30 Вопрос

5.5.8 Измерение параметров синусоидальных сигналов в режиме синусоидальной развертки

Метод Лиссажу, основанный на применении внешней синусоидальной развертки, является наиболее распространенным вариантом использования внешней развертки. Метод Лиссажу используется для измерения частоты синусоидальных сигналов.

Рассмотрим принцип получения изображения. Внутренний генератор развертки отключается (включается вход «Х»), на входы «Y» и «Х» подаются синусоидальные сигналы.

Изображение на экране зависит от соотношения частот и фазы поданных синусоидальных сигналов. Данные изображения получили название фигуры Лиссажу.

Рис. 5.5.7 Принцип получения фигуры Лиссажу при Fy=2Fx

На графиках показан принцип получения фигуры Лиссажу при соотношении частот 1/2. Аналогично можно построить фигуры для разных соотношений частот и фаз.

При Fy=Fx и разных соотношениях фаз получаются следующие изображения:

Dj	0 о	45о	90о	135о	180о
Фигура Лиссажу

При разных соотношениях частот изображения имеют вид:

	Fy=2Fx	2Fy=Fx	Fy=3Fx	3Fy=Fx	3Fy=2Fx	2Fy=3Fx
Фигура Лиссажу

Соотношение частот можно определить по правилу Лиссажу:

Fy´Ny = Fx´Nx , где

Fy и Fx - значения частот, сигналов на соответствующих входах,

Ny и Nx - количество пересечений фигуры с соответствующими осями.

Для данной фигуры Ny=4, и Nx=2, то есть соотношение частот - 2Fy=Fx.

Порядок измерения.

Внутренний генератор развертки отключается (включается вход «Х»), на входы «Y» и «Х» подаются синусоидальные сигналы. Один из них является измеряемым, второй – сигналом образцовой частоты.

Рисунок 5.5.8 Схема измерения частоты сигнала методом Лиссажу

На экране первоначально получается изображение прямоугольника. Регулируя величину напряжения, подаваемого на пластины «Y» и «Х», устанавливают оптимальный размер изображения.

Подбирая частоту образцового напряжения, получают простейшие фигуры Лиссажу. Зная соотношение частот и значение образцовой частоты, рассчитывают Fизм.

 

Если Fy = Fизм; Fx = Fобр

По фигуре Лиссажу определяем Ny и Nx .

Fизм´Ny = Fобр´Nx

 

 

Т ак как необходимая частота определяется путем расчета, измерение является косвенным.

Погрешность измерения частоты определяется по методике косвенных измерений:

При выводе формулы частной производной учитываем, что «У» и «Х» в данном случае являются Const.

Из формулы видно, что погрешность определения Fизм зависит от погрешности Fобр.

Погрешность δFобр% определяется стабильностью и точностью установки частоты на образцовом генераторе, возможностью точно считывать значение установленной частоты. Эти данные указываются в паспорте образцового генератора. В качестве образцового можно использовать генератор, точность установки частоты которого как минимум в 3 раза выше необходимой