Chương 4: Máy hiện sóng

Chia sẻ: Nguyễn Công Tùng Tùng | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:45

3
539
lượt xem
232
download

Chương 4: Máy hiện sóng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích: Cung cấp cho người học khái niệm, công dụng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các chế độ quét, đồng bộ, tổ hợp các chế độ làm việc của máy hiện sóng, Ứng dụng các chế độ làm việc vào thực tế. Yêu cầu: Sau khi học người học nắm chắc được cấu tạo, nguyên lý làm việc của MHS, biết vận dụng các chế độ làm việc vào trong thực tế.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chương 4: Máy hiện sóng

  1. Chương 4. Máy hiện sóng Mục đích: Cung cấp cho người học khái niệm, công dụng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các chế độ quét, đồng bộ, tổ hợp các chế độ làm việc của máy hiện sóng, Ứng dụng các chế độ làm việc vào thực tế. Yêu cầu: Sau khi học người học nắm chắc được cấu tạo, nguyên lý làm việc của MHS, biết vận dụng các chế độ làm việc vào trong thực tế.
  2. Nội dung Chương 4 gồm 4.1 NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG 4.3 HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY HIỆN SÓNGTHEO SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG 4.4 MỞ RỘNG DẢI TẦN CHO MHS- MÁY HIỆN SÓNG 2 TIA
  3. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG I. CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI. 1-Công dung: Trong kỹ thuật quân sự cũng như các ngành khoa học khác, việc nghiên cứu các đại lượng biến đổi theo thời gian là một vấn đề quan trọng. Để quan sát dạng tín hiệu và đo các tham số của tín hiệu đó người ta sử dụng thiết bị đo lường vạn năng được gọi là máy hiện sóng hoặc theo phiên âm tiếng nước ngoài là ôxilô. Vậy máy hiện sóng là thiết bị đo dùng để quan sát dạng tín hiệu thông qua đó đo lường các tham số của nó như biên độ, tần số, góc lệch pha giữa hai tín hiệu...... Ngoài ra máy hiện sóng còn dùng trong rất nhiều các phép đo khác như: vẽ đặc tuyến tần số của bộ khuếch đại, vẽ đường cong từ trễ, nếu lắp thêm các thiết bị bổ trợ máy hiện sóng có thể kiểm tra điện trở, tụ điện, đi ốt....Tóm lại máy hiện sóng như một thiết bị đo lường vạn năng được dùng rộng dãi trong kỹ thuật vô tuyến và các ngành trong quân sự cũng như trong nghiên cứu khoa học.
  4. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG I. CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI. 2- Phân loại. Dựa vào nguyên lí hoạt động: + MHS cơ + MHS điện tử - MHS điện tử có nhiều loại: +Theo số tia: - Máy hiện sóng 1 tia - Máy hiện sóng 2 tia - Máy hiện sóng nhiều tia +Theo độ lưu ảnh: lưu - MHS lưu ảnh (t > 0,1”) lưu - MHS không lưu ảnh (t < 0,1”) Hiện nay với sự phát triển của kỹ thuật số người ta còn tạo được các loại máy hiện sóng sử dụng tín hiệu dạng số để lưu giữ vào bộ nhớ gọi là
  5. Một số loại máy hiện sóng thông dụng C1-65A C1-68 C114/1 V252
  6. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG II. NGUYÊN LÍ XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG. 1- Cấu tạo và nguyên lí làm việc của ống tia điện tử. Bộ phận chủ yếu của máy hiện sóng là ống tia điện tử nó thực hiện chức năng vẽ dạng tín hiệu trên máy hiện sóng. L PĐ PN M S K A1 A2 A3 Y X C A3 - + R1 R2 ống tia điện tử là một ống thuỷ tinh chứa chân không bên trong có các điện cực sắp xếp theo một quy luật nhất định. Về cấu tạo có thể coi ống tia điện tử gồm 3 phần cơ bản: súng điện tử, bộ phận làm lệch, màn huỳnh quang.
  7. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG II. NGUYÊN LÍ XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG. 1- Cấu tạo và nguyên lí làm việc của ống tia điện tử. Phần thứ nhất: Súng điện tử có tác dụng tạo ra chùm tia điện tử nhỏ, bắn tới màn huỳnh quang và làm phát sáng ở màn huỳnh quang. Súng điện tử gồm : Sợi đốt S, Katốt K, lưới điều chế L, các a nốt 1 (A ) Anốt 2 (A ).
