Б. Иванов - Осциллограф-ваш помощник (как работать с осциллографом)

Наглядно убедиться в сказанном поможет электрическая цепь, собранная в соответствии с рис. 72. В ней две параллельные ветви: в первой последовательно включены резисторы R1, R2, а во второй — катушка индуктивности L1 и резистор R3 (к нему и подключается вначале осциллограф).

Питание на цепь поступает с источника постоянного тока GB1 через кнопочный выключатель SB1. Через конденсатор С1 с цепи снимают сигнал включения питания и используют его в качестве сигнала внешней синхронизации осциллографа. Сам осциллограф должен работать в режиме ждущей развертки (кнопка « АВТ.-ЖДУЩ» нажата) с внешней синхронизацией (кнопка « ВНУТР.-ВНЕШН.» нажата), с открытым входом.

Но вначале нужно установить на осциллографе автоматический режим работы развертки, сместить линию на нижнее деление масштабной сетки, а затем, нажав кнопку SB1, установить входным аттенюатором такую чувствительность осциллографа, чтобы линия развертки оказалась отклоненной от первоначального положения на 3…4 деления. Конечно, при переключении кнопок аттенюатора будет изменяться положение исходной линии, поэтому не забывайте корректировать его ручкой смещения луча по вертикали. Но начало развертки должно быть в нижнем левом углу (конечно, при отключенном питании цепи).

Катушку L1 желательно использовать с возможно большей индуктивностью.

Хорошие результаты получаются, например, с первичной обмоткой трансформатора ТВК-110ЛМ. Тогда с батареей питания напряжением 4,5 В удастся получить отклонение линии развертки на три деления при чувствительности осциллографа 0,05 В/дел.

Такого же результата по отклонению линии развертки нужно добиться при подключении входного щупа («земляной» остается на месте) осциллографа к точке соединений резисторов R1 и R2. Но в этом случае пользуются лишь подстроечным резистором R1, регулирующим ток в ветви, а значит, падение напряжения на резисторе R2.

Вот теперь кнопку SB1 отпускают, устанавливают ждущий режим и подбирают уровень синхронизации и полярность сигнала (ручка « СИНХР.») такими, чтобы при нажатии кнопки запускалась развертка осциллографа, т. е. луч «пробегал» по экрану один (!) раз. Длительность развертки устанавливают равной 50 мс/дел. (если индуктивность катушки небольшая, можно ставить 20 мс/дел. и даже 10 мс/дел.).

Подключив входной щуп осциллографа к резистору R3, нажмите кнопку и просмотрите на экране кривую нарастания напряжения — она будет похожа на приведенную на рис. 73, а . Как только экран погаснет (генератор развертки будет «ждать» очередного запускающего сигнала), отпустите кнопку — теперь луч осциллографа очертит линию, показанную на рис. 73, б .

Для сравнения подключите осциллограф к ветви, в которой нет индуктивности, — к резистору R2 и вновь нажмите, а затем отпустите кнопку. На экране увидите практически мгновенно нарастающее (рис. 73, в ) или спадающее (рис. 73, г ) напряжение. Как видите, характер изменения одинакового напряжения на одинаковых нагрузочных резисторах R2 и R3 различен — в ветви с индуктивностью из-за явления самоиндукции он более пологий.

Конечно, по длительности нарастания или спада напряжения можно судить об индуктивности испытываемой катушки, но этот вопрос не входит в планы данного рассказа.

Рис. 73

Петля гистерезиса — какая она?Надеемся, что многие из вас встречали ее изображение на страницах популярной литературы, характеризующее зависимость индукции (В) в сердечнике от напряженности (Н) магнитного поля. Знание такой зависимости позволяет судить, скажем, о максимально возможном токе через первичную обмотку выходного трансформатора, при котором не будет искажаться форма передаваемого (трансформируемого) сигнала или будет соблюдаться заданный коэффициент трансформации. Если же ток превысить, сердечник трансформатора (его магнитопровод) войдет в насыщение, коэффициент трансформации упадет, а форма синусоидального сигнала окажется весьма искаженной.

Для просмотра кривой гистерезиса на экране осциллографа нужно собрать установку по схеме, приведенной на рис. 74. В качестве трансформатора Т1 использован известный вам ТВК-100ЛМ. Его вторичную обмотку включают как сетевую и подают на нее переменное напряжение с автотрансформатора (скажем, ЛАТРа), обеспечивающего в данном случае регулировку напряжения в пределах 15…60 В.