1.10.3 Сурет. Сигналдар жиіліктерінің қатынасы мен фазалық ығысуы әртүрлі болғандағы Лиссажу фигураларының кескіні

Белгісіз жиілікті өлшеу үшін екі каналды осциллографтың кірістеріне сырттай жазбалау режимімінде U_x және U_у кернеуерін беру керек, егер бұл сигналдардың жиліктерінің қатынасы бүтін санға тең болатын болса, онда экран бетінде Лиссажу фигурасы деп аталатын кескін пайда болады.

Ол үшін екі каналды осциллографтың X каналына жиілігі стандартты  f_x=50 Гц, ал Y каналына жиілігі өзгермелі кернеу көзінен әртүрлі жиіліктегі кернеуді беремізде әртүрлі жиіліктер қатынасына сәйкес келетін Лиссажу фигураларын аламыз. Лиссажу фигурасының жоғарыдан төмен қараған төбелерінің саны (m) мен солдан оңға қараған төбелерінің (n) сандарының қатынасы арқылы мына формуламен белгісіз жиілікті анықтаймыз

,

мұндағы m мен n – сәйкесінше Лиссажу фигурасының жоғарыдан төмен және солдан оңға қараған төбелерінің саны.

Синусоидалды екі кернеудің арасындағы фазалық ығысу бұрышын анықтау

Жұмыстың бұл пунктін орындау үшін 1.10.4-суреттегі схеманы жинау керек, яғни осциллографтың бір каналына фаза ығыстырғыш құрылғының ФСУ кірісінен, ал екінші каналына оның шығысынан сигналдар береміз.

а

Фаза ығыстырғыш құрылғы



б

1.10.4 Сурет. Фазалық ығысу бұрышын элипс әдісімен өлшеу

Егер генератордан шығатын кернеу жиілігін өзгертетін болсақ, онда фаза ығыстырғыш құрылғының кірісі мен шығысындағы сигналдардың арасындағы фазалық ығысу бұрышы өзгереді. Фазалық ығысу бұрышын анықтау үшін Лиссажу фигурасын алуымыз керек, бұл жағдайда Лиссажу фигурасы элипс формасына ие болады. Экранда пайда болған элипстің кіші диаметрі L_ab қимасына, ал оның абсцисса осіне проекциясы L_cd қимасына тең болса, онда осы қималардың қатынасының синусы екі сигналдың арасындағы фазалық ығысу бұрышына тең болады, яғни

Жоғарыдағы 1.10.4-суреттен екі электрлік сигналдар арасындағы фазалық ығысу бұрышын элипс әдісімен өлшеу схемасы 1.10.4-сурет, а мен экранда пайда болатын элипстің кескінінен фазалық ығысу бұрышының 1.10.4-сурет, б қалай анықталатындығын көруге болады.

II тарау электрлік шамаларды өлшеу

2.1. Ток пен кернеуді өлшеу әдістері

Ток пен кернеу өлшеуді қажет ететін электрлік шамалардың ішінде ең көп таралған түрі болып табылады. Сондықтан оларды өлшеу аспатарының түрі өте көп. Оларды өлшеу асапатарын таңдау бірнеше факторларға байланысты жүргізілуі тиіс, мысалы өлшенетін ток немесе кернеу түріне, оның өзгеру аралығына, өлшеуді қаншалықты нақты жүргізі керектігі және эксперимент жүргізі шарттарына байланысты.

Кернеудің шамасын өлшеу әдетте тікелей өлшеу арқылы жүргізіледі, ал токты тікелей өлшеуден басқа да жанама өлшеу әдістері кеңінен қолданылады. Токты жанама өлшеудің бір түрі өлшенетін ток тізбегіне тізбектей жалғанған мәні белгілі кедергідегі кернеу түсуін анықтау арқылы өлшеу. Бұл кезде токтың мәні Ом заңына сәйкес анықталады.

Тұрақты және айнымалы токтың қуаты аз тізбектерінде кернеуді өлшеу үшін әдетте тікелей бағаланатын тілшелі немесе санды электронды вольтметрлер қолданылады. Ал токты жанама әдіспен өлшейді: кедергісі белгілі үлгілі резистордағы кернеуді өлшеумен. Ток пен кернеуді аса жоғары дәлдікте өлшеу қажет болғанда салыстыру әдісіне негізделген аспаптарды пайдаланған жөн.