Осциллографтың қарапайым моделімен өлшеу

Лездік өзгеруді бақылау және оны өлшеу Workbench-та осциллограф көмегімен жүргізіледі.

Осциллограф (Oscilloscope Electronics Workbench-те) лабараториялық жұмыстарда қолданылатын еліктейтін өлшегіш аспап программасы болып табылады және сұлбадағы процестерді бақылуға және сұлбаның әр нүктесіндегі кернеуді өлшеуге ол өте үлкен мүмкіндіктерге ие. Процесті бақылау үшін алдымен осы күрделі аспапты алдын-ала күйге келтіріп алу керек. Күйге келтіру процесінің анықтамасын бермес бұрын өлшеу жүргізудің нақты мысалын келтірсек түсінікті болады. Біз RC-тізбектегі өту процессін қарастырайық, оны жиілігі 2кГц айнымалы кернеу көзіне қосқанда оның параметрлері 1.сур. келтірілген,. Біз токтың үшінші периоды кезіндегі R кедергідегі максималды кернеуді өлшеуіміз керек және осы периодтағы абсцисса өсімен қиылысатын токтың алғашқы қыю нүктесін табу керек.

Бұл тапсырманы орындау үшін ең алдымен кедергіге осциллографты қосу керек (сур. 1) ол үшін тышқанмен осциллографты жұмыс істейтін бетке шығару керек, сосын сұлбаға қосамыз: В каналы кірісін конденсатордың жерге қосылмаған шығысына қосамыз, осциллографтың үстіңгі оң жақ шығысын жерге қосамыз.Осылай біз нақты сұлбаға нақты аспапты қосқандай боламыз.

Сурет. 1

Осы моделдеуді іске қоссақ, онда бірнеше секундтан кейін (суретте. 2 келтірілген) мынадай орынсыз нәтижеге келеміз. Біз еш хабарсыз сурет алдық және бізге программа хабарлап тұрғанындай қосымша бір ресурстарды шығындадық. Экрандағы хабарландыруда: "Моделдеудің нәтижелерін жазатын диск толтырылған".

Бұл дегеніміз, моделдеу нәтижесін сақтауға арналған орыннан келген информацияның алатын орны көп. Осы пайда болған жағдайдан шығуға мынадай таңдау беріледі:

"Модельдеуді тоқтату"

"Дискті тазартып моделдеуді жалғастыру "

Мүмкіндіктердің біріншісін таңдайық, есептеуді бастапқы жағдайға келтіреміз. Экранның сол жағындағы төрт бұрыш Y өсінің бөліну шамасы бізді қанағаттандырмайтынын көрсетеді, төртбұрыштың орнына синусойда көру үшін суретті қозғау керек. 2 кГц жиілікте оның периоды 0.5 мс болатынын есепке алып бөлу шамасын былай таңдаймыз, период екі тордан тұратындай етіп. Ол үшін осциллографтың TIME BASE ауданына мына параметрлерді қоямыз 0.2 мс / дел (ms / div).

Енді Circuit мәзіріндегі Analysis Options бөлімін таңдаймыз. Ашылған терезе (сур. 3) моделдеудің әр түрлі қасиетін таңдауды ұсынады және ресурстары жөнінде хабарлайды. Ең төменгі жолда моделдеудің нәтижелерін сақтауға арналған уақытша файлдардың көлемі жөнінде жазылған.

Программаны есепке тағы жіберіп, біз енді хабар беретін сурет аламыз (ур. 4).

Сурет.2

Бірақта бұл өту процессіне аз ұқсайды. Және шынындада, бұл алғанымыз осы сұлбаның қалыптасқан режимі. Неге бұлай екенін түсіну үшін сур. 3 қарайық. Кестеде Steady State (қойылған режим) қасиеті белгіленіп тұр. Бұл дегеніміз ,бастапқы шарт ретінде программа қойылған режим мәндерін қабылдайды (нол емес бастапқы шарт).

