Βίντεοπαρουσιάσεις Όργανα μετρήσεων

Εισαγωγή στον παλμογράφο

Εισαγωγή στον παλμογράφοΟ παλμογράφος είναι ένα πολύ χρήσιμο όργανο για τη μελέτη της λειτουργίας των ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Χρησιμοποιείται κυρίως για την απεικόνιση τάσεων που εμφανίζονται σε διάφορα σημεία ενός κυκλώματος, και με τη βοήθειά του μπορούν να μετρηθούν χαρακτηριστικά μεγέθη αυτών. Ενδεικτικά αναφέρουμε το πλάτος, τη συχνότητα, τη διαφορά φάσης σε σχέση με μία άλλη τάση κ.λ.π. Επίσης, ο παλμογράφος μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη έμμεση (νόμος Ohm) μέτρηση ρευμάτων που διαρρέουν ένα κύκλωμα. Τα μετρούμενα μεγέθη απεικονίζονται στην οθόνη του σε μορφή δισδιάστατου γραφήματος.

Τα βασικά μέρη ενός παλμογράφου είναι τα παρακάτω:

• Καθοδικός σωλήνας (Cathode Ray Tube-CRT), με την βοήθεια του οποίου γίνεται η απεικόνιση της μετρούμενης τάσης.

• Ενισχυτές οριζόντιας και κατακόρυφης απόκλισης, που χρησιμεύουν στη σωστή απεικόνιση του σήματος εισόδου.

• Κύκλωμα παραγωγής πριονωτής τάσης, που χρησιμεύει στην απεικόνιση της υπό εξέταση τάσης ως συνάρτηση του χρόνου.

• Κύκλωμα σκανδαλισμού, με τη βοήθεια του οποίου λαμβάνουμε σταθερές κυματομορφές στην οθόνη του παλμογράφου.

Τα βασικά χειριστήρια του παλμογράφου

Διακόπτης Volts/Div

Υπάρχουν δύο ομοαξονικά κουμπιά για τον έλεγχο αυτόν. Όταν θέλουμε να μετρήσουμε το πλάτος του σήματος, το εσωτερικό κουμπί πρέπει να είναι κλειδωμένο τέρμα δεξιά. Το εσωτερικό κουμπί έχει την ένδειξη Volts/Div και ανάλογα με τη θέση που θα τεθεί προσδιορίζει την τάση που θα αντιστοιχεί σε κάθε τετραγωνάκι της οθόνης του παλμογράφου.

Διακόπτης AC-GND-DC Η θέση AC είναι για να παρατηρούμε εναλλασσόμενα σήματα.

Η θέση GND δείχνει τη στάθμη του μηδενός

Η θέση DC είναι για να παρατηρούμε συνεχή σήματα

Διακόπτης Time/Div

Ανάλογα σε ποια θέση έχει τεθεί προσδιορίζει τον χρόνο που χρειάζεται η δέσμη για να κινηθεί κατά μήκος ενός τετραγώνου της οθόνης.

Έλεγχος triggering

Με τον ρυθμιστή αυτόν κανονίζουμε τον τρόπο με τον οποίο ένας παλμός ενεργοποιεί τη γεννήτρια σάρωσης του παλμογράφου ώστε να παραμείνει ακίνητη η κυματομορφή στην οθόνη του.

Intensity Μεταβάλλει την ένταση της δέσμης πάνω στην οθόνη.
Focus Ελέγχει την αποσαφήνιση της μορφής στην οθόνη.

Λειτουργία παλμογράφου

Τα ηλεκτρόνια εκπέμπονται από μία θερμαινόμενη κάθοδο, και με τη βοήθεια ενός ρυθμιστικού ηλεκτροδίου που την περιβάλλει επιλέγεται ο αριθμός τους που θα σχηματίσει τη δέσμη. Με ένα ποτενσιόμετρο, που βρίσκεται στην μπροστινή όψη του παλμογράφου, μεταβάλλουμε το δυναμικό του ρυθμιστικού ηλεκτροδίου και έτσι μεταβάλλεται και ο αριθμός των ηλεκτρονίων που θα σχηματίσουν την δέσμη. Με αυτό τον τρόπο ελέγχουμε την φωτεινότητα (INTENSITY) της δέσμης.

Τα εκπεμπόμενα από την κάθοδο ηλεκτρόνια, επιταχύνονται και εστιάζονται από ένα σύστημα ανόδων. Με τη βοήθεια ενός ποτενσιόμετρου, που βρίσκεται στην μπροστινή πλευρά του παλμογράφου, ρυθμίζουμε τα δυναμικά του συστήματος των ανόδων. Με τον τρόπο αυτό μεταβάλλουμε την εστίαση (FOCUS) της δέσμης στην οθόνη του παλμογράφου.

Η κάθοδος, το ρυθμιστικό ηλεκτρόδιο, η πρώτη και η δεύτερη άνοδος, αποτελούν το ηλεκτρονικό πυροβόλο του καθοδικού σωλήνα.

Η δέσμη των ηλεκτρονίων καθώς εξέρχεται από το ηλεκτρονικό πυροβόλο, περνά από τα πλακίδια κατακόρυφης και οριζόντιας απόκλισης. Είναι ζεύγη πλακιδίων, με επίπεδα κάθετα μεταξύ τους, στα οποία εφαρμόζονται κατάλληλες εσωτερικές ή εξωτερικές τάσεις. Mε την επίδραση των παραπάνω τάσεων η κηλίδα μπορεί να μετακινείται είτε στον οριζόντιο, είτε στον κατακόρυφο άξονα. Έτσι, η θέση της κηλίδας στην οθόνη του παλμογράφου αναφέρεται σε σύστημα καρτεσιανών συντεταγμένων, και η κίνηση της είναι η συνισταμένη των επιμέρους κινήσεων που αντιστοιχούν στους δύο άξονες.

Η οθόνη είναι επιχρισμένη με λεπτό στρώμα από υλικό που φθορίζει και καθώς τα ηλεκτρόνια προσπίπτουν σε αυτή σχηματίζεται μία φωτεινή κηλίδα.

Tο παρακάτω βίντεο αποτελεί εισαγωγικό μάθημα σχετικά με τους αναλογικούς παλμογράφους. Στο μάθημα αυτό αναλύονται:

  • τα βασικά χειριστήρια του παλμογράφου
  • οι ρυθμίσεις για μέτρηση τάση, συχνότητας
  • παραδείγματα υπολογισμού -μέτρησης τάσης (Vp-p, Vm, Vrms)
  • παραδείγματα υπολογισμού συχνότητας και διαφοράς φάσης