Измерение интервалов времени

 

Как отмечалось в § 5.4, одним из распространенных методов из­мерения является применение осциллографических разверток. С их помощью также могут быть реализованы методы прямого пре­образования и сравнения.

Измерение методом прямого преобразования

Этот метод, называемый также методом калиброванного коэф­фициента развертки, аналогичен случаю измерения U_x. Перед из­мерением с помощью калибратора длительности устанавливается требуемое значение , являющееся ценой деления шкалы по гори­зонтали. В этом случае, согласно (7.4),

где l_x — размеры исследуемого участка осциллограммы. Если используется растяжка развертки, то в формулу для вводится ко­эффициент, характеризующий кратность растяжки.

В практике осциллографических измерений длительность им­пульса принято измерять на уровне 0,5 амплитуды наблюдае­мого изображения. Это правило хотя и является в какой-то степени условным, но позволяет устранить неопределенность при измерении импульсов произвольной формы. Точно так же при измерении длительности фронта импульса за отсчетные точки принимают значения 0,1 и 0,9 амплитуды наблюдаемого изображения. Поэтому шкалы на экранах ЭЛТ, кроме сплошных линий, образующих коор­динатную сетку, могут иметь две горизонтальные пунктирные линии на уровнях 0,1 и 0,9 от полной высоты шкалы. В таких случаях изо­бражение импульса при измерении и должно занимать всю высоту шкалы.

Если измеряется период следования импульсов или временной интервал между двумя различными импульсами, на развертке дол­жны наблюдаться изображения обоих импульсов (опорного и ин­тервального). Методика измерения не изменяется, но точность из­мерения больших значений может снизиться. Дополнительные возможности дает применение круговой развертки, так как длина окружности в раз больше ее диаметра. На экран ЭЛТ в таком случае накладывается шкала с полярной системой координат, а опорный и интервальный импульсы подаются на вход Z, создавая на окружности яркостные метки. Совмещая метку опорного импуль­са с началом шкалы, измеряют угловое положение второй метки и определяют искомое значение по формуле

Измерение методом сравнения

Наиболее часто метод сравнения при измерении реализуют с помощью системы двойных разверток. При наблюдении импульсов (см. рис. 7.4) в масштабе задерживающей развертки А (см. рис. 7.20, а) время задержки развертки Б регулируют изменением U₀ (см. рис. 7.8) так, чтобы середина яркостной метки приходилась на фронт опор­ного импульса. Затем переходят в режим задержанной развертки Б (см. рис. 7.20, б) и изменением U₀ совмещают фронт опорного им­пульса с выбранной (например, средней) вертикальной линией шкалы, фиксируя значение .Затем с этой линией совмещается фронт интервального импульса и фиксируется значение . Разность , умноженная на значение развертки А, определит измеряемое значение .

Второй вариант аппаратурной реализации метода предполагает создание калибрационных меток времени на изображении сигнала, совмещение этих меток с границами исследуемого интервала и из­мерение как расстояния между метками. Этот вариант более характерен для других приборов, создаваемых на базе осцилло­графа.

ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ

Измерение частоты с помощью осциллографа было весьма рас­пространенным до внедрения в практику измерений ЦЧ (см. § 5.3). Известны самые разнообразные методики измерения частоты, но в настоящее время применяются только две модификации метода сравнения: метод интерференционных фигур и метод круговой раз­вертки. В обоих случаях осциллограф выполняет функции индика­тора равенства или кратности измеряемой (f_x) и образцовой (f₀) частот и погрешности в результат измерения f_x практически не вносит.