Сурет. 3

Біздің тапсырмамыз өту процессін зерттеу болғандықтан, кестеден Transient қасиетін таңдауымыз керек. Бұл жағдайда моделдеген программа бастапқы нолдік шартты қабылдайды. Енді біз программалы есепке жіберсек, онда ол

Сурет. 4 осциллограф экранын үш рет ауыстырады, айырмашылығы жоқ суретті сақтайды. Ауысу процессінің осциллограммасы экранның сол жақ бұрышына қашып кетті.

Oscilloscope Display бөліміндегі Analysis Options мәзірінен "Pause after each screen" - "Әр экраннан кейін үзіліс" қасиетін таңдаймыз. Сонымен бірге, осциллограф экранында В каналы үшін кернеудің қисық құлашын үлкейтеміз. Ақырында, сұлбаны есепке жібергеннен кейін мынадай сурет аламыз, біздің тапсырманы орындауға сай: үшінші периодтағы кернеудің максимумын есептеу және осы периодтағы абсцисса өсімен қиылысатын токтың қисығының қыйу нүктесін табу керек (сур. 5). Амплитуда мына формуламен табылады:

ал уақыт Т -мына формуламен:

мұндағы N_гори және N_вер- көлденең және тік шкалалармен бөлу саны, DV және DT – көлденең және тік шкаланың бөлу бағасы, таблода саналған.

Осциллографтың үлкейтілген моделімен зерттеу (Zoom режимі)

Сурет.5

Қазіргі уақытта күрделі зерттеу жұмыстарында цифрлы сақтаушы осциллографтар үлкен орын алады және Electronics Workbench версияларында, төртіншіден бастап, жәй осциллографтың Zoom позициясына екі рет шертсе шақырылады. Осциллографтың үлкейтілген түрімен зерттеу процессінің кіші түрімен зерттеу процессінен айырмашылығы жоқ.

Сурет.6

Осциллографтың үлкейтілген моделінің бетінде үш қосымша табло бар. Оларда көрсетілетін мәндер мынаны білдіреді

Т1 - бірінші курсордың позициясына сәйкес келетін уақыт,

VA1 - осы позициядағы А кірісінің кернеуі,

VB1 - осы позициядағы В кірісінің кернеуі,

Т2 - екінші курсордың позициясына сәйкес келетін уақыт,

VA2 - осы позициядағы А кірісінің кернеуі,

VB2 - осы позициядағы В кірісінің кернеуі.

Үшінші табло курсор позициясына сәйкес келетін мәндердің айырмасын көрсетеді. Осылай курсорды керек нүктеге апарып, таблолардан лездік кернеумен уақыт моментін табуға болады.

Сандық осциллографта барлық өлшенген лездік мәндер тізбегі үшін инфармация сақталады, мәндерді алу және оларды зерттеу этаптары бөлінуі мүмкін. Осындай қасиетке біз қарастырып отырған моделде ие. экранның төменгі жағындағы бұрағыш сызғышы суретті процесстің соңынан басына дейін қарауға мүмкіндік береді және керекті жерлердегі лездік кернеулер мен уақыт аралықтарын қарауға болады..

Осы модельдің жалғыз ғана жетіспеушілігі экран бетінен көп орын алатындығы болып табылады.

Осциллографқа диференциалдық кірісті іске асыру. Electronics Workbench аналогты диференциалдық күшейткіш болып басқарылатын кернеуден тәуелді керну көзі сур. 7 конденсатордағы және индуктивтілік катушкасындағы кернеудің фазалар айырмашылығының осциллограммасы мен сұлбасы көрсетілген. Бұл энергия көздерінің кіріс кедергісі шексіз үлкен болғандықтан, сұлба режиміне бұрмалану әкелмейді, а олардың шығыс потенциалы бір зажимді жерге жалғағанда (7 суреттегі сияқты) кіріс кернеуге прапорционал.

Сурет. 7