Измерение угла сдвига фаз, частоты и коэффициента мощности (тема 4.1)

1.

Тема 4.1
Измерение угла сдвига фаз, частоты и
коэффициента мощности

2.

Электронно-счетный осциллограф
Осциллограф – электронный прибор для измерения
электрических сигналов в цепи и наблюдения за ними. С его
помощью можно исследовать форму кривых зависимостей
напряжения и тока от времени, измерять частоту колебаний,
разность фаз между двумя колебаниями, измерять амплитуды и
длительности электрических сигналов.

3.

Виды осциллографов:
По назначению и принципу действия:
1. Скоростные и стробоскопические осциллографы применяются для исследования
переходных процессов в быстродействующих полупроводниковых приборах, интегральных
микросхемах и переключающих элементах.
2. Запоминающие осциллографы могут сохранять и воспроизводить изображение сигнала в
течение длительного времени после исчезновения его на входе. Основное назначение этих
приборов – исследование однократных и редко повторяющихся процессов.
3. Осциллографы специального назначения предназначены для исследования телевизионных
сигналов, они позволяют не только исследовать любую часть телевизионного сигнала с высокой
временной стабильностью, но и передавать его в цифровом виде на компьютер для дальнейшей
обработки.
4. Универсальные осциллографы – приборы общего назначения, предназначенные для
наблюдения гармонических и импульсных сигналов. С их помощью можно исследовать одиночные
импульсы и пачки импульсов, детально исследовать любую часть сложного сигнала и многое
другое. Изображение сигнала на экране отображается практически одновременно с появлением
сигнала на входе. Поэтому такие приборы называются осциллографами реального времени.

4.

Устройство и принцип действия осциллографа

5.

Простой аналоговый осциллограф состоит из следующих элементов:
–
канала вертикального / горизонтального отклонения;
–
канала модуляции луча (канал управления яркостью);
–
устройства синхронизации и запуска развертки.
–
лучевой трубки;
–
блока питания;

6.

Составные части осциллографа:
1. Вертикальный канал Y служит для подачи на пластины Y
исследуемого сигнала uc(t) который подается на вход Y и включает в себя:
– аттенюатор канала (электронное устройство, которое уменьшает
амплитуду или мощность сигнала без существенного искажения его формы)
предназначен для ослабления сигнал uc(t) в определенное число раз.
– линия задержки является регулируемой и обеспечивает подачу
сигнала на пластины Y с задержкой относительно начала горизонтально
развертывающего напряжения Ux.
– усилитель обеспечивает получение амплитуды сигнала на пластинах
Y, достаточной для требуемого отклонения луча на экране даже малым
исследуемым сигналом uc(t).

7.

2. Канал горизонтального отклонения луча X служит для создания
горизонтально отклоняющего — развертывающего напряжения Ux и
для передачи на пластины X исследуемого сигнала, подводимого к
входу X осциллографа.
Основным блоком в канале является генератор развертки,
служащий для формирования развертки исследуемого сигнала.
3. Канал Z (канал управления яркостью) осциллографа служит для
передачи со входа Z на управляющий вход ЭЛТ сигнала, который
модулирует ток ее луча и, следовательно, яркость свечения. В состав
этого канала входят: аттенюатор, схема изменения полярности и
усилитель Z.

8.

4. ЭЛТ (электронно-лучевая трубка)

9.

5. Развертка (устройства синхронизации и запуска развертки) траектория
движения луча, который улавливает колебания и выводит изображение на
экран.
Виды разверток:
– линейная (синусоидальная);
– круговая (эллиптическая);
Наиболее широко используется
линейная развертка:
– автоколебательная (представляет собой развертку, при которой генератор
развертки периодически запускается при отсутствии сигнала запуска на его входе);
– ждущая (генератор развертки запускается только с помощью сигнала запуска.
Запуск происходит сразу после сигнала. Нужна для наблюдения за редкими
колебаниями);
– однократная (развертка, с помощью которой генератор развертки
запускается только один раз с последующей блокировкой. Такая развертка нужна
для фиксирования неповторяющихся сигналов).
6. Блок питания подает напряжение от сети 220 В на электронные схемы.

10.

Фазоуказатель
Фазоуказатель – прибор, помогающий выявить
расположение фаз в случае, когда электроустановку
требуется подключить к трёхфазной сети и важным
является порядок следования фаз.
При подключении питающих проводов в порядке
А, В, С к соответствующим клеммам — ротор
вращается по часовой стрелке, но если любые две Фазоуказатель И517М
фазы поменяются местами, и порядок окажется,
скажем, А, С, В, то ротор станет вращаться против
часовой стрелки, и весь технологический процесс
может быть нарушен, а чувствительное к
направлению вращения привода оборудование —
вообще выйдет из строя.

11.

Фазоуказатель на лампах
Фазоуказатель Victor VC850
Решающую роль играет комплексное
сопротивление цепей, ведь сигнальные
лампочки подключены через конденсаторы.
Если первая лампочка питается через
конденсатор — она светится ярче, при этом
вторая питается через резистор.
Зная в какой ветви, находится конденсатор,
а в какой — резистор, можно определить
порядок чередования фаз.
Фазоуказатель содержит три щупа, каждый
из которых имеет цветовую, а иногда и
буквенную маркировку фаз: L1 — красный, L2
— желтый, L3 — зеленый. Щупы просто
устанавливают на фазные проводники, затем
нажимают на кнопку.