›
›

Bài giảng Đo lường điện - Bài 4: Máy hiện sóng điện tử - Mai Quốc Khánh

pdf 58 trang ngocly 1250
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Đo lường điện - Bài 4: Máy hiện sóng điện tử - Mai Quốc Khánh", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_do_luong_dien_bai_4_may_hien_song_dien_tu_mai_quoc.pdf

Nội dung text: Bài giảng Đo lường điện - Bài 4: Máy hiện sóng điện tử - Mai Quốc Khánh

  1. Môn học: Đo lường điện L Bài 4 Đ Máy hiện sóng điện tử (Oscilloscope) LTM- Mai Quốc Khánh môn Khoa Vô tuyến điện tử ộ Học viện KTQS B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 1/58
  2. Nội dung L  Khái niệm chung về Đ máy hiện sóng điện tử  Phần I: Nguyên lý xây dựng máy hiện sóng  Phần II: Sơ đồ cấu trúcLTM- và các chế độ làm việc của máy hiện sóng  Phần III: Vấn đề mở rộng đặc tính của máy hiện sóng  Phần IV: Máy hiện sóng số ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 2/58
  3. Khái niệm chung L  Máy hiện sóng (MHS) là thiết bị đo lường vạn năngĐdùng để quan sát dạng tín hiệu và đo các thông số của tín hiệu  Ứng dụng của MHS:  Quan sát dạng tín hiệu  Đo các thông số của tín hiệu (biênLTM- độ, tần số, chu kỳ, góc lệch pha giữa hai tín hiệu)  Vẽ đặc tuyến tần số của các bộ khuếch đại, vẽ đặc tuyến từ trễ của lõi sắt từ  Làm chỉ thị cân bằng cho các cầu đo  Được sử dụng mônrất rộng rãi trong kỹ thuật VTĐ và các ngành KHKT khácộ B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 3/58
  4. Phân loại MHS  Theo nguyên lý hoạt động: L  MHS điện cơ Đ  MHS điện tử  Phân loại MHS điện tử:  Theo số lượng tia điện tử:  MHS 1 tia; MHS 2 tia; MHS nhiều tia  Theo khả năng lưu ảnh:  MHS không lưu ảnh (tLA<0,1s);LTM- MHS lưu ảnh (tLA≥0,1s);  Theo chức năng:  MHS thông dụng; MHS chuyên dụng  Theo trường điều khiển tia điện tử:  MHS điều khiển bằng từ trường; MHS điều khiển bằng điện trường  Theo nguyên lý:  MHS tương tự; MHS số  Phân loại MHS số: môn  ộ MHS sBố không có nhớ; MHS số có nhớ © Mai Quốc Khánh - 04/2010 4/58
  5. Phần I Nguyên lý xây dựng máy hiệnL sóng Đ 1. Ống tia điện tử trong MHS 2. Nguyên lý quét trongLTM- MHS 3. Nguyên lý đồng bộ trong MHS ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 5/58
  6. 1.1 Ống tia điện tử trong MHS L  Ống tia điện tử (Cathod Ray Tube – CRT) Đ  Phương tiện vẽ dạng tín hiệu trong MHS, với:  “Bút” là tia điện tử  “Giấy” là màn huỳnh quang  Ống thuỷ tinh được hút chân không, có các điện cực sắp xếp theo một qui tắc nhấtLTM- định ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 6/58
  7. Cấu tạo của ống tia điện tử Y X L M Đ A3 L A2 PĐ PN K A S 1 LTM- C A3 R1 R2 Y X + “độ sáng” “hội tụ” môn Chú thích:ộ Các điện cực chế tạo dưới dạng ống B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 Nguyên lý vẽ ảnh của ÔTĐT 7/58
  8. Cấu tạo của ống tia điện tử L  Súng phóng điện tử (electronic gun): Đ  Chức năng: tạo chùm tia điện tử với các thông số cần thiết (động năng, độ hội tụ)  Bao gồm: sợi đốt (S), katot (K), lưới điều khiển (L), các anot hội tụ (A1) và anot tăng tốc (A2)  Bộ phận điều khiển:  Chức năng: tạo ra trường tĩnhLTM- điện điều khiển tia điện tử theo trục đứng và trục ngang  Bao gồm: cặp phiến lệch đứng (PĐ) và cặp phiến lệch ngang (PN)  Màn ảnh:  Chức năng: hiểnmôn thị hình ảnh khi có tia điện tử bắn tới,  Bao gồm:ộ màn huỳnh quang M (chất liệu phụ thuộc màu sắc và độB lưu ảnh) © Mai Quốc Khánh - 04/2010 8/58
  9. Hoạt động của ống tia điện tử L  Chùm tia điện tử đi qua các điện trường giữa L-A1 và A1-A2 được hội tụ thành một tia mảnh bắn vào màn hình, gây phátĐ sáng tại điểm tiếp xúc với chất huỳnh quang trên màn  Thay đổi độ hội tụ bằng cách thay đổi điện thế trên A1 (chiết áp R2 - chiết áp “hội tụ”)  Thay đổi độ sáng bằng cách thay đổi điện thế trên lưới điều khiển L (chiết áp - chiết áp “ ”) R1 độ sáng LTM-  Các cặp phiến PĐ và PN “lái” tia điện tử theo các trục tương ứng. Các cặp phiến phải không có điểm chung để điều khiển độc lập và được cấp điện đối xứng  Anốt đại cao áp A3 (10÷20KV) có chức năng khắc phục hiện tượng điện tử phát xạ ộthứ cấpmôn từ màn huỳnh quang Điều khiểnB tia điện tử theo hai trục đồng thời Mặt trước của MHS © Mai Quốc Khánh - 04/2010 9/58
  10. Mặt trước của Hội tụ máy hiện sóng Độ sáng L Đ LTM- Tỷ lệ xích đường quét môn  Mặt trước cộủa một MHS hai tia điểnTỷ lệhình xích B biên độ © Mai Quốc Khánh - 04/2010 10/58
  11. Độ nhạy của ống tia điện tửL Đ M Uy UA2 PĐ Y LTM- dy Ly ly lLyy. môn YU = y ộ 2.dUyA2 B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 KN độ nhạy của ÔTĐT 11/58
  12. Độ nhạy của ống tia điện tử L §é lÖch cña tia ®iÖn tö theo trôc Y  Độ nhạyĐ của ống tia lL. điện tử: YU= yy y  Độ dịch chuyển của 2.dUyA2 điểm sáng trên màn §é nh¹y cña èng tia ®iÖn tö theo trôc Y với một đơn vị điện Y lL. áp điều khiển đặt S = = yy 0 y LTM-lên phiến làm lệch Uy2. dU yA2 §é nh¹y cña èng tia ®iÖn tö theo trôc X  Đơn vị mm/v X lLxx. S0x = = Ux2. dU xA2 ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 12/58
  13. Độ nhạy của MHS L  Độ nhạy của MHS: độ dịch chuyển của điểm sángĐ trên màn dưới tác dụng của một đơn vị điện áp đầu vào của MHS  Độ nhạy của MHS phụ thuộc:  Độ nhạy của ÔTĐT  Hệ số khuếch đại của các BKĐLTM- trong máy Sy= KS yy. 0 Sx= KS xx. 0  Độ lệch của tia điện tử theo các trục Y và X, tương ứng với điện áp Uy và Ux đưa tới đầu vào Y= SU mônyy = ộ X SUxx B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 13/58
  14. 2.2 Nguyên lý quét trong MHSL Đ a) Nguyên lý tạo ảnh và khái niệm quét trong MHS LTM- b) Các chế độ quét trong MHS ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 14/58
  15. a). Nguyên lý tạo ảnh trên màn MHS L §é dÞch chuyÓn cña tia ®iÖn tö theo hai trôc X vµĐ Y Y= SUyy  X= SUxx NÕu UUyx vµ cã d¹ng bÊt kú th× h×nh ¶nh còng cã d¹ng bÊt kú Thùc tÕ, U= kt NÕu U= Usinω t th× x ymLTM- Y= SUymsinω t  X= Sx kt. HÖ ph­¬ng tr×nh nµy cã thÓ d­a vÒ d¹ng chÝnh t¾c YY=m sin Ω X Y= SU  m ym v íimôn  Ω=ω ộ  Sk B  x © Mai Quốc Khánh - 04/2010 15/58
  16. Y 2 Uy(t) Y 1 3 2 Y1 L 8 X 4 Đ 0 0 1 2 t 7 5 6 X1 X2 0 1 Ux(t) 2 LTM- Nguyên lý tạo ảnh trên màn MHS môn t ộ B Điều khiển tia điện tử theo hai trục đồng thời © Mai Quốc Khánh - 04/2010 16/58
  17. Khái niệm về quét L Đ  Nhận xét: 1) Nếu t ∞ thì Ux ∞ không thực tế vì màn hình có giới hạn. Do vậy, cần có dạng răng cưa (“ ”), và Ux LTM- quét Ux được gọi là điện áp quét 2) Cần đưa xung âm tới lưới điều khiển trong thời gian quét ngược để dập tắt đường quét ngược 3) Nếu điện ápmôn quét không tuyến tính hình ảnh sẽ méoộ dạng B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 17/58
  18. Khái niệm về quét Ảnh có đường quét ngược L UX(t) Đ Đ/a quét lý tưởng t U (t) X TQ LTM- Đ/a quét thực tế t T T Dãy xung QN QT dập tắt tia quét môn t ngược ộ B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 Cơ chế hình thành tia quét ngược 18/58
  19. b). Các chế độ quét L  Quét thẳng: điện áp quét có dạng tuyến tính Đ  Quét liên tục: điện áp quét răng cưa liên tục  Ứng dụng: nghiên cứu tín hiệu liên tục  Quét đợi: điện áp quét răng cưa rời rạc  Ứng dụng: nghiên cứu dãy xung tuần hoàn có “độ hổng lớn” hoặc dãy xung khôngLTM- tuần hoàn  Khuếch đại: điện áp quét có dạng Ux=φ(t) hình ảnh là Lissajous  Quét sin (còn gọi là chế độ X-Y): điện áp quét có dạng hình sin  Quét e-lip: hình ảnh nhận được hình e-lip  Quét tròn: hình ảnh nhận được hình tròn  Quét xoắn mônốc: hình ảnh nhận được hình xoắn ốc  Ứng dụng:ộ đo tần số, góc lệch pha, vẽ đặc tuyến tần số B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 Lissajous 19/58
  20. Chế độ quét đợi Uy(t) L Đ t với Ux1(t) TQ UX1(t) t LTM- UX2(t) với Ux2(t) t UX3(t) t ộ môn B với Ux3(t) © Mai Quốc Khánh - 04/2010 Chế độ quét đợi 20/58
  21. 1.3 Nguyên lý đồng bộ trong LMHS Đ a) Khái niệm về đồng bộ trong MHS b) Các chế độ đồng bộLTM- trong MHS ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 21/58
  22. a). Khái niệm đồng bộ trong LMHS Đ  Ảnh tín hiệu trên màn MHS là 3 Tq1 a Tr­êng hîp 1: TT<< T; víi ≠ kết quả của sự xếp chồng của yq1 y 4 Tby nhiều ảnh tương ứng với mỗi chu kỳ khác nhau của điện áp 5 Tq2 a Tr­êng hîp 2: TTyq<<2 T y; víi ≠ quét 4 Tby  Xét 4 trường hợp (1, 2, 3, 4) Tq3 3 Tr­êngLTM- hîp 3: =  Ty 4 Khi Tq = Ty thì hình ảnh đứng yên và phản ánh đúng dạng tín Tr­êng hîp 4: TTqy4 = hiệu cần nghiên cứu hình ảnh được “đồng bộ”  Tq = nTy được gọi là điều kiện đồng bộ ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 22/58
  23. UY 3 (1) 0 t TY L Đ Uq1 0 (2) 0 Tq1 t Uq2 0 LTM- 0 Tq2 t Uq3 (3) Tq3 t U q4 môn t Tq4 ộ (4) B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 Nguyên lý đồng bộ 23/58
