Презентация на тему Исследование формы сигналов

спектральный.
При временном способе электрический сигнал изображается графиком в прямоугольной

системе координат, по ординате которой указывается мгновенное значение напряжения или тока изображаемого сигнала, а по абсциссе — текущее время. Этот график называют обычно кривой напряжения (или тока). Временное представление сигнала обеспечивает хорошую наглядность при исследовании различных электротехнических и электронных устройств, их наладке и регулировке и контроле электрических процессов.

сумма простых (гармонических) колебаний, каждое из которых имеет свое

максимальное значение, частоту и фазу. Эта сумма гармонических составляющих однозначно определяет сигнал (его свойства, форму кривой и т. п.). При спектральном способе гармонические составляющие графически представляют в прямоугольной системе координат в виде вертикальных линий, абсциссы которых определяют частоту гармоник, а высота (ордината) соответствует максимальным значениям их.

токов по первому способу используются самопишущие приборы и осциллографы,

а для получения амплитудного спектра напряжений и токов — анализаторы гармоник и анализаторы спектров.

токов медленно меняющихся электрических процессов и одновременной автоматической записи

результатов этих измерений на бумагу.
Самопишущий прибор (рис) состоит из измерительного механизма 1, устройства записи 2 и лентопротяжного механизма 3.

устройство магнитоэлектрической или ферродинамической системы.
Наиболее часто в самопишущих приборах

применяют непрерывную и точечную запись. Непрерывная запись обычно ведется пером, расположенным на конце стрелки.
Время непрерывной записи определяется скоростью протяжки и запасом бумаги и может достигать нескольких суток.
При точечной записи возможна многоканальная работа, т. е. измерение и запись напряжений или токов в нескольких цепях. При этом прибор имеет автоматический переключатель (коммутатор), который переключает измерительный механизм из одной цепи в другую и одновременно заменяет красящую ленту или вращает печатающее колесо, на котором имеются точки и цифры номеров каналов.

к лентопротяжному механизму предъявляется повышенное требование к равномерности протяжки.

Поэтому в качестве движителя лентопротяжного механизма используются синхронные электродвигатели, включаемые в сеть, или часовые механизмы большой мощности.
Наряду с самописцами, использующими измерительные механизмы магнитоэлектрической или ферромагнитной систем, широко применяются самопишущие приборы компенсационного типа, обеспечивающие более высокую точность измерений.

представляет спектр амплитуд или заменяющий его спектр мощности гармонических

составляющих.
Знание спектра амплитуд или мощности гармоник позволяет судить о распределении мощности сигнала по частоте, определять необходимые полосы пропускания электронных устройств, которые должны работать со сложными по форме сигналами, находить частоты и ускорения наиболее опасных составляющих вибраций конструкций и т. д.
Устройства, предназначенные для аппаратурного нахождения спектра амплитуд или мощности, называют анализаторами спектров или анализаторами гармоник.

амплитуд периодической последовательности прямоугольных импульсов (рис. а). Положение линий

на оси частот определяется частотой каждой гармонической составляющей, а их высоты — максимумами (амплитудами) или мощностью этих составляющих.
Для спектрального анализа применяют два основных метода, причем оба используют частотно-избирательные фильтры.

гармонической составляющей спектра производится путем последовательной перестройки узкополосного фильтра,

имеющего амплитудно-частотную характеристику, изображенную на рис. б, а измерение их максимумов — путем подключения к выходу фильтра пикового вольтметра. Частоты гармонических составляющих определяются по шкале настройки фильтра.

параллельного анализа. Такой прибор должен состоять из большого числа

узкополосных фильтров, настроенных на разные достаточно близкие частоты f1, ..., fn. Максимум каждой гармонической составляющей измеряется собственным пиковым вольтметром. Приборы, работающие по методу параллельного анализа, более громоздки, но позволяют исследовать нестационарные процессы, поэтому они применяются в основном в специальной аппаратуре.

перестраиваемого фильтра они строятся на основе одного узкополосного фильтра

с фиксированной настройкой и гетеродинного метода преобразования частоты Если исследуемое напряжение и (t) содержит гармоники f1 ,2f1 ,3f1 и т.д., а частота гетеродина( маломощный генератор электрических колебаний, применяемый для преобразования частот сигнала) ,плавно перестраиваясь, последовательно принимает значения fг = fф + nf1 то на вход фильтра в эти моменты будет поступать напряжение с частотой f ф = f г - nf1 и амплитудой, пропорциональной амплитуде соответствующей гармоники исследуемого напряжения.

электронно-лучевая трубка. В этом случае представляется возможным автоматизировать процесс

гармонического анализа, если частоту гетеродина перестраивать пилообразным напряжением, которое одновременно отклоняет луч ЭЛТ по горизонтали.
Анализаторы спектров могут быть использованы также и для измерения частоты гармонических колебаний. При этом точность определения значения частоты зависит от разрешающей способности примененного анализатора спектров и точности градуировки его шкалы (оси) частот.

для визуального наблюдения формы кривой электрических сигналов и измерения

их параметров с помощью электронно-лучевой трубки.
Электронно-лучевые осциллографы — наиболее распространенные измерительные приборы. Их широкое распространение объясняется рядом достоинств: широкой полосой рабочих частот, высокой чувствительностью, большим входным сопротивлением и универсальностью (по видам измерений).

многолучевые);
по характеру исследуемого процесса (непрерывного, импульсного многократного и однократного

процесса);
по ширине полосы пропускания канала сигнала;
по точности измерения параметров сигнала;
по условиям эксплуатации и т. д.

отклонения, канала горизонтального отклонения, источников питания и вспомогательных узлов

(калибраторов напряжения и длительности). Многие осциллографы имеют также и канал управления яркостью электронно-лучевой трубки.

ее характеристики в значительной мере зависят параметры осциллографа и

области его применения. В осциллографах в основном применяют ЭЛТ с электростатическим управлением луча, так как такие трубки позволяют исследовать более высокочастотные процессы и потреблять меньше энергии от источников питания по сравнению с трубками с электромагнитным управлением лучом.