Практическое руководство к лабораторным занятиям по курсу "Информационно измерительная техника". Часть I, страница 13

В первую очередь производится выбор ОГ по его частотным свойствам. Выбор осуществляется с учетом допустимой погрешности регистрации высших гармонических составляющих исследуемого процесса. Обычно при регистрации процессов, имеющих форму кривой, близкую к треугольной, достаточно иметь ОГ с рабочей полосой частот, имеющей верхний предел, равный 3—5-кратной частоте основной гармоники регистрируемого процесса. При регистрации процессов, имеющих форму кривой, близкую к прямоугольной, рабочая полоса частот ОГ должна иметь уже верхний предел равный 10—20-кратной частоте основной гармоники. После выбора ОГ по частотным свойствам, производится окончательный выбор ОГ по чувствительности (постоянной). При этом необходимо учитывать желаемый размер амплитуд регистрируемой кривой на носителе при заданном регистрируемом сигнале. Очень часто при выполнении этого этапа выбора ОГ выясняется, что для выполнения им оптимальных соотношений между указанными выше величинами необходимо применять при проведении регистрации шунты, добавочные сопротивления, а в некоторых случаях и специальные усилители.

Если измеряемый ток меньше допустимого тока гальванометра, то последний непосредственно включается в цепь измеряемого тока (рис. 5.2, а), в противном случае гальванометр вместе с последовательно соединенным регулировочным резистором rрег включается параллельно шунту (рис. 5.2, б).

Рис. 5.2. Схемы включения осциллографических гальванометров для измерения тока и напряжения.

Ток гальванометра iг определяется необходимой амплитудой отклонения луча на фотобумаге (в одну сторону) и паспортной чувствительностью гальванометра к току S'I.

Для измерения напряжения применяются две схемы (рис. 5.2,а и б). В первой из них гальванометр rг и добавочный резистор rд, соединенные последовательно, непосредственно включаются на измеряемое напряжение uх, при этом ток гальванометра не должен превышать допустимого значения

,                    (5.1)

откуда сопротивление добавочного резистора

                        (5.2)

Во второй схеме, помимо добавочного резистора, применяется еще и делитель напряжения ДН с коэффициентом делителя k. Сопротивление добавочного резистора rд определяется аналогично рассмотренному, при этом только напряжение uх заменяется напряжением:

                               (5.3)

Перед измерением ОГ градуируют. С этой целью его подключают через миллиамперметр и реостат к источнику питания постоянного тока и, устанавливая определенные значения тока (при одном и другом его направлении), производят запись соответствующих отклонений луча. При градуировке ОГ, предназначенного для измерения напряжения, параллельно ему подключают вольтметр. Если ОГ предполагается применять с шунтом или добавочным резистором, то градуировку осуществляют при подключении этих элементов к ОГ.

В состав осциллографа кроме гальванометров входят следующие основные функциональные узлы: блок питания; блок привода; оптическая схема; ячейка магнитного блока; кассета; рамка юстировочная.

Принцип действия светолучевых осциллографов основан на преобразовании регистрируемой электрической величины осциллографическим зеркальным гальванометром в отклонение светового пятна. Перемещение светового пятна по поверхности движущегося с постоянной скоростью носителя записи создает развертку процесса во времени. Графическое изображение, характеризующее изменение исследуемого процесса, получается в прямоугольной системе координат, по оси ординат которой производится запись мгновенных значений измеряемой величины, а ось времени совпадает с осью абсцисс осциллограммы. Осциллограф представляет собой прямоугольный корпус, внутри которого расположены все узлы прибора (см. рис.5.3).

Оптическая схема (рис.5.4) прибора предназначена для записи исследуемых процессов, секундных интервалов и меток события; визуального наблюдения амплитуд исследуемых сигналов; записи отметок времени; продольного графления фотобумаги. Световой поток от лампы 1 осветителя проходит через конденсор 2, состоящий из двух цилиндрических линз, и в виде горизонтальной полосы света попадает на окошки гальванометров, установленных в магнитном блоке.