  24. Nguyên lý đồng bộ L Đ Không đồng bộ LTM-Không đồng bộ ộ môn B Đồng bộ © Mai Quốc Khánh - 04/2010 Đồng bộ trong MHS 24/58
  25. b). Các chế độ đồng bộ trong MHS L  Hai cách đạt đồng bộ: (thực tế kết hợp cả hai cách này)Đ  Điều chỉnh bằng tay điện áp quét tùy theo dạng ảnh nhận được  Điều khiển tự động điện áp quét (bằng một nguồn tín hiệu đồng bộ) sao cho luôn thoả mãn điều kiện đồng bộ (Tq= nTy)  Tín hiệu đồng bộ trích từ tín hiệu cần nghiên cứu (ngay trong máy) đồng bộ trong LTM-  Tín hiệu đồng bộ lấy từ bên ngoài vào đồng bộ ngoài  Tín hiệu lấy trực tiếp từ điện lưới (50 Hz) đồng bộ từ lưới  Ở chế độ quét đợi, điều kiện đồng bộ luôn được thoả mãn  Ở chế độ khuếch đại, đồng bộ đạt được khi lissajous là ổn định mônf a ộ x = fb B y © Mai Quốc Khánh - 04/2010 25/58
  26. Phần II Sơ đồ cấu trúc và các chế Lđộ làm việc của máy hiện sóngĐ 1. Sơ đồ cấu trúc của MHSLTM- 2. Các chế độ làm việc của MHS ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 26/58
  27. 2.1 Sơ đồ cấu trúc của MHSL Đ  Các thành phần chủ yếu trong sơ đồ cấu trúc của một MHS điển hình:  Ống tia điện tử  Tuyến lệch đứng: phân áp (PA), giữ chậm (GC), khuếch đại lệch đứng (KĐLĐLTM-)  Tuyến lệch ngang: khuếch đại đồng bộ (KĐĐB), tạo quét liên tục (TQLT) và tạo quét đợi (TQĐ); khuếch đại lệch ngang (KĐLN)  Các chuyển môn mạch đồng bộ (CM1), chuyển mạch quét (CM2)ộ B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 27/58
  28. Z Y KĐ PA GC LĐ Y Y L M KĐZ Đ CM CĐ đồng bộ X 1 1 2 KĐĐB L PĐ PN K 3 CM2 CĐ quét 3 2 1 50Hz 1 LTM- X X HC TQLT 2 HC 3 CM2 CĐ quét Tạo quét 1 KĐ TQĐmôn2 Nguồn ộ LN B 3 CM2 © Mai Quốc Khánh - 04/2010 CM1 - chuyển mạch đồng bộ, CM2 - chuyển mạch quét 28/58
  29. Tuyến lệch đứng L  Phân áp Đ  Mở rộng phạm vi quan sát về phía các tín hiệu lớn  Yêu cầu hệ số phân áp phải thay đổi được trong một dải tần rộng  Thường là phân áp điện trở - điện dung  Giữ chậm  Giữ chậm tín hiệu một khoảng thời gian bằng thời gian quá độ của bộ tạo quét để cân đối thời gian xuấtLTM- hiện của tín hiệu trên cặp phiến lệch đứng với điện áp quét trên phiến lệch ngang  Khuếch đại lệch đứng  Khuếch đại tín hiệu đủ lớn cấp cho cặp PĐ (cấp đối xứng )  Quyết định (cùng với ÔTĐT) độ nhạy của MHS  Quyết định giải tầnmôn công tác của MHS  Quyết địnhộ trở kháng vào của MHS B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 29/58
  30. Bộ giữ chậm trong tuyến lệch đứng Uy(t) L chưa giữ Đ Hình ảnh chậm t Uq(t) TQĐ TQ t LTM- Uy(t) TGC giữ chậm TGC=TQĐ t Uq(t) mônTQ ộ t B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 30/58
  31. Tuyến lệch ngang L Đ  Khuếch đại đồng bộ  Khuếch đại tín hiệu đồng bộ để cấp cho bộ tạo quét làm việc  Khuếch đại sơ bộ điện ápLTM- đưa tới đầu vào X khi MHS làm việc ở chế độ khuếch đại  Khuếch đại lệch ngang  Khuếch đại điện áp quét hoặc điện áp đưa tới đầu vào X đến mứcmôn đủ lớn cấp cho cặp PN (cấp đối xứng) ộ B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 31/58
