Эрл Гейтс - Введение в электронику

Для того чтобы использовать осциллограф, установите переключатель вольт/см на высший предел. Подключите на вход осциллографа исследуемый сигнал и поворачивайте переключатель вольт/см до тех пор, пока изображение не займет примерно две трети экрана по высоте. Настройте развертку так, чтобы получилось устойчивое изображение и желаемое количество периодов.

13-2. Вопросы

1. Что можно узнать о колебаниях с помощью осциллографа?

2. Каковы основные части осциллографа?

3. Опишите процедуру настройки осциллографа перед его первым использованием.

4. Как используется осциллограф при работе с электрическими цепями?

5. Для чего нужна координатная сетка на экране осциллографа?

Частотомер (рис. 13–11) измеряет частоту сигнала путем сравнения ее с известной заданной частотой. Все частотомеры состоят из одних и тех же составных частей: генератора меток времени, формирователя входного сигнала, цепи генерации стробирующих импульсов, электронного коммутатора, десятичного счетчика и дисплея (рис. 13–12).

Рис. 13–11. Частотомеры широко используются в ремонтных мастерских и в промышленности.

Рис. 13–12. Блок-схема электронного частотомера.

Формирователь сигнала преобразует входной сигнал в сигнал с такой формой и амплитудой, который совместим с входными цепями счетчика. Электронный коммутатор пропускает сформированный входной сигнал на счетчик, где в то же самое время присутствует сигнал от генератора меток времени. Генератор меток времени возбуждает цепь генерации стробирующих импульсов с помощью сигнала, сравнимого с измеряемым сигналом. Цепь генерации стробирующих импульсов работает как центр синхронизации счетчика. Он управляет открытием и закрытием электронного коммутатора, а также вырабатывает сигнал установки времени индикации и сигнал сброса для начала нового счета. Десятичный счетчик подсчитывает все импульсы, проходящие через электронный коммутатор. Для каждого отображаемого разряда требуется один десятичный счетчик. Дисплей, который обеспечивает визуальное отображение измеряемой частоты, может быть одного из нескольких типов. Наиболее часто используются дисплеи на газоразрядных индикаторах, светодиодные дисплеи и жидкокристаллические дисплеи.

Электронные частотомеры когда-то были исключительно лабораторным оборудованием, но в настоящее время они используются в мастерских по ремонту бытовой аппаратуры, конструкторами, радиолюбителями и в промышленности. Широкое использование частотомеров связано с применением микросхем, которые уменьшили размеры и цену частотомеров и увеличили их точность, стабильность, надежность и диапазон измеряемых частот. (Интегральные микросхемы рассматриваются в разделе 3 ).

13-3. Вопросы

1. Какова функция электронного частотомера?

2. Из каких основных частей состоит частотомер?

3. Нарисуйте блок-схему электронного частотомера.

4. Какова функция формирователя сигнала в частотомере?

5. Почему увеличивается популярность частотомеров?

РЕЗЮМЕ

• Для измерения переменного тока или напряжения с помощью приборов магнитоэлектрической системы ток или напряжение сначала надо преобразовать в постоянное.

• Приборы электромагнитной системы не требуют преобразования в постоянный ток.

• Работа измерительных клещей основана на том, что ток, текущий по проводу, создает магнитное поле.

• Осциллограф позволяет получить следующую информацию о сигнале в цепи:

— частоту сигнала;

— длительность сигнала;

— фазовые соотношения между сигналами;

— форму сигнала;

— амплитуду сигнала.

• Основными частями осциллографа являются:

— электронно-лучевая трубка;

— генератор развертки;

— усилитель горизонтального отклонения;

— усилитель вертикального отклонения;

— блок питания.

• Частотомер измеряет частоту путем сравнения колебания неизвестной частоты с колебанием известной частоты.

• Основными частями частотомера являются:

— генератор меток времени;

— формирователь входного сигнала;

— цепь генерации стробирующих импульсов;

— электронный коммутатор;

— десятичный счетчик;

— дисплей.

Глава 13. САМОПРОВЕРКА

• Опишите, как прибор предназначенный для измерения постоянного тока, может быть применен для измерения переменного тока?

• Объясните, как измерительные клещи используются для измерения тока.

• Какие параметры сигнала можно измерить при помощи осциллографа?

• Опишите процесс проверки осциллографа для определения правильности его работы.

• Перечислите основные блоки частотомера и опишите функции каждого из них.

• Какова главная причина того, что частотомеры появились на рабочих местах ремонтных мастерских?

Прерывание — это сигнал от внешнего устройства, которое сообщает компьютеру, что оно хочет принять или послать данные.

Микропроцессор — это часть микрокомпьютера. Он состоит из блока управления и арифметико-логического устройства.

Микропроцессор выполняет функции управления и выполняет операции, связанные с математической логикой и принятием решений.

ЦЕЛИ

После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:

• Описать фазовые соотношения между током и напряжением в резистивной цепи.

• Применять закон Ома к резистивным цепям переменного тока.

• Вычислять неизвестные величины в последовательных резистивных цепях переменного тока.

• Вычислять неизвестные величины в параллельных резистивных цепях переменного тока.

• Вычислять мощность в резистивных цепях переменного тока.

Соотношения между током, напряжением и сопротивлением одинаковы в цепях переменного и постоянного токов. Прежде чем перейти к сложным цепям переменного тока, содержащим индуктивность и емкость, необходимо разобраться с простыми цепями переменного тока.

Основная цепь переменного тока (рис. 14-1) состоит из источника переменного тока, проводников и резистивной нагрузки. Источником переменного тока может быть генератор или цепь, генерирующая напряжение переменного тока. Резистивной нагрузкой может быть резистор, нагреватель, лампа или любое подобное устройство.

Рис. 14-1. Основная цепь переменного тока состоит из источника переменного тока, проводников и резистивной нагрузки.

Когда к резистивной нагрузке приложено переменное напряжение, амплитуда и направление переменного тока изменяются так же, как и у приложенного напряжения. Когда приложенное напряжение изменяет полярность, ток также изменяет полярность, т. е. эти величины находятся в фазе. На рис. 14-2 показано совпадение по фазе, которое имеет место между током и приложенным напряжением в чисто резистивной цепи. Синусоиды тока и напряжения проходят через нуль и принимают максимальные значения в одни и те же моменты времени. Однако эти две синусоиды имеют разные амплитуды, поскольку представляют различные величины, измеряемые в различных единицах.