  8. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG II. NGUYÊN LÍ XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG. 1- Cấu tạo và nguyên lí làm việc của ống tia điện tử. Thay đổi điện thế trên Anốt 1 (A ) nhờ chiết áp R còn Anốt 2 nối đất. Núm
  9. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG II. NGUYÊN LÍ XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG. 1- Cấu tạo và nguyên lí làm việc của ống tia điện tử. Phần thứ 2: Hệ thống làm lệch Hệ thống làm lệch gồm 2 cặp phiến một cặp theo phương vuông góc gọi là cặp phiến đứng Y, một cặp theo phương nằm ngang gọi là cặp phiến X, 2 cặp phiến này tạo ra 2 trường tĩnh điện điều khiển tia điện tử theo 2 trục đứng và ngang. Nếu trên mỗi cặp phiến làm lệch có đặt một điện áp (gọi là điện áp điều khiển) thì khoảng không gian giữa chúng tạo thành một điện trường. Khi tia điện tử đi qua giữa 2 phiến do bị tác động của điện trường này nó bị thay đổi quỹ đạo chuyển động. Khoảng cách lệch của điểm sáng trên màn so với vị trí ban đầu phụ thuộc vào cường độ trường và thời gian bay của điện tử qua khoảng không gian giữa 2 phiến. Cường độ điện trường càng lớn, thời gian bay càng lâu thì độ lệch càng lớn. Phần thứ ba: Màn ảnh M của đèn là một lớp huỳnh quang phủ lên lớp đáy của đèn. Màu sắc và độ lưu ảnh phụ thuộc vào chất huỳnh quang.
  10. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG 1- Cấu tạo và nguyên lí làm việc của ống tia điện tử. *. Độ nhạy của ống tia điện tử và máy hiện sóng Vì tác dụng của 2 phiến làm lệch là như nhau nên ta xét cặp phiến Y làm ví dụ. Uy=0 M Uy≠ 0 A2 K Y dy ly UA2 K Ly
  11. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG 1- Cấu tạo và nguyên lí làm việc của ống tia điện tử. Y Cường độ điện trường tỷ lệ với điện áp điều khiển U đặt lên cặp phiến làm lệch Y y và tỷ lệ nghịch với d . Thời gian bay của điện tử qua khoảng giữa 2 phiến tỷ lệ y U y .l y .Ly = nghịch với độ dài của phiến lYvà tỷ lệ nghịch với tốc độ của điện tử. Tốc độ chùm 2dy.U ngoài ra độ lệch của tia điện tử còn tỷ lệ tia điện tử lại tỷ lệ với điện áp trên Anốt, A 2 y với L . Do vậy độ lệch theo trục đứng Y của tia điện tử dưới tác dụng của điện áp y đY đ y y l .L điều khiển U trên phiến làm lệch= ứng = ược xác định như sau: S oy Uy 2dyU A 2 Y l .L Sox = = x x U y 2dxU A 2 Y là độ lệch của điểm sáng trên màn theo trục Y được tính ra mm A2 y
  12. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG 1- Cấu tạo và nguyên lí làm việc của ống tia điện tử. Độ nhạy của ống tia điện tử chính là độ dịch chuyển của điểm sáng trên màn với một đơn vị điện áp điều khiển đặt trên phiến làm lệch. Thông thường độ nhạy của ống tia điện tử nhỏ hơn 0,1 mm/v. Để đảm bảo độ nhạy cần thiết thì A2 điện áp U không được chọn lớn, như vậy động năng của điện tử lại không đảm bảo làm phát sáng trên màn. Để khắc phục tình trạng này, người ta đưa 3 thêm một a nốt A nữa vào phía sau của 2 phiến làm lệch gần sát màn M. Điện áp này khá cao thường từ 10- 20KV thực chất là lớp than chì dẫn điện quét lên 3 bề mặt xung quanh thành ống tia điện tử. Nhờ điện trường của a nốt A điện tử được gia tốc thêm sau khi qua trường làm lệch mà không ảnh hưởng đến độ nhạy của ống tia điện tử. Ngoài ra nó còn có tác dụng thu nhận các điện tử phát xạ thứ cấp do va đập vào màn huỳnh quang. Trong máy hiện sóng, các điện áp từ đầu vào trước khi đưa tới các cặp phiến làm lệch thường có giá trị nhỏ và đi qua các tuyến lệch đứng và lệch ngang. Để
  13. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG 1- Cấu tạo và nguyên lí làm việc của ống tia điện tử. Khái niệm độ nhạy của máy hiện sóng được định nghĩa là độ dịch chuyển của điểm sáng trên màn dưới tác dụng của một đơn vị điện áp đưa đến đầu vào của máy. Độ nhạy của máy hiện sóng được kí hiệu là Sy và Sx tương ứng với 2 trục toạ độ xoy: Sy= Ky.Soy Sx=Kx.Sox Ky và Kx là hệ số khuếch đại của 2 kênh tương ứng. Nếu Uy và Ux là các điện áp đưa tới đầu vào máy hiện sóng thì dịch chuyển theo 2 trục đứng và ngang sẽ là: Y= Sy.Uy X=Sx.Ux X là dịch chuyển của điểm sáng theo trục X trên màn máy hiện sóng. Y là dịch chuyển của điểm sáng trên màn theo trục Y.