  32. 2.2 Các chế độ làm việc của LMHS Đ  Các chế độ làm việc của MHS hình Chế độ quét Chế độ đồng thành trên cơ sở: bộ  Các chế độ quét Quét liên tục Đồng bộ trong  Các chế độ đồng bộ  Về nguyên tắc, MHS có thể có 9 LTM- chế độ làm việc là tổ hợp của 3 chế Quét đợi Đồng bộ ngoài độ quét và 3 chế độ đồng bộ  Thực tế, chỉ có thể sử dụng được 5 chế độ làm việc. Khuếch đại Đồng bộ từ lưới  Mỗi chế độ làm việc của MHS có nguyên lý và thể hiện môn những chức năng nhất định ộ B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 32/58
  33. Các chế độ làm việc của MHS L  Chế độ quét liên tục - đồng bộ trong Đ  Thiết lập các chuyển mạch CM1 1 và CM2 1  Chức năng: nghiên cứu tín hiệu điều hoà (quan sát và đo các thông số của tín hiệu)  Là chế độ thông dụng nhất  Chế độ quét liên tục - đồng bộ ngoàiLTM-  Thiết lập các chuyển mạch CM1 2 và CM2 1  Chức năng: nghiên cứu tín hiệu điều hoà; nghiên cứu sự lan truyền của tín hiệu trong mạch điện; đo góc lệch pha (với MHS 1 tia)  Chế độ quét liên tục - đồng bộ từ lưới  Thiết lập các chuyển mạch CM1 3 và CM2 1  Chức năng:ộ nghiên môn cứu các bộ chỉnh lưu, ổn áp Mặt trước của MHSB HAMEG HM203 © Mai Quốc Khánh - 04/2010 CM1 - chuyển mạch đồng bộ, CM2 - chuyển mạch quét 33/58
  34. Các chế độ làm việc của MHS  L Chế độ quét đợi - đồng bộ trong Đ  Thiết lập các chuyển mạch CM1 1 và CM2 2  Chức năng: nghiên cứu tín hiệu không tuần hoàn hoặc dãy xung có độ hổng lớn (quan sát và đo các thông số của tín hiệu)  Chế độ khuếch đại - đồng bộ ngoài (còn gọi tắt là chế độ khuếch đại hoặc chế độ X-Y)  Thiết lập các chuyển mạch CM1 2LTM-và CM2 3  Chức năng: đo tần số, góc lệch pha, đo điều chế, vẽ đặc tuyến biên độ- tần số, sử dụng làm chỉ thị v.v  Là một trong hai chế độ thông dụng nhất của MHS  Các chế độ khác (CĐ quét đợi-đồng bộ ngoài; CĐ quét đợi-đồng bộ từ lưới; Khuếch đại-đồng bộ trong;môn Khuếch đại -đồng bộ từ lưới) ít sử dụng hoặc không có ý nghĩa,ộ có thể bị loại trừ (vô hiệu hoá) trong chế tạo MHS Mặt trước của MHSB HAMEG HM203 © Mai Quốc Khánh - 04/2010 CM1 - chuyển mạch đồng bộ, CM2 - chuyển mạch quét 34/58
  35. Phần III Vấn đề mở rộng đặc tínhL của máy hiện sóngĐ 1. Phương pháp quan sát đồng thời nhiều tín hiệu trên MHS LTM- 2. Mở rộng dải tần cho MHS ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 35/58
  36. 3.1 Phương pháp quan sát đồng thời nhiều tín hiệu trên MHSL  Các phương pháp quan sát đồng thời nhiềuĐ tín hiệu trên MHS: ví dụ máy hiện sóng 2 tia  Quan sát bằng ÔTĐT có nhiều súng phóng điện tử cùng tác động lên một màn huỳnh quang (dual-beam)  Quan sát được 2 tín hiệuLTM- độc lập về tần số  Quan sát bằng ÔTĐT có một súng phóng điện tử kết hợp với một chuyển mạch điện tử để tách ra hai tia (dual-trace)  Chỉ quan sátmôn được 2 tín hiệu có mối quan hệ tần số với nhau ộ B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 36/58
