Измерение мгновенных значений напряжений

ПЕРВЫЙ СПОСОБ. Исследуемое напряжение U(t) подается на вход Y и включается генератор развертки. Регулировкой C_Y и C_X и частоты запуска ГР устанавливается устойчивое изображение U(t). Измеряется отрезок, соответствующий интересующему мгновенному значению U₁ – Y₂ (рис. 3.5, а). Затем U(t) отключается и подается образцовое напряжение U₀(t). Не изменяя C_Y (не изменяя положения делителя и переключателя «Усиление Y» регулировкой U₀(t), добиваются, чтобы на экране ЭЛТ отрезок, равный двойной амплитуде U₀(t), был равен Y₁ (рис. 3.5, б). В этом случае U₁(t) = 2U_{0 max}. Коэффициент C_x и f запуска ГР на этом этапе измерения не имеют значения. Причем, ГР может быть отключен (рис. 3.5, в).

а б в

Рис. 3.5

При таком способе измерения U(t) возникают три основных источника погрешностей.

1. Амплитуда U₀(t) известна с некоторой погрешностью.

2. Неточное измерение отрезков Y. Это связано как с ошибками оператора, так и с тем, что луч имеет ширину (0,5 0,8).

3. Коэффициент усиления зависит от частоты. В общем случае U(t) и U₀(t) имеют разный спектральный состав и по-разному искажаются каналом вертикального усиления.

Для уменьшения погрешности измерения изображение на экране ЭЛТ должно быть наибольшим в пределах рабочей части экрана (Оговорено в паспорте).

ВТОРОЙ СПОСОБ. На вход Y подается образцовое U₀(t); амплитуда которого известна. Регулировкой С_Y добиваются того, чтобы этой амплитуде U_{0 max} соответствовал определенный отрезок Y₀ на экране (рис. 3.6, а). Измерив Y₀, можно найти С_Y0, т.е. прокалибровать ЭО по амплитуде (вертикали). Координата Y в любой момент времени пропорциональна исследуемому напряжению, т.е. . При подаче U₀(t) , откуда .

Затем U₀(t) отключается, на вход Y подается и устанавливается устойчивое напряжение на экране. При этом C_y0 изменять нельзя. Измерив отрезок Y₂, соответствующий интересующему значению U(t) можно определить его величину U₁ (рис. 3.6, б).

а б

Рис. 3.6

ПРИМЕР: U_{0 max}=30 В; Y₀ = 6 дел. Определить U₂?

Получаем неподвижное изображение U(t) и измеряем Y₂

Y₂ = 4 дел.

Второй способ применяется чаще, чем первый. Он более удобен, но менее точен. Ему присущи все источники погрешности первого способа и погрешность, связанная с тем, что S_Y ЭЛТ зависит от положения изображения на экране. Так как обычно измеряемые отрезки различны, то из размеры искажены по-разному даже при одном и том же значении Х.

В современных ЭО имеются встроенные генераторы образцового напряжения – калибраторы амплитуды. Причем, С_Y заранее рассчитываются и наносятся на лицевую панель ЭО каждого положения делителя, либо на экран.