Tài liệu Chương 4: Máy hiện sóng doc

Ch ng 4. Máy hi n sóngươ ệ Ch ng 4. Máy hi n sóngươ ệ Mục đích: Cung cấp cho người học khái niệm, công dụng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các chế độ quét, đồng bộ, tổ hợp các chế độ làm việc của máy hiện sóng, Ứng dụng các chế độ làm việc vào thực tế. Yêu cầu: Sau khi học người học nắm chắc được cấu tạo, nguyên lý làm việc của MHS, biết vận dụng các chế độ làm việc vào trong thực tế. 4.1 NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG 4.3 HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY HIỆN SÓNGTHEO SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG 4.4 MỞ RỘNG DẢI TẦN CHO MHS- MÁY HIỆN SÓNG 2 TIA N i dung Ch ng 4 g mộ ươ ồ N i dung Ch ng 4 g mộ ươ ồ I. CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI. 1-Công dung: Trong kỹ thuật quân sự cũng như các ngành khoa học khác, việc nghiên cứu các đại lượng biến đổi theo thời gian là một vấn đề quan trọng. Để quan sát dạng tín hiệu và đo các tham số của tín hiệu đó người ta sử dụng thiết bị đo lường vạn năng được gọi là máy hiện sóng hoặc theo phiên âm tiếng nước ngoài là ôxilô. Vậy máy hiện sóng là thiết bị đo dùng để quan sát dạng tín hiệu thông qua đó đo lường các tham số của nó như biên độ, tần số, góc lệch pha giữa hai tín hiệu Ngoài ra máy hiện sóng còn dùng trong rất nhiều các phép đo khác như: vẽ đặc tuyến tần số của bộ khuếch đại, vẽ đường cong từ trễ, nếu lắp thêm các thiết bị bổ trợ máy hiện sóng có thể kiểm tra điện trở, tụ điện, đi ốt Tóm lại máy hiện sóng như một thiết bị đo lường vạn năng được dùng rộng dãi trong kỹ thuật vô tuyến và các ngành trong quân sự cũng như trong nghiên cứu khoa học. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG I. CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI. 2- Phân loại. Dựa vào nguyên lí hoạt động: + MHS cơ + MHS điện tử - MHS điện tử có nhiều loại: +Theo số tia: - Máy hiện sóng 1 tia - Máy hiện sóng 2 tia - Máy hiện sóng nhiều tia +Theo độ lưu ảnh: - MHS lưu ảnh (t lưu > 0,1”) - MHS không lưu ảnh (t lưu < 0,1”) Hiện nay với sự phát triển của kỹ thuật số người ta còn tạo được các loại máy hiện sóng sử dụng tín hiệu dạng số để lưu giữ vào bộ nhớ gọi là máy hiện sóng số. Ở chương này ta chỉ nghiên cứu MHS một tia điều khiển bằng điện trường. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG Một số loại máy hiện sóng thông dụng C1-65A C1-68 C114/1 V252 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG II. NGUYÊN LÍ XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG. 1- Cấu tạo và nguyên lí làm việc của ống tia điện tử. Bộ phận chủ yếu của máy hiện sóng là ống tia điện tử nó thực hiện chức năng vẽ dạng tín hiệu trên máy hiện sóng. ống tia điện tử là một ống thuỷ tinh chứa chân không bên trong có các điện cực sắp xếp theo một quy luật nhất định. Về cấu tạo có thể coi ống tia điện tử gồm 3 phần cơ bản: súng điện tử, bộ phận làm lệch, màn huỳnh quang. Y X A3 A3 C S K L A 1 A 2 PĐ PN + R 1 R 2 - M II. NGUYÊN LÍ XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG. 1- Cấu tạo và nguyên lí làm việc của ống tia điện tử. Phần thứ nhất: Súng điện tử có tác dụng tạo ra chùm tia điện tử nhỏ, bắn tới màn huỳnh quang và làm phát sáng ở màn huỳnh quang. Súng điện tử gồm : Sợi đốt S, Katốt K, lưới điều chế L, các a nốt 1 (A 1 ) Anốt 2 (A 2 ). Khi katốt K bị nung nóng bởi sợi đốt S nó sẽ phát xạ điện tử trên bề mặt của nó xuất hiện một lớp mây điện tử. Dưới tác dụng của điện thế dương so với katốt trên các anốt 1 (A 1 ) khoảng 300 đến 500V và anốt 2 (A 2 ) khoảng từ 1,5 đến 2 KV các điện tử bị hút về phía màn ảnh M. Khi đi qua điện trường giữa lưới L và A nốt 1 (L - A 1 ) và điện trường giữa a nốt 1 và a nốt 2 (A 1 - A 2 ) các điện tử này được hội tụ thành một tia mảnh. Các điện trường nói trên đóng vai trò như một thấu kính hội tụ tia điện tử trong đó vai trò của điện trường (A 1 - A 2 ) là quan trong hơn cả. vì vậy người ta dùng để thay đổi độ hội tụ. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG II. NGUYÊN LÍ XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG. 1- Cấu tạo và nguyên lí làm việc của ống tia điện tử. Thay đổi điện thế trên Anốt 1 (A 1 ) nhờ chiết áp R 2 còn Anốt 2 nối đất. Núm R 2 được đưa ra ngoài mặt máy kí hiệu là “ hội tụ”. Thay đổi điện thế trên A 2 thay đổi được tốc độ chùm tia điện tử nên anốt này gọi là anốt tăng tốc. Tuy nhiên thay đổi điện thế trên A 2 làm ảnh hưởng độ nhạy của ống tia điện tử. Để thay đổi độ sáng có 2 cách thay đổi vận tốc chùm tia điện tử hoặc thay đổi mật độ điện tử trong chùm tia. Muốn thay đổi vận tốc cần thay đổi điện thế trên các a nốt 1 và 2 nhưng như vậy ngoài ảnh hưởng đến độ nhạy của ống tia điện tử còn ảnh hưởng rất lớn đến độ hội tụ nữa. Do vậy thông thường điều chỉnh độ sáng của hình ảnh bằng cách thay đổi mật độ của chùm tia điện tử bằng cách thay đổi điện thế trên lưới điều chế. Điện thế trên lưới L được thay đổi nhờ chiết áp R 1 và chiết áp này đưa ra mặt máy kí hiệu là “ độ sáng”. Như vậy nhờ súng điện tử có thể tạo ra được chùm tia điện tử và điều chỉnh được chùm tia điện tử hội tụ được tại một điểm trên màn huỳnh quang, do thay đổi được mật độ chùm tia điện tử nên có thể điều chỉnh được độ sáng của hình ảnh trên màn hiện sóng. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG II. NGUYÊN LÍ XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG. 1- Cấu tạo và nguyên lí làm việc của ống tia điện tử. Phần thứ 2: Hệ thống làm lệch Hệ thống làm lệch gồm 2 cặp phiến một cặp theo phương vuông góc gọi là cặp phiến đứng Y, một cặp theo phương nằm ngang gọi là cặp phiến X, 2 cặp phiến này tạo ra 2 trường tĩnh điện điều khiển tia điện tử theo 2 trục đứng và ngang. Nếu trên mỗi cặp phiến làm lệch có đặt một điện áp (gọi là điện áp điều khiển) thì khoảng không gian giữa chúng tạo thành một điện trường. Khi tia điện tử đi qua giữa 2 phiến do bị tác động của điện trường này nó bị thay đổi quỹ đạo chuyển động. Khoảng cách lệch của điểm sáng trên màn so với vị trí ban đầu phụ thuộc vào cường độ trường và thời gian bay của điện tử qua khoảng không gian giữa 2 phiến. Cường độ điện trường càng lớn, thời gian bay càng lâu thì độ lệch càng lớn. Phần thứ ba: Màn ảnh M của đèn là một lớp huỳnh quang phủ lên lớp đáy của đèn. Màu sắc và độ lưu ảnh phụ thuộc vào chất huỳnh quang. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG 1- Cấu tạo và nguyên lí làm việc của ống tia điện tử. *. Độ nhạy của ống tia điện tử và máy hiện sóng Vì tác dụng của 2 phiến làm lệch là như nhau nên ta xét cặp phiến Y làm ví dụ. 4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG M A 2 L y K U A2 K l y d y Y U y =0 U y ≠0 [...]... NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG Để giải thích một cách trực quan việc tạo ảnh chúng ta xem hình vẽ sau: Y[cm] [V] 1 UY=Um.sinωt 5 2 0 4 2 X[cm] 3 0 [V] 1 UX=kt 2 3 4 5 t[s] 1 3 t[s] 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG 2- Khái niệm quét và các chế độ quét trong máy hiện sóng Từ nguyên... các khối vừa xét trên trong máy hiện sóng còn có khối nguồn cung cấp các nguồn cho máy và các khối phụ khác tuỳ thuộc từng máy cụ thể 4.3 HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY HIỆN SÓNGTHEO SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG II Các chế độ làm việc của máy hiện sóng Để nghiên cứu toàn bộ hoạt động của máy hiện sóng trước hết ta xét tới các chế độ làm việc cơ bản của máy Mỗi chế độ sẽ có nguyên lý hoạt động và thực hiện chức năng nhất định... và Tq2/Ty #a/b Ty t I II III Tq2 t 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG -Trường hợp thứ 3: Tq3 =(a/b)Ty (ví dụ Tq3= (3/4)Ty) Uy I Ty t II Tq3 Uq3 t -Trường hợp thứ 4: Tq4=Ty Uy Ty t Ux III Tq4 t VI 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG Trên cơ sở phân tích các trường hợp đặc trưng... Tq=Tth+Tng, người ta mong muốn tỷ số Tth/Tng càng lớn càng tốt thường từ 10-15 lần 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG Tq Ux(t) a/ Ux(t) b/ t Tth t UL c/ Tn t 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG Trong trường hợp xét trên vì điện áp quét có dạng đường thẳng nên người ta gọi là quét... Quét khuếch đại kí hiệu là: C 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG Giản đồ điện áp biểu diễn quá trình quét đợi để nghiên cứu các xung có độ hổng lớn- hình 2.5 Ty Uy a) t Ux1 Tq1 b) Ux2 Tq2 t c) t Ux3 d) t T® 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG Hình 2.6 Giản đồ điện áp biểu diễn chế... chúng ta nghiên cứu sơ đồ chức năng của một máy hiện sóng hình 4.1 dưới đây: Giữ chậm Ph©n ¸p Z KĐ KĐ Z HiÖu chuÈn CM1 KĐ đồng bộ CM2 Nguồn Mức khởi động Q Liên tục Q Đợi KĐ ngang CM2 Hình 4.1 Sơ đồ chức năng máy hiện sóng 4.3 HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY HIỆN SÓNGTHEO SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG Bộ phận trung tâm và cũng là đối tượng của mọi quá trình điều khiển trong máy hiện sóng là ống tia điện tử Chức năng cấu tạo đã... việc của ống tia điện tử, các phương pháp điều chỉnh độ hội tụ, độ sáng, Độ nhạy IV Rút kinh nghiệm bổ xung 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG I- Nguyên lý hiện hình trong máy hiện sóng Việc tạo ảnh của MHS được thực hiện bằng cách đồng thời điều khiển tia điện tử theo 2 trục xy (nghĩa là có 2 điện áp Ux,Uy đưa tới 2 đầu X,Y của MHS) Điện... của máy hiện sóng như sau Từ 3 chế độ quét: - Quét liên tục (quét tự động): Kí hiệu A - Quét đợi: kí hiệu là: B - Quét khuếch đại kí hiệu là: C và 3 chế độ đồng bộ của máy hiện sóng: - Đồng bộ trong(đồng bộ tự động) kí hiệu là: a - Đồng bộ ngoài kí hiệu là: b - Đồng bộ từ lưới (50 Hz) kí hiệu là: c 4.3 HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY HIỆN SÓNGTHEO SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG Chúng ta tổ hợp các chế độ làm việc của máy hiện sóng. .. đại của 2 kênh tương ứng Nếu Uy và Ux là các điện áp đưa tới đầu vào máy hiện sóng thì dịch chuyển theo 2 trục đứng và ngang sẽ là: Y= Sy.Uy X=Sx.Ux X là dịch chuyển của điểm sáng theo trục X trên màn máy hiện sóng Y là dịch chuyển của điểm sáng trên màn theo trục Y 4.1 NGUYÊN LÝ CHUNG XÂY DỰNG MÁY HIỆN SÓNG III Hướng dẫn học tập - Tài lịệu tham khảo Giáo trình đo lường điện- vô tuyến điện HV PK-KQ... Giản đồ điện áp biểu diễn chế độ quét đợi khi nghiên cứu các xung không tuần hoàn Uy τ a) Ux1 t d) b) t Ux2 c) e) t 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG II Khái niệm đồng bộ, các chế độ đồng bộ trong máy hiện sóng 1 Khái niệm Đồng bộ là sự trùng nhau về thời điểm và thời gian giữa chu kỳ của điện áp quét và tín hiệu quan sát Vì vậy trên màn . DỰNG MÁY HIỆN SÓNG 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG 4.3 HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY HIỆN SÓNGTHEO SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG 4.4 MỞ RỘNG DẢI TẦN CHO MHS- MÁY HIỆN SÓNG. 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG. KHÁI NIỆM QUÉT VÀ CÁC CHẾ ĐỘ QUÉT TRONG MÁY HIỆN SÓNG 4.2 NGUYÊN LÝ HIỆN HÌNH TRONG MÁY HIỆN SÓNG. KHÁI NIỆM