  37. Phương pháp quan sát nhiều tín hiệu đồng thời trên MHS L  MHS dual-trace với ÔTĐT có một Đ súng phóng điện tử và một chuyển mạch điện tử để chuyển mạch giữa 2 kênh lệch đứng Súng phóng Chuyển mạch điện tử Y1 điện tử LTM- Tiền KĐ Y 1 KĐ PĐ 2 LĐ Y2 Y Tiền KĐ môn ộ Tín hiệu B điều khiển HAMEG HM203 © Mai Quốc Khánh - 04/2010 37/58
  38. Phương pháp quan sát nhiều tín hiệu đồng thời trên MHSL Đ  MHS dual-trace chỉ có thể quan sát hai tín hiệu có quan hệ với nhau về tần số.  Hai chế độ làm việc cơ bản của MHS dual-trace  Chế độ chia nhỏ (CHOP)  Chuyển mạch nhanh giữa LTM-2 kênh ở tốc độ cao, sao cho 2 kênh có thể được hiển thị cùng một lúc  Chế độ này sử dụng để quan sát các tín hiệu biến đổi chậm  Chế độ luân phiên (ALTERNATE)  Lần lượt quét từng kênh  Chế độ này môn sử dụng để quan sát các tín hiệu biến đổi nhanhộ B Chop Mode & Alternate Mode © Mai Quốc Khánh - 04/2010 38/58
  39. 3.2 Më réng d¶i tÇn cho MHS L  Các MHS thông thường chỉ sử dụng trong dải tần từĐ vài phần mười Hz đến vài trăm MHz (dải tần do bộ KĐLĐ quyết định)  Khi đo ở siêu cao tần (biên độ dao động nhỏ, dải tần vài ngàn MHz, độ rộng xung cỡ ns) cần thiết kế đặc biệt (giá thành đắt)  ÔTĐT đặc biệt  Bộ KĐLĐ đặc biệt LTM-  Bộ tạo quét đặc biệt  Giải pháp: dùng phương pháp hoạt nghiệm MHS hoạt nghiệm  Nguyên tắc MHS hoạt nghiệm: phân tích biên độ nối tiếp nhau theo thời gian của tín hiệu cần nghiên cứu làm chậm thang độ thời gian (mở rộng tỷ lệ mônxích thời gian) mà không gây ảnh hưởng tới tín hiệu cần nghiênộ cứu B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 39/58
  40. Ph­¬ng ph¸p ho¹t nghiÖmL Đ  Bộ biến đổi hoạt nghiệm tạo ra dãy xung đánh dấu với biên độ tỷ lệ với trị số tức thời của tín hiệu cần nghiên cứu  Khi chu kỳ của 2 điện áp đầu vào bộ BĐHN khác nhau một lượng nhỏ, các xung đầu ra của bộ BĐHN sẽ có biên độ thay đổi LTM- Khuếch đại Biến đổi Bộ mở rộng Tíi MHS hoạt nghiệm lọc xung TÝn hiÖu cÇn nghiªn cøu D·y xung môn ho¹t nghiÖmộ B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 40/58
  41. UY t a) TÝn hiÖu cÇn 0 nghiªn cøu ΔT 2ΔT L T Đ UĐD b) D·y xung ho¹t nghiÖm t 0 UBĐHN c) §Çu ra bé LTM- biÕn ®æi t ho¹t nghiÖm UKĐM R d) Sau khi khuÕch ®¹i môn t më réng ộ xung B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 Nguyên lý đồng bộ 41/58
  42. Ph­¬ng ph¸p §é réng xung cÇn nghiªn cøu t=10 ns ho¹t nghiÖm tÇn sè lÆp l¹i f=100 KHz (hay T=10 ms ) Khi lÊy ∆=t1 ns , hÖ sè biÕn ®æiL cña thang ®o thêi gian: Đ T 10.10−6 n = = =10000 ∆t 10−9 NÕu sö dông MHS th«ng th­êng víi mµn h×nhLTM- (10× 15)mm2 ,cÇn cã tèc ®é quÐt: 15 v= =1, 5 mm / ns 10 NÕu sö dông ph­¬ng ph¸p ho¹t nghiÖm, chØ chØ cÇn tèc ®é quÐt: 1, 5 mônv = = 0,15mm / ns ộ 10000 B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 42/58
