер которой определяется формой и величиной напряжений, приложенных к обеим парам пластин. [c.434] Напряжение известной формы, приложенное к отклоняющим пластинам и называемое напряжением развертки, служит для получения на экране линии, вдоль которой развертывается исследуемое напряжение. При подаче напряжения развертки на одну пару отклоняющих пластин на экране видна прямая светящаяся линия (рис. 3.19, а). Такая развертка называется линейной. В зависимости от формы напряжения линейные развертки разделяются на синусоидальные, пилообразные и др. (под термином линейная развертка обычно подразумевают линейную пилообразную развертку). [c.434] При линейной развертке исследуемое напряжение обычно подводится к вертикально отклоняющим пластинам, а напряжение развертки - к горизонтально отклоняющим пластинам. [c.434] Иногда для развертки используют несколько напряжений, которые подают на обе пары отклоняющих пластин. В этом случае линия развертки более сложна и зависит от формы и величины напряжений развертки. В зависимости от формы линии развертки последние делятся на круговые (рис. 3.19, б), спиральные (рис. 3.19, в) и т.д. [c.434] Основной недостаток синусоидальной развертки - невозможность непосредственного наблюдения на экране формы кривой исследуемого напряжения. Ее приходится находить трудоемким графическим методом. [c.435] Для получения графика исследуемого напряжения в прямоугольной системе координат непосредственно на экране ЭО необходимо, чтобы светящееся пятно перемещалось вдоль горизонтальной оси экрана с постоянной скоростью. При этом светящееся пятно, пройдя от одного крайнего положения до другого, должно мгновенно возвратиться в исходное положение (обратный ход светящегося пятна) и снова начать свое движение. Соответственно этому движению напряжение развертки должно возрастать пропорционально времени до некоторого максимального значения, затем мгновенно уменьшаться и вновь возрастать по тому же закону. Такое напряжение называется пилообразньш. [c.435] При использовании пилообразного напряжения развертки большая часть кривой исследуемого напряжения воспроизводится без искажений во время медленного почти линейного изменения напряжения развертки (участок Ьс на рис. 3.20, б). Часть кривой, приходящуюся на время обратного хода луча, т.е. на время быстрого изменения напряжения развертки (участок сс1), наблюдать нельзя, а часть кривой, приходящаяся на начальный участок развертки (участок аЬ), сильно искажена из-за значительной нелинейности этого участка пилообразного напряжения развертки. [c.435] Чтобы получить на экране полностью один период исследуемого напряжения в неискаженном виде, период пилообразного напряжения должен быть в 2. .. 3 раза больше периода исследуемого напряжения (рис. 3.21). [c.435] Для отклонения луча в пределах всего экрана требуется высокое напряжение. Напряжение же исследуемого сигнала, как и развертывающее, может быть мало, поэтому в каналах вертикального и горизонтального отклонения электронного луча предусмотрены усилительные тракты. Усилитель, обеспечивающий вертикальное отклонение светового пятна на экране ЭЛТ, должен обладать большим входным сопротивлением и малой входной емкостью (обеспечивает минимальное влияние подключения ЭО на электрический режим исследуемой цепи) высоким и регулируемым коэффициентом усиления широкой полосой пропускания. [c.436] Чувствительностью ЭО называют отношение амплитуды колебаний светящегося пятна на экране трубки к амплитуде (иногда к действующему значению) исследуемого синусоидального переменного напряжения при максимальном коэффициенте усиления усилителя ЭО. [c.436] Вернуться к основной статье