ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ
ЦЕЛЬ . Познакомить обучающихся с радиотехническими измерениями, а имен- . но измерением частоты электрического сигнала с применением осциллог- . рафа или частотомера.
ХОД ЗАНЯТИЯ
Теоретическая часть
1. Понятие о радиотехнических измерениях. Радиотехнические измерения - это измерения величин ( т. е. параметров) электрических сиг- налов, которые начали применять сначала при изготовлении радиоприемников и радио- передатчиков, а позже стали применять и при изготовлении сложной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) и электронных устройств (ЭУ). К таким параметрам относятся: измере- ние частоты, периода следования импульсов, амплитуда, напряжения и др. 1.1. Отличие радиотехнических измерений от электрических. Электрические измерения. В процессе радиоэлектронного конструирования приходится выполнять измерение элек- трических величин, таких как силу тока, напряжение и сопротивление элементов. Кроме этих измерений , приходится часто выполнять радиотехнические измерения. Они имеют большое отличие от электрических измерений. Как раньше отмечалось - это измере- ние частоты электрических сигналов, параметров сигнала, позволяют наблюдать формы сигналов и выполнять другие измерения. Они относятся к более сложным измерениям и требуют более сложных измерительных приборов. 1.2. Измерительные приборы для определения электрических величин. Для выполнения указанных измерений, применяются различные измерительные прибо- ры. Для измерения электрических величин, широко применяются простые электроиз- мерительные приборы: это простые и более сложные АВО-метры, омметры, ампермет- ры, вольтметры. Сейчас появились более сложные электронные цифровые измеритель- ные приборы, выполняющие большее количество видов измерений - это МУЛЬТИМЕТРЫ. Для радиотехнических измерений применяются более сложные измерительные прибо- ры. Их сейчас существует большое количество. Мы познакомимся с двумя, широко при- меняемых приборов - это частотомеры и осциллографы. Для измерения частоты - в на- стоящее время применяют электронный частотомер, сокращенно (ЭЧ). Они позволяют выполнять измерения с большой точностью. Еще очень важный прибор для выполнения радиотехнических измерений – это электронный осциллограф (ЭО), позволяющий определять частоту и другие параметры сигнала, наблюдать форму напряжений, что очень важно.
|
|
|
|
|
|
1.3. Тех. Безопасности. «Подключение электроизмерительных приборов в процессе измерений при напряже ниях источников тока свыше 36 вольт» . При выполнении измерительных работ, при напряжениях более 36 вольт, необходимо соблюдать следующие правила. Не браться руками за токопроводящие участки радио- электронной аппаратуры (РЭА) не имеющих изоляции. При подключении измеритель- ных приборов: сначала подсоединить соединительные провода измерительного прибора к участку цепи или исследуемого объекта, а ЗАТЕМ ВКЛЮЧАТЬ ИСТОЧНИКТОКА, для подачи напряжения питания на проверяемое электронное устройство (ЭУ). При оконча- нии измерений, СНАЧАЛА ОТКЛЮЧИТЬ ПОДАЧУ НАПРЯЖЕНИЯ на исследуемый объект, вынуть сетевые шнуры из розетки ~220 В, а ЗАТЕМ отсоединять соединительные про- вода измерительных ПРИБОРЫОВ.
|
|
|
*****Далее переходим к практике по применению сложных приборов для выполне- ния радиотехнических измерений.
Формы сигналов и их применение.
На практике часто приходится измерять частоту различных электрических сигналов: импульсных, синусоидальных, и другой формы. Так для радиоприемной и радиопередаю- щей аппаратуры применяется синусоидальный сигнал, для электронных автоматов и ав- томатических систем управления производственными процессами, для компьютерной тех- ники, устройств мобильной связи, бытовых устройств, медицинской аппаратуры и т. п. применяют импульсные сигналы прямоугольной формы
|
|
|
Форма напряжения на экране осциллографа.
Форма прямоугольных импульсов на ЭО.
2.2. Наблюдение формы сигнала на экране ЭО. Так как для работы цифровых устройств мы применяем импульсы положительной поляр- ности прямоугольной формы, то их амплитуда всегда расположена выше оси иксов (Х) коодинат, по которой мы откладываем время (t) в миллисекундах, микросекундах (при измерении частоты сигнала от 10 Гц до 30 МГц и более). Из выше рассмотренного материала, по выполнению измерения частоты прямоугольных импульсов ЭО-ом, мы получили представление об изображении прямоугольных импуль- сов на экране ЭО. А именно, мы видели, что время жизни импульса ( это длительностьимпульса) изображается прямой горизонтальной линией зеленого цвета, находящейся в верхней части экрана. Время паузы (т.е. время отсутствия импульса), изображается пря- мой линией расположенной ниже линии длительности импульса, (тоже зеленого цвета). Причем, линия соответствующая длительности паузы, начинается сразу же при исчезнове- нии линии длительности импульса. А линия соответствующая длительности импульса, на-чинается после исчезновения линии паузы. Так выглядят на экране ЭО импульсы напря- жения прямоугольной формы (Рис.1). Расстояние по вертикали между верхними и ниж- ними линиями т.е. линией длительности импульса и линией паузы импульса ХАРАКТЕРЕ- ЗУЕТ величину напряжения, поданного на вход « Y» ЭО и называют амплитудой ипульса.
ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ
Измерение частоты выполняется электронным осциллографом и электронным частотомером.
3.1. ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА (ЭО).
Рис.2. Передняя панель однолучевого осциллографа.
Применение ЭО вызвано тем, что надо посмотреть: какая форма выходного сигнала и одновременно определить его частоту.
Переключателем «Длительность развертки», ручкой «Стабильность» и ручкой «Уровень» остановить движение импульсов, и получить 2 (два) импульса на экране ЭО. ( Рис. 1). Определим, какое количество делений (клеточек) по горизонтали на экране ЭО приходит- ся на длительность импульса и длительность паузы. Сложим число делений (клеточек). Перемножая общее количество делений (клеточек) на выбранное время переключате- лем «Время /деление», получим ПЕРИОД СЛЕДОВАНИЯ импульсной последовательности (обозначаем буквой - Т). Этот параметр сигнала измеряют временными значениями: секу- нды, миллисекунды, микросекунды. (Преобразуем полученное время из миллисекунд или микросекунд в секунды. В этом случае частоту f получим в герцах. Сокращен- Гц). 8). По формуле f = 1/ T определим частоту импульсного сигнала прямоугольной формы.
Вот мы получили представление о том, как определяют параметры импульсного сигнала и наблюдать форму импульсов с помощью ЭО.
3.2. измерение частоты частотомером. (Сигнал имеет импульсы напряжения прямоугольной формы. Смотри Рис. 1). Для выполнения работы используем цифровой электронный частотомер (ЭЧ ). (Информация о частоте выводится на табло частотомера цифрами).
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП 1. Ответы на вопросы. 2. Вопросы кружковцам: Как определить длительность импульса? Что такое пауза? Как определить изображение импульса и паузы на экране ЭО.? Как определить период сле- дования импульсов? Каким переключателем ЭО устанавливают длительность развертки? 3. Литература. 3.1. Инструкции по эксплуатации осциллографа и частотомера. 3.2. Статьи в журнале «РАДИО», спец . литература. 3.3. Интернет.
3. ИТОГ ЗАНЯТИЯ. 3.1. Оценка результатов выполнения практических работ. Отметить недостатки при выпол- нении работы. (По знанию теоретического материала и применения практических навы- ков пользования электроизмерительными приборами, правил по тех. безопасности и т. п.). 3.2. Определение лучших.
Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 151; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!