  43. Ph­¬ng ph¸p ho¹t nghiÖmL Dãy xung Đ đánh dấu Bộ lọc Bộ Điện áp quét nghiên cứu R LTM- ÔTĐT  S¬ ®å nguyªn lý quan s¸t tÝn hiÖu xung b»ng ph­¬ng ph¸p ho¹t nghiÖm ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 43/58
  44. Ph­¬ng ph¸p ho¹t nghiÖm L U Đ x t UĐD LTM- t UBĐHN t  Giản đồ điện áp mômôn tả hoạt động của sơ đồ quan sát tín hiệu bằng phươngộ pháp hoạt nghiệm B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 44/58
  45. Phần IV Máy hiện sóng số L Đ LTM- 1. MHS số có nhớ 2. MHS số điều khiển bằng bộ vi xử lý 3. MHS cầm tay (Handheld Oscilloscope) 4. MHS trên cơộ sở mônPC (PC-based Oscilloscope) B Digital Storage Oscilloscope © Mai Quốc Khánh - 04/2010 45/58
  46. 4.1 MHS số có nhớ (DSO) L  MHS số có nhớ làm việc theo một trong hai chế độ sau:  Chuyển mạch ở 1: MHS làm việc như MHS tương tựĐ  Chuyển mạch ở 2: MHS làm việc với chức năng MHS có nhớ số 1 Y KĐ tới PĐ Mạch ADC Bộ DAC LĐ vào nhớ LTM-2 CM Bộ điều khiển 2 Tạo KĐ X Mạch quét LN tới PN đồng bộ ộ môn 1 50Hz B Digital Storage Oscilloscope © Mai Quốc Khánh - 04/2010 46/58
  47. 4.2 MHS số điều khiển bằng bộ vi xử lý L  MHS có bộ tạo quét là bộ biến đổi DAC kênhĐ X (kênh lệch ngang), được điều khiển từ bộ vi xử lý CM 1 Y KĐ DAC tới PĐ Mạch ADC Bộ Y vào nhớ kênh LTM-Y 2 Bộ DAC KĐ vi xử lý kênh X tới PN X X Mạch đồng bộ ộ môn 50HzB Digital Storage Oscilloscope © Mai Quốc Khánh - 04/2010 47/58
  48. 4.3 Handheld Oscilloscope  Handheld Oscilloscope (MHS cầm tay) L  Nhỏ gọn, mang xách dễ dàng Đ  Màn hình LCD  Có thể sử dụng PDA làm Oscilloscope LTM- ộ môn B MHS cầm tay © Mai Quốc Khánh - 04/2010 48/58
  49. 4.4 PC-based Oscilloscope  PC-Based Oscilloscope (máy hiện L sóng trên cơ sở PC)  Sử dụng cùng với PC Đ  Phần cứng thường bao gồm một mạch giao diện, bộ biến đổi AD tốc độ cao, bộ nhớ đệm và có thể cả mạch DSP.  Dùng phần mềm chuyên dụng để điều khiển phần cứng thông qua PC  Kết nối với PC qua các phương thức sau LTM-  USB, parallel port, serial port, game port, PCI card, sound card  Dải tần đo được thường ≤ 100 MHz ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 49/58
  50. PC-based Oscilloscope L  Ưu điểm  Giá thành thấp nếu so với MHS Đ thông thường  Có thể cất giữ dữ liệu thông tin đo lường một cách dễ dàng  Có thể điều khiển máy đo bằng phần mềm  Dễ dàng lưu giữ dữ liệu thông LTM-tin đo lường qua mạng  Màn hình độ phân giải cao  Dễ mang xách nếu dùng với laptop ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 50/58
  51. PC-based Oscilloscope  Nhược điểm L  Cần phần mềm chuyên dụng Đ  Khó đạt được tốc độ do cao  Khó đạt được dải tần đo rộng (do hạn chế của các cổng vào của PC) LTM- ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 51/58
  52. PC-based Oscilloscope L Dữ liệu Đ Bộ nhớ ADC Đ/khiển Microcontroller BĐ nối tiếp Khối PC-based OscilloscopeLