Аx – підсилювач.

Отримане значення множать на масштабний множник (my), відповідно до встановленого коефіцієнту підсилення, і отримують значення виміряної постійної напруги

Ux = N my, де N – число ділення сітки. Якщо ж на “ВХОД-У” подати змінну напругу, то на екрані осцилографа появиться вертикальна лінія, розміри якої будуть пропорційні двом амплітудним значенням поданої напруги. За формулами електротехніки за амплітудним значенням напруги Umax легко найти діюче або середнє значення. Так з допомогою осцилографа відбувається вимірювання напруги.

Треба мати на увазі, що вимірювання постійної напруги можливе тільки при відкритому вході осцилографа, який встановлюється перемикачем режиму входу підсилювача Ау. При необхідності спостерігати форму досліджуваного сигналу включають генератор розгортки і, користуються ручками “СТАБИЛЬНОСТЬ” і “УРОВЕНЬ” добиваються синхронізації періодів сигналу і генератора.

В тих випадках, коли треба отримати осцилограму струму, в досліджуване коло включають послідовно допоміжний резистор з малим опором r0 і подають на “ВХОД - У” напругу, яка падає на цьому резисторі (U0). Сила струму, що протікає через резистор, визначається за законом Ома Іx = U0/r0. Якщо загальний опір кола Rц , в якому змінюється струм, набагато більший опору r0 , то похибка, яка вноситься формулою

,

де Ux – спад напруг на ділянці кола без r0 , виміряний осцилографом. Таким же чином вимірюють електричну потужність, використовуючи формулу Px = Ux Іx.

8.3.2.2 Вимірювання часових інтервалів і частоти

З допомогою осцилографа змінюють тривалість і період слідування імпульсів, а також інші інтервали часу, використовуючи для цього калібровану розгортку. Її тривалість перед початком вимірювання провіряють за допомогою калібратора тривалості. Для вимірювання часових інтервалів потрібно повернути ручку “Тривалість” за годинниковою стрілкою до крайнього положення, а тумблер “23” поставити в положення “x1”. При цьому забезпечується калібрування тривалості розгортки, яка відповідає градуюванню перемикача “ВРЕМЯ/- ДЕЛЕН”, тобто швидкість переміщення електронного променя в горизонтальному напрямку буде рівна числу, встановленому на перемикачу. Часовий інтервал tx обчислюють за формулою

,

де mt – масштаб часу, встановлений на перемикачу “21”, Mp – множник розгортки (“x1” або “x0,2”), встановлений тумблером “23”, lx – число поділок сітки екрану, яке зайняте вимірювальним інтервалом.

Часовими інтервалами користуються при вимірюванні частоти слідування імпульсів різної форми. При цьому вимірювальна частота fx обчислюється за формулою fx = 1/T, де T – період слідування імпульса в секундах. Для обчислення періоду T як правило підраховують, у скількох поділках шкали вміщується ціле число періодів. Так наприклад, якщо 5 періодів займають 8,35 поділки шкали, а встановлений масштаб часу mt = 2 мкс/под., то

(N – число поділок шкали, n – число періодів )

Для вимірювання частоти синусоїдних напруг використовують методи фігур Ліссажу або косової розгортки. У першому випадку напруга вимірювальної частоти fx подається на “ВХОД-У”, а напруга відомої частоти f0 на “ВХОД-X” (див. рисунок 8.3.). Генератор розгортки відключають, і на екрані осцилографа з’являються фігури, що обертаються (фігури Ліссажу). Змінюючи частоту f0 взірцевого генератора синусоїдних коливань, досягають на екрані нерухомого зображення. Зупинка зображення вказує на те, що співвідношення вимірювальної та взірцевої частоти співпадають або кратні між собою. При цьому fx=f0Nг /Nв. Для вимірювання через отриману на екрані фігуру умовно проводять дві перпендикулярні прямі, так, щоб отримати максимальне число перетину цих ліній з фігурою. Відношення числа точок, що перетинаються з горизонтальною прямою (Nг) до числа точок перетину з вертикальною прямою (Nв) визначають кратність відношення частот.

При використанні методу косової розгортки на “ВХОД - У ” і “ВХОД - X” подаються рівні за величиною напруги, зcунуті по фазі на 90 0 . Для цього як правило застосовують фазозсуваючий RC – ланцюг, як показано на рисунок 8.4. Регульовану взірцеву частоту f0 подають на “ВХОД - Z”. Ручкою “УСИЛЕНИЕ” добиваються на екрані зображення овалу. Змінюючи відому частоту f0, добиваються на екрані зображення ряду нерухомих дуг, розділених між собою темними проміжками. Ефект досягається регулюванням яскравості міток (дуг) ручками “ЯРКОСТЬ” і “ФОКУС” а також зміною вхідної напруги (U0) генератора. Число дуг рівне відношенню частот n n=f0/fx або fx=f0/n. Цей метод доцільно застосовувати при великій різниці частот (в 10 20 раз).

Рисунок 8.3 – Схема вимiрювання Рисунок 8.4 – Схема для

частоти методом фiгур Лiсажу вимiрювання частоти методом косової розгортки

Рисунок 8.5 – Схема для вимiрювання кута зсуву фаз

8.3.2.3 Вимірювання кута зсуву фаз між двома синусоїдними напругами

Кут зсуву фаз може бути обчислений по формі фігур Ліссажу і по напрямку обертання електронного променя при умові вимірювання його між двома синусоїдними напругами однакової частоти і амплітуди, що утворюється з допомогою фазообертача. Схема зміни кута приведена на рисунок 8.5. В цій схемі R1 і R2 – дільник напруги, RМС – зразковий магазин опорів. Включивши генератор розгортки і встановивши світловий промінь в центрі екрану, подають на “ВХОД-У” і “ВХОД-Х” рівні за величиною, але зсунуті по фазі напруги U1 і U2. Як видно по схемі, напруга U2 співпадає за фазою з напругою живлення Unum. При RМС =0 напруга U1 також співпадає по фазі з Unum., і кут зсуву фаз =0. Якщо ж RМС= , то напруга на обкладках

Рисунок 8.6 – Визначення кута зсуву фаз між двома синусоїдними напругами однакової частоти і амплітуди з допомогою фігур Ліссажу

конденсатора C відстає від Unum. на кут 900 (для ідеального конденсатора). При проміжних значеннях RМС кут зсуву фаз змінює своє значення від 00 до