Проведение измерений при временном анализе

Основным прибором, позволяющим проводить измерения во временной области, является осциллограф, условное графическое изображение которого показано на рис. 5.3. Он имеет два канала А и В, заземленных одним из своих зажимов и подключаемых к источникам сигналов.

 

Перед проведением временного анализа нужно нажать кнопку Свойства схемы и установить параметры Масштаб времени (Time ratio в General ) и (конечное время расчета в секундах). Поскольку моделирование проводится в реальном времени, масштаб времени (Time ratio) принимается равным 1 (цифра, большая единицы, соответствует ускорению процесса моделирования в указанное число раз, а цифра, меньшая единицы, — его замедлению). Параметр устанавливается таким, чтобы переходный процесс закончился (на практике его удобно принимать равным нескольким секундам). Фиксация введенных параметров производится нажатием клавиши Enter.

Далее, путем последовательного нажатия клавиш и , запускается процесс моделирования. При этом на экране появляется окно, в котором изображена лицевая панель виртуального осциллографа. В ее верхней горизонтальной части расположены кнопки (включение маркеров), (копирование осциллограммы в виде растрового рисунка, например в текстовый файл), а также кнопки прерывания моделирования . В верхних вертикальных частях для каждого из каналов (А и В) имеются кнопки с соответствующими окнами управления масштабом вертикальной развертки луча и его смещения по вертикали, а также кнопка Автомасштаб (пользоваться не рекомендуется). В нижней горизонтальной части панели расположены кнопки управления горизонтальной разверткой лучей с соответствующим окном и движок перемещения осциллограмм по горизонтальной оси.

Измерения производятся с помощью маркеров, активизируемых нажатием кнопки . При этом возникают две пары горизонтальных маркеров, служащих для измерения двух уровней каждого из сигналов (по каналам А и В) и пара вертикальных маркеров, предназначенных для измерения временных интервалов. Уровни сигналов и их разность (в вольтах) отражаются в окнах Y1, Y2, Y1 — Y2, а моменты времени и соответствующий им временной интервал — в окнах X1, X2, X2 — X1.

После завершения процесса моделирования окно с лицевой панелью осциллографа нужно развернуть на весь экран монитора, с помощью движка сдвинуть влево (к началу отсчета) осциллограмму и с помощью клавиш вертикальной и горизонтальной развертки развернуть ее на весь экран, это обеспечит повышенную точность измерений.

При измерении уровня сигнала выбирается один из горизонтальных маркеров (например, верхний) и подводится к участку осциллограммы, интересующему наблюдателя. Результат измерения считывается в соответствующем окне (Y1 для верхнего маркера).

На рис. 5.4 показан процесс измерения величины первого и второго максимумов при колебательном характере переходного процесса. Здесь уровень первого максимума В (окно Y1), уровень второго максимума В (окно Y2), разность уровней В (окно Y1—Y2). Полученная информация позволяет оценить степень затухания и колебательность переходного процесса.

Измерение временных интервалов производится аналогично вертикальными маркерами. В этом случае левый маркер подводится к началу временного интервала, интересующего наблюдателя, правый маркер — к его концу. Результаты измерения — в окнах X1, X2, X2—X1.

Рис. 5.4 — Измерения с помощью горизонтальных маркеров

 

Рис. 5.5 — Измерения с помощью вертикальных маркеров

На рис. 5.5 показан процесс измерения времени переходного процесса при его колебательном характере и установившемся значении В. Здесь с помощью горизонтальных маркеров выделена зона % от установившегося значения (уровни, приблизительно равные 5,25 и 4,75 В в окнах Y1 и Y2). Левый вертикальный маркер располагается в начале координатной сетки, а правый маркер — в точке пересечения уровня 5,25 В и участка осциллограммы, после которого переходный процесс считается закончившимся (переходная характеристика располагается внутри зоны % от установившегося значения). В соответствии с этим время переходного процесса, считанное в окне X2—X1, равно 652 миллисекунды или 0,652 с.

Для измерения установившегося значения измеряемой величины может быть применен вольтметр, проградуированный по среднему значению.