  14. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG III. Hướng dẫn học tập - Tài lịệu tham khảo Giáo trình đo lường điện- vô tuyến điện HV PK-KQ 2001 trang 176- 183. Đo lường điện – vô tuyến điện HV KTQS trang 61- 75 -Một số vấn đề cần ôn tập Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ống tia điện tử, các phương pháp điều chỉnh độ hội tụ, độ sáng, Độ nhạy... IV. Rút kinh nghiệm bổ xung
  15. 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG. KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG I- Nguyên lý hiện hình trong máy hiện sóng. Việc tạo ảnh của MHS được thực hiện bằng cách đồng thời điều khiển tia x y điện tử theo 2 trục xy (nghĩa là có 2 điện áp U ,U đưa tới 2 đầu X,Y của MHS). Điện trường 2 cặp phiến X (PN) phiến Y (PĐ) tác động lên tia điện tử làm tia điện tử chuyển động vẽ lên hình ảnh trên màn. Độ dịch chuyển theo 2 trục X, Y: X = Sox . Ux Y = Soy . Uy Giả sử Ux(t) = k .t (2.6) Ta xét trường hợp điện áp cần quan sát có dạng hình sin: Uy(t) = Um sin ω t (2.7) Từ (2.5),(2.6),(2.7) ta có: X = Sox . k .t Y = Soy . Um sin ω t Hay: Y = Soy . Um . sin (ω / Sox.k).X Y = Ym . sin Ω.X (2.8) Trong đó: Ym = Soy.Um ; Ω = (ω / Sox.k) Nhận thấy (2.8) có dạng tín hiệu nghiên cứu.
  16. 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG. KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG Để giải thích một cách trực quan việc tạo ảnh chúng ta xem hình vẽ sau: Y[cm] [V] UY=Um.sinω t 1 5 2 4 2 3 0 X[cm] 1 t[s] 3 0 [V] 1 2 UX=kt 3 4 5 t[s]
  17. 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG. KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG 2- Khái niệm quét và các chế độ quét trong máy hiện sóng. x Từ nguyên lý tạo ảnh trên ta nhận thấy rằng khi t→∞ thì U →∞. Mặt khác màn ảnh luôn hữu hạn nên điểm sáng dịch chuyển theo trục X sẽ lệch ra ngoài màn hình do vậy để nhận được ảnh khi t lớn bao x nhiêu cũng được thì điện áp U phải có dạng răng cưa như hình 2.4a nhờ đó tia điện tử có thể trở về vị trí ban đầu sau khi đã dịch chuyển ra tới rìa của màn ảnh để tiếp tục dịch chuyển một chu kỳ dịch chuyển mới. Một quá trình dịch chuyển như vậy được gọi là quét. x Điện áp U gọi là điện áp quét. Điện áp quét có dạng như hình 2.4a gọi là điện áp quét lý tưởng. Trong thực tế điện áp quét có dạng như
  18. 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG. KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG Tq Ux(t) a/ t U x() t Tth b/ t UL c/ Tn t
  19. 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG. KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG Trong trường hợp xét trên vì điện áp quét có dạng đường thẳng nên người ta gọi là quét thẳng trong quét thẳng nếu Ux có dạng răng cưa liên tục gọi là quét liên tục ( hay quét tự động). Nếu điện quét có dạng răng cưa không liên tục mà gián đoạn như hình 2.6 gọi là quét đợi. Chế độ quét đợi dùng để nghiên cứu các xung có độ hổng lớn (H= Ty/τ >> 2) hoặc dãy xung không tuần hoàn. x Trong trường hợp điện áp quét có dạng bất kỳ U = y(t) khi đó ảnh nhận được có dạng bất kì gọi chung là lit xa zu dạng quét này quy ước là gọi là quét khuếch đại. Ngoài ra điện áp quét có dạng hình sin nên còn gọi là quét sin. Như vậy khái niệm quét ta có quét liên tục (tự động) kí hiệu là: A. Quét đợi kí hiệu là: B. Quét khuếch đại kí hiệu là: C
  20. 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG. KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG Giản đồ điện áp biểu diễn quá trình quét đợi để nghiên cứu các xung có độ hổng lớn- hình 2.5 Uy T y a) t Ux 1 Tq1 b) Ux t Tq 2 c) 2 t Ux 3 d) t T ®

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản