книги / Специальные измерения в устройствах связи, автоматики и телемеханики

и R s, п од ает о тр и ц ател ьн ы й

им пульс на с е тк у лам пы

Л г,

к о т о р ая

з а п и р а е т с я ,

и снова

н ач и н ается

за р я д кон денсатора

Сг

через

со ­

п р о ти в л ен и е

R z . Н а п р я ж е н и е

на

конденсаторе Cz снова в о зр а с та е т

до зн ач ен и я

U c.

Т а к и м об разом ,

на

кон д ен сато р е С2 во зн и каю т ко л еб ан и я

нап ­

р я ж е н и я

п и лооб разн ой

ф ормы U n (см. рис.

90, б). П ери од генери ­

руем ы х

колебан и й о п р ед ел яется

постоянной

врем ени

R 2C 2

цепи

з а р я д а кон д ен сатора

С 2.

Ч а с т о т а

кол еб ан и й

ген ер ато ра

п илообразного н а п р я ж е н и я

/„

д о л ж н а

бы ть м еньш е частоты исследуем ого

н ап р я ж ен и я

/ с

в

це­

л о е число р а з, т . е. м еж ду этим и

частотам и

д о л ж н а

с о х р а н я ть с я

т а к а я зави си м о сть:

где

N

обы чно

не

превы ш ает

3.

В виду

того,

что частота ко л еб а ­

ний

ген е р ат о р а

п и лооб разн ого

н а п р я ж е н и я не

остается

п о сто ян ­

ной

в

течение

врем ени

и

н ару ш ается

к р атн о сть

отнош ения

ч а ­

сто т,

наблю даем ое

и зоб раж ен и е

все

врем я

перем ещ ается

по

э к р а н у

о сц и л л о гр аф а .

Э то т

н едостаток

устр ан яю т,

син хрон и зи ­

р у я ч асто ту

ген ер ато р а

п и лообразн ы х

колебаний

с

частотой

и сследуем ого

н а п р я ж е н и я

или

н ап р яж ен и я

како го -л и бо

посто ­

ро н н его ста б и л ьн о го

ген ер ато р а,

или

ж е с частотой

н ап р яж ен и я

сети .

С и н х р он и зи ру ю щ ее

н ап р яж ен и е

U cx

подаю т

на

сетку

лам пы

Л г

ген е р ат о р а

р а зв е р тк и

(см.

рис.

90, а).

В

отрицательны й

по-

л у п е р и о д

э то го

н а п р я ж е н и я

за п и р а ет с я

лам па Л ъ

п рекращ ается

т о к

в

ее

анодн ой

цепи и у вел и ч и вается

н ап ряж ен и е

на

аноде

лам п ы ,

с о зд а в а я

п о д за р я д

ко н д ен сатора

С г

Э то,

как уж е и зве ­

стн о , п р и во д и т

к о тп и ран и ю

лам пы

Л 2 и

р азр я д у

конденсатора.

С 2.

С л ед о вател ьн о ,

си н хрони зи рую щ ее

н ап р яж ен и е

отп и р ает

л а м п у

Л 2, и

ч асто та

колебаний

ген ер ато р а

f„

стан ови тся р ав ­

ной

ч асто те

fcx.

Е сли

частоты

/„

и

f cx

равны

м еж ду

собой,

то

на

э к р а н е

о сц и л л о гр аф а

будет

устойчивое

и зоб раж ен и е

одного

п ериода

исследуем ого

н ап р я ж е н и я .

П ри

соотнош ении

частот

f cx : / п = 3

на

эк р а н е

осц и л л о гр аф а

будет

устойчивое

и зо б р аж е ­

ние

тр ех

периодов

исследуем ы х

колебаний,

т а к

к ак

л ам п а

Л 2

будет

о тп и р а т ь с я

в

каж ды й

трети й

период

частоты

/ сх

ввиду

то го ,

что

в

течение

двух

преды дущ их

периодов

н ап р яж ен и е

на

к о н д ен сато р е

С 2

недостаточн о

д л я

отп и р ан и я

лам пы .

Д л я

обеспечен и я

необходимой

ам плитуды

н ап р я ж е н и я ,

подво­

дим ого

к о ткло н яю щ и м

пластинам ,

в

соврем енны х

о сц и л л о гр аф ах

ч ер ез

кен отрон н ы е или п ол уп ровод н и ковы е

вы п рям и тели .

Д л я пи ­

т а н и я

эл ек тр о н н о -л у ч евы х тр у б о к и сп ользую т отдельны е

вы соко ­

вол ьтн ы е кенотронны е вы п рям и тели .

К р ом е рассм отрен н ы х элем ентов и у зл о в,

в соврем енны х о с ц и л ­

в

виде

кал и б р ато р о в ам п л и ту д . Р а ссм о тр ен и е

б о л ее с л о ж н ы х

п р о ­

цессов

и

х ар ак тер и сти к д о сти гаю т

созд ан и ем

с п е ц и а л ь н ы х

сх ем

наблю дений

и р азли чн ы х п р и став о к к о с ц и л л о г р а ф у .

П р и н ц и п

наблю дения

основан на п олучен и и

ф и гу р

Л и с с а ж у

п утем п о д а ч и

на

о сц и ллограф

д вух

исследуем ы х

н а п р я ж е н и й ,

и зм е н я ю щ и х с я

п ропорционально

исследуем ы м

п р оц ессам .

§ 57. Э л е к тр о н н ы й о с ц и л л о г р а ф ЭО -6М

Одним

из

расп р остр ан ен н ы х

о б р азц о в

э л е к т р о н н ы х

о с ц и л л о ­

граф ов,

вы пускаем ы х

отечественной

п р о м ы ш л ен н остью ,

я в л я е т с я

о сц и ллограф

ти п а

ЭО -6М . О н п р ед став л яет собой

у н и в е р с а л ь н ы й

изм ерительны й прибор,

п редназначенны й д л я

и с с л е д о в а н и я

ф орм ы

электри чески х п ери оди ческих

и

н еп ери оди чески х п р о ц ессо в ,

и зм е ­

рения

то к а, н ап р я ж е н и я , ф азы ,

частоты

п ерем ен н ого т о к а ,

и зм е ­

рения

коэф ф ициента

м од у л яц и и

а м п л и ту д н о -м о д у л и р о в ан н ы х

с и г ­

налов.

П и тается прибор

от

сети

п ерем ен н ого т о к а

с ч асто то й

50 или

400 гц

при одном и з

н ап р яж ен и й : 115, 127 и л и

220 в.

Б л о к -сх ем а о сц и л логр аф а

ЭО -6М п р и вед ен а

н а р и с . 9 1 . В

п р и ­

боре и сп о л ьзу ется эл ек тр о н н о -л у ч ев ая т р у б к а

т и п а 8Л 0 2 9

с

э л е к ­

тростатическим у п р авл ен и ем

лучо м . Д и а м е тр

э к р а н а т р у б к и

р а в е н

75 м м . И сследуем ое н а п р я ж е н и е

п о сту п ает

на

в е р т и к а л ь н ы й

в х о д

B xY . К входу при пом ощ и п ер ек л ю ч ател я

IJ i

п о д кл ю ч ен д е л и т е л ь

вол ьн о ш и роком д и ап азо н е частот.

С нятое

с д ел и тел я н ап р яж ен и е

п о сту п ает на катодны й п овтори тель

К П . Он

с л у ж и т п р ед вари тел ь ­

ной ступ ен ью

у си л ен и я, б л аго д ар я

чем у обеспечивается

повы ш ен­

ное вход н ое

соп р оти влен и е и м а л а я вх о д н ая

ем кость.

П осл е катод н ого п о втори теля

н ап р яж ен и е

п одается

на линию

н и я с и гн а л а

на средней части э к р а н а , в которой обеспечиваю тся м и ­

н и м ал ьн ы е

и с к а ж е н и я . К ром е то го , л и н и я за д ер ж к и и сп о л ьзу ется

Ш

при вклю чении ж дущ ей

р а зв е р т к и д л я того, чтобы з а д е р ж а т ь

и с с л е ­

дуемый сигн ал на врем я,

н еобходим ое д л я за п у с к а р а зв е р т к и .

З а линией зад ер ж к и

с л ед у е т у си л и тел ь в е р т и к а л ь н о г о о т к л о н е ­

ния У ВО (вход Y),

об еспечиваю щ и й

н еобходим ое у си л ен и е

н а п р я ­

ж ен и я ,

подаваемого

на

о тк л о н яю щ и е

п л асти н ы Y -Y r э л е к т р о н н о ­

лучевой

трубки Э Л Т

Д л я создания н а п р я ж е н и я п и л о о б р азн о й ф орм ы ,

и зм ен яю щ его ся

пропорционально врем ени, в п ри б о ре

и сп о л ь зу е тс я

ге н е р ат о р

п и л о ­

лам пам и . Е го м ож но п од кл ю ч ать

к

о тк л о н яю щ и м

п л асти н ам Х - Х '

при работе с н еп реры вн ой

р а зв е р тк о й

(п ер ек л ю ч ател ь

Я г в п о л о ж е ­

нии /) или совм естно с д р у ги м и

у зл а м и схем ы п ри р аб о те со ж д у щ е й

разверткой .

Д л я оп ределения д л и тел ьн о сти

во врем ени

и сслед уем о го

п р о ­

цесса применен к а л и б р ат о р К , создаю щ ий

к о р о тк и е и м п у л ьсы о п р е ­

деленной

частоты . З а п у с к

к а л и б р ат о р а и

р а зв е р тк и п р о и зв о д и т ся

специальны м узлом схем ы

З Р К

при

соответствую щ ем

п о л о ж ен и и

переклю чателя Я г.

П р и изм ерении н а п р я ж е н и я

при

помощ и о сц и л л о гр аф а

и с п о л ь ­

зую т кали б ратор н ап р яж ен и я K H . С

него

сн и м аю т к а л и б р о в а н н о е

н апряж ение, с которы м ср авн и ваю т и зм ер яем о е н а п р я ж е н и е ,

п о д а н ­

ное на осциллограф .

С инхронизация исследуем ы х

п роц ессов

о б есп еч и вается

п од ачей

синхронизирую щ его н ап р яж ен и я :

о т

внеш него

с та б и л ь н о го

ген е ­

ратора (полож ение Вн

п ер екл ю ч ател я Я з), и ли

от сети ,

или

о т

и с­

следуемого

н а п р я ж е н и я .

П итается

о сц и л ло гр аф

от кен отрон н ы х

вы п р ям и тел ей ,

с о с р е д о ­

точенных в б локе п и тан и я

И П .

У п равляю т прибором п ри помощ и

р у ч ек , р а с п о л о ж ен н ы х

на

его

лицевой верти кальн ой

п ан ел и

(рис.

92).

В н и ж н ей

части

п ан ел и

установлены входны е заж и м ы 1 в е р т и к а л ь н о го и вх о д н ы е за ж и м ы 15

горизонтального входов. Н а д заж и м ам и /

п ом ещ ена р у ч к а

2 п е р е ­

клю чателя ступенчатого д ел и тел я

н а п р я ж е н и я и

р у ч к а 3 п о те н ц и о ­

метра к ал и б рато р а н а п р я ж е н и я .

Н еобходи м ы й

д и а п а зо н

ч асто ты

р азвер тки м ож но у стан ови ть ручкой

4. Д л я в к л ю ч е н и я

и в ы к л ю ч е ­

н и я м еток

(кали б ратора) им еется

тум блер

5 . Р е г у л и р о в к а

п о л о ж е ­

н и я л у ч а

по

в ер ти кал и

обесп ечи вается р уч ко й б

и

по

г о р и з о н т а л и

ручкой 9. Д л я р егу л и р о вк и я р к о с ти

и ф о к у си р о вк и

п р е д н а зн а ч е н ы

ручки 7 и 8.

Т ум блер

10 с л у ж и т д л я

п ер екл ю ч ен и я п о л я р н о с ти

за п у с к а ю щ и х

д л я

вк лю чен и я

соответствую щ его

рода р а зв е р т к и ,

а п е р е к л ю ч а ­

тель

14 — д л я

п ереклю чен и я

рода

си н х р о н и за ц и и .

Н а

вер ти кал ьн о й п ан ели

т а т е

у с та н о в л е н ы

р е гу л я т о р ы

19

верти кального и 16 го р и зо н тал ьн о го у с и л е н и я , в ы к л ю ч ател ь сети

18,

заж им

17 д л я

п одклю чен и я вн еш н его

си н х р о н и зи р у ю щ его г е н е р а ­

тора

и

си гн ал ьн ая л ам п о ч ка

13.

П ер ед вклю чением о сц и л ло гр аф а в сеть

необходимо:, проверить-

п р ави л ьн о сть

устан овки п ер екл ю ч ател я

сети

(на задней

стенке п р и ­

б о р а ), р у ч к у

4 у стан о ви ть в полож ени е

200 гц — 2 кгц,

вы клю чить

р о зе тк у . П р и

этом

д о л ж н а за го р е тьс я с и гн ал ь н ая л ам п оч ка 13.

П о сл е п рогрева

прибора в течение 1— 2 м ин ручкой 7 у стан авл и ­

ваю т необходим ую

я р к о сть , а ручкой 8 — необходим ую четкость

л и н и и р а зв е р тк и ,

наблю даем ой

на эк р а н е прибора. Затем ,

регу л и ­

р у я р у ч кам и

6

и

9, у стан авл и ваю т

линию

развертки

по

центру

э к р а н а . Р у ч к о й

2 вклю чаю т кали б рац и о н н ое н ап ряж ен и е и ручкам и'

19 и 3 у стан ав л и в аю т удобны е

для

наблю дения разм еры

и зо б ра ­

ж е н и я .

О к о н ч ател ьн у ю

р е гу л и р о в к у

вы полняю т ручкам и 4,

11, 14 и 16,

д о б и в а я с ь п о л у чен и я на э к р а н е

устойчивого

изображ ен и я

си н у ­

соиды .

О сц и л л о гр аф , подготовленны й к работе в описанной

последова­

лографа?

пилообразного

напряжения!

5. Объясните принцип действия генератора

и процесс синхронизации его частоты с частотой

исследуемого

напряжения.

ГЛАВА XI

И З М Е Р Е Н И Е У Р О В Н Е Й П Е Р Е Д А Ч И И

ОСТА ТО ЧН О ГО

ЗА Т У Х А Н И Я

§

58 . О бщ ие

сведения

И зм ер ен и е рабочего

за ту х а н и я

и у си л ен и я,

остаточного и пере­

ак ти в н ы х

и пассивны х

четы рехполю сников и р яд д р у ги х измерений

в б о л ьш и н стве сл у ч аев

сводится

к

изм ерению уровней передачи.

У р овен ь

передачи о п р ед ел яется

вы раж ением

1

,

Л ,

р п = y

in р 2- н е п >

Рм =

u \ z „

1

In -

u l

1

'11 _

2" in

_

v l

2

Z n U l

2

,

u „

1

,

z „

неп .

h

----- 7Г ln

II

U 0

2

Zo

В ел и ч и н а

у .

= p n

я в л я е т с я

уровнем

по

н ап ряж ен и ю ; следо-

In -j~r-

в а т е л ь н о ,

Рм — Pu

1

,

4

2

^ 2

Е сл и

Zn — Z 0,

то

р м

Ри-

В

том

сл у ч ае,

когд а

изм еряем ое н ап р яж ен и е равно

эта л о н ­

ном у,

у р о в е н ь

по

н ап ряж ен и ю

в точке

п роизводства

изм ерений

р а в е н

нулю , т а к

„как

Рн = 1п - £ Г = 1п ТиГп = О-

Е сл и

п ри

этом

Z n Ф Z0,

то

Рм =

Д л я п ар ал л ел ьн о го

подклю чения

к

цепи

у к азател и

уровней

им ею т

вы сокоомны й вход

с сопротивлением не менее

10

ком . П о­

л е н и е у к а за т е л я

у ровн я

и сп ользуется в качестве

н агр у зки , то

в у к а з а т е л я х

уровн ей ,

кром е вы сокоомного,

предусм атриваю тся

оди н и ли д ва н и зкоом ны х входа, имею щ их у к азан н у ю

величину со­

п р о ти в л ен и я .

П о л ь зу я с ь

ф орм улой,

определяю щ ей

зависи м ость м еж ду

н а п р я ­

ж ен и ем ,

м ощ ностью

и сопротивлением цепи, находим ,

что при эта ­

лон н ой

м ощ ности

1

м е т

и

соп роти влен и и н агр у зк и

Z0 =

600 ом,

этал о н н о е н ап р яж ен и е

равн о:

и „ = А

=

=

и „ = у р ^ =

*О

^ о

= У

1

ю - 3 • 600 =

0,77 5 в,

а при той

ж е

м ощ н ости ,

но

при

соп роти влен и и

н агр у зки

135 ом

эта л о н н о е

н а п р я ж е н и е

будет

и 0=

У

1

•

1 0 - 3

• 135

= 0,368

в.

И з преды дущ и х

ф орм ул

вы текает вывод: если

ш к а л а у к а за т е л я

у р о в н я р ассч и тан а

на этал о н н о е со п роти влен и е 600 ом , его

с тр е л к а

при

условии, что н а п р я ж е н и е

на входны х за ж и м а х р а в н о 0 ,7 7 5 в ;

если

ж е ш кал а у к а за т е л я р ассч и тан а

на

этал о н н о е с о п р о т и в л е н и е

135 ом,

нулевое п о лож ен и е стр е л к и

д о л ж н о со о тв етство в ать н а п р я ­

ж ению ,

равном у 0,368 в.

С учетом входны х со п р оти влен и й ,

на

к о то р ы е р ассч и тан ы

у к а ­

зател и

уровней, ф орм ула д л я

р ы п рим ет

ви д

Рн = Ра

2

ln

6ÔÜ"

пли

1

,

Р и - Р н

2

п

135

*

Уместно обратить вним ание

на о ш и б ки , д о п у ск аем ы е п ри

и зм е ­

рении уровней по н ап р яж ен и ю

без

п ересчета их в у р о в н и по

м ощ ­

ф орматор в н ап р авл ен и и , у к азан н о м с тр ел к ам и ; при

этом х а р а к т е ­

ристические соп р оти влен и я Z c, и Z c, тр ан сф о р м ато р а,

а т а к ж е с о п р о ­

тан а ш к а л а

у к а з а т е л я у р о в н я .

И звестн о ,

что

з а т у х а н и е

ц е ­

пи м еж ду

то ч кам и

1-2 р а в н о :

Ь = Рм, '

р м,|

600он

где Рм, и рм ,—

у р о в н и по м о щ ­

н о сти , с о о т в е т ­

ств у ю щ и е

у к а ­

зан н ы м т о ч к а м .

И ногда,

не в н и к ая

в

ф и зи ческую

су щ н о сть у р о вн ей

по

н а ­

пряж ению

и уровней

по

м о щ н ости , за т у х а н и е

д л я п р и вед ен н о й

схемы

определяю т

к а к

р а зн о с ть

у р о вн ей

по

н а п р я ж е н и ю , п о л ь ­

зу ясь ф орм улой

b — р н, — р и,. П о

у сл о ви ям

за д ач и

U z ^ > U lt

по ­

этому

р н, ^> Рн,

и вел и ч и н а

b п о л у ч а е тс я

о т р и ц а т е л ь н о й ,

но

д л я

д ан н о го

сл у ч ая

это

абсурдны й

р е з у л ь т а т ,

подобное

я в л е н и е

м о ж ет

им еть м есто,

если

четы рехполю сник в н о си т у си л ен и е э н е р ­

гии, то гд а

к а к

сам ы й

лучш и й тр ан сф о р м ато р ,

п о вы ш ая

н а п р я ­

ж ение,

всегд а вы зы в ает

п отери эн ер ги и .

Д л я

д ан н ой

схем ы

с н а ч а л а

необходим о

о п р е д е л и т ь

у р о в н и

м ощ н ости,

п о л ь зу я с ь

ф о р м у л ам и :

1

,

Z

Рм, — Рн,

К~ In

н еп,

Ра1 — Рм,

2

600

600

где Zc, — входное

со п р о ти в л ен и е

т р а н с ф о р м а т о р а

или

д р у го го

н еси м м етричного

ч еты р ех п о л ю сн и к а;

Z 2 — вх о д н о е со п р о ти в л ен и е н а г р у зк и .

Т о л ько

после э то го

м ож но

в ы ч и с л я ть

за т у х а н и е .

§

60. И зм ерение д и агр ам м ы уровней

п ередач и

к а н а л о в связи

К и зм ерению д и аграм м ы уровн ей и определению д р у ги х п асп орт­

н ы х д ан н ы х

к ан ал о в п ри сту п аю т после п роверки и р егул и р овки

о к о н еч н о й

и

п ром еж уточной

ап п ар ату р ы .

Д л я

и зм ер ен и я д и аграм м ы

уровн ей передачи

к а н а л а тон альн ой

ч асто ты

(т .ч .)в н ап р авл ен и и

А — В (рис. 95) на

вход к а н а л а стан -

й -в

Станция Д

Станция В

Станция 8

ции А

в точ ке 1 подаю т ток частотой 800 гц с уровнем по мощности-

О неп

(при вы клю ченном тр ан зи тн о м удлинителе Т У i уровень сни ­

м ощ ью

р егу л я то р о в

Станцией

Станция В

Станция В

у си л ен и я

величи н у

у р о в н ей , соответству ­

ю щ ую

паспортны м

(или расчетны м )

д а н ­

ным . В

точ ке 6 а п п а ­

р а ту р ы

С У Т У

при

вклю чен н ом

т р а н зи т ­

ном у д л и н и те л е

Т У 2

у р о в е н ь

д о л ж ен

быть

р а в е н — 0 ,8 ± 0 ,0 5

неп.

П р и м ер н ы й

вид

д и а ­

грам м ы уровн ей к а н а ­

л а то н ал ьн о й

частоты

п о к а за н

на рис.

96 .

п р и м ере а п п а р ат у р ы

Q B -3 и П В -3,

уп рощ ен н ы е блочны е схемы к о ­

то р о й п ред ставлен ы

на рис. 97. П ер ед н ачал ом изм ерений из тр а к т а

п ер едач и и склю чаю т

о гран и чи тель

ам плитуд, б л о ки рую т приборы

в д ан н ы й м ом ент о т изм ерен и й , н агр у ж аю т на обеих с та н ц и я х

со ­

п р о ти вл ен и ям и по 600 ом . Д л я и зм ерен и я в н ап равл ен и и А — Б

под ­