Măsurarea parametrilor semnalelor de impuls
În timpul trecerii de impulsuri prin diverse circuite și dispozitive de radiotelegrafie și, de asemenea, în timpul propagării impulsurilor radio între antenele de transmisie și recepție, forma pulsurilor se modifică (este distorsionată).
Pentru determinarea parametrilor de calitate a dispozitivelor de impulsuri și semnale modulate de impulsuri necesare pentru măsurarea înălțimii și puls lățimea, timpul de creștere și tăiate, valoarea emisiei noduri inegale la partea de sus și de pauză, în condiții foarte solicitante - neliniarității și creșterea nonexponential și cad. În secvența periodică a impulsurilor se determină frecvența sau perioada de repetare, precum și ciclul de funcționare sau ciclul de funcționare.
Tensiunile impulsive, mai mici de 100 V, sunt măsurate în principal cu osciloscoape, ceea ce ne permite să determinăm nu numai înălțimea pulsului, ci și forma pe toată lungimea sa. La măsurarea impulsurilor curente, ele sunt mai întâi transformate în impulsuri de tensiune. Pentru a face acest lucru, în circuitul prin care sunt transmise impulsurile de curent, pe care se măsoară căderea de tensiune, este inclus un rezistor auxiliar cu rezistență scăzută.
Durata impulsurilor utilizate în radiotehnică este diferită, deci este necesar să se măsoare intervalele de timp de la câteva secunde până la câteva nanosecunde. Măsurătorile sunt efectuate în principal printr-o metodă oscilografică și printr-o metodă discretă de numărare. Metoda oscilografică se realizează utilizând marcaje calibrate sau o comparație cu perioada de scanare Tr. care este cunoscută. Metoda de marcare calibrată este potrivită pentru impulsuri de orice formă la orice ciclu de funcționare.
Metoda comparație cu o perioadă cunoscută Tr este aplicată, dacă forma impulsului este aproape de o formă dreptunghiulară, iar raportul de lucru este mic: dacă pe forma de undă sunt vizibile în mod clar două puls adiacente (Fig 10.6 10.6 Fig ..). În acest caz, distanțele sunt măsurate de-a lungul unei scale; Datele obținute permit calcularea duratei impulsului prin formula:
Fig. 10.6. Pentru a determina lățimea impulsului
Frecvența repetării pulsului variază de obicei de la câteva zeci de hertzi la zeci și sute de megaherți. Metoda cea mai simplă și cea mai convenabilă pentru măsurarea acesteia este metoda de comparație, care se realizează cu ajutorul unui osciloscop. Canalul de intrare situată tensiune de deflexie rată de secvență de repetiție a impulsurilor verticale care trebuie măsurat, iar canalul de intrare de deflexie pe orizontală - de la generatorul de tensiune de măsurare de frecvență corespunzătoare. În acest caz oscilatorul osciloscop trebuie să fie oprit. Frecvența oscilatorului se ridică treptat de la cea mai joasă frecvență până când pe ecran apare o imagine stabilă a unui impuls. Frecvența generatorului este egală cu frecvența de repetare a impulsului. Precizia măsurării este determinată de precizia calibrării scării de frecvență a generatorului. Succesiunea impulsurilor nanosecunde se măsoară cu un osciloscop stroboscopic. Frecvența de repetiție a impulsului poate fi măsurat dispozitive de citire directă: pentru grosier metru frecvență de măsurare condensator, de precizie - numărare electronic frecvențmetru.
Durata intervalului de timp dintre două impulsuri este măsurată în principal prin metoda oscilografică și prin metoda numărătoare discretă.
Metoda oscilografică se efectuează cel mai adesea cu ajutorul etichetelor calibrate sau a unei scanări spirale. În primul caz, impulsurile sunt trimise la intrarea canalului de deformare vertical al osciloscopului, intervalul dintre care trebuie măsurat. Frecvența de scanare este setată la o valoare astfel încât ambele impulsuri să fie vizibile pe ecranul osciloscopului. Apoi, se produce un calibrator de durată care produce etichete a căror durată este cunoscută. Prin numărul de etichete situate între impulsuri, determinați intervalul de timp dintre acestea.
Eroarea măsurătorilor prin această metodă este mai mică, cu atât este mai mare distanța dintre impulsuri pe ecranul osciloscopului, cu cât eticheta este mai scurtă și cu atât este mai precisă calibrarea. În dispozitive speciale pentru măsurarea intervalelor de timp prin metoda etichetelor calibrate, eroarea relativă este.
Intervalele de timp comparabile sunt măsurate cu o scanare elicoidală. Acesta din urmă prelungește traiectoria razei pe ecranul osciloscopului de câteva zeci de ori. Procesul de măsurare este după cum urmează.
Dacă nu există semnal, tubul catodic este blocat și scanarea nu funcționează. Primul impuls de definire a intervalului de timp de referință și pornește o iluminare din spate de scanare elicoidale creează un impuls care este furnizat la modulator, - se deschide un tub. Al doilea impuls, care corespunde sfârșitului intervalului măsurat, oprește scanarea și scoate lumina de fundal - tubul se închide. Durata intervalului de timp este determinată de numărul de rotații ale spiralei cursei de pe ecranul osciloscopului. Durata unei rotații este cunoscută cu o mai mare precizie, deoarece generatorul circular de împrăștiere din care se întoarce spirala este în mod necesar stabilizat de cuarț. De exemplu, atunci când frecvența oscilator cu cristal de 100 kHz, lungimea unei bobine este de 10 microsecunde, iar în cazul în care numărul de spire 30, atunci intervalul dintre impulsuri este de 300 ms.
Dacă este necesar să măsurați intervale de timp chiar mai mari, scanarea spirală este întârziată. Tensiunea de întârziere este introdusă de câmpul mai multor rotații ale helixului și oprește cursa la un interval de timp precis, după care cursa continuă. Intervalul de timp necesar în acest caz este determinat de suma duratelor spiralelor spirituale vizibile și întârzierea, valoarea căreia se citește din scara comutatorului său. Pentru comoditatea măsurării și pentru creșterea preciziei sale, tensiunea semnalelor produse de generatorul destinat acestui scop este introdusă în circuitul celui de-al doilea anod al tubului cu fascicul de electroni. Pe spirală apar dinți mici, distanța dintre care este egală cu perioada de etichete de stres. De exemplu, dacă frecvența oscilatorului este de 5 MHz, atunci intervalul dintre etichete este de 0,2 μs. Dacă se măsoară intervalul de timp al unui proces periodic, observațiile pot fi făcute vizual. Atunci când se măsoară același interval de timp între impulsuri individuale, trebuie să fie fotografiată o oscilogramă. În acest scop, dispozitivele de măsurare a timpului sunt livrate cu dispozitive fotografice. Mecanismul de închidere al aparatului foto este controlat de un dispozitiv electromecanic în mod sincron cu începutul scanării. Pentru a măsura intervalele de timp, se folosesc tuburi cu fascicule de electroni cu o lungă durată lungă.
Măsurarea intervalelor de timp prin metoda de numărare discretă nu diferă fundamental de măsurarea perioadei. În timpul intervalului măsurat, selectorul trece impulsurile de la generatorul stabilizat cu cuarț la dispozitivul de numărare a electronilor. Intervalul necesar este determinat de numărul de impulsuri transmise și de durata acestora. În mod similar, se măsoară și durata impulsurilor. Selectorul se deschide și se închide cu impulsuri scurte corespunzătoare frontului și se măsoară tăierea impulsului. Precizia măsurării este mai mare, cu cât este mai lungă durata intervalului și cu atât este mai mare rata de numărare. În contoarele moderne de intervale de timp mari, eroarea este.
Întrebări de test
Trimiteți-le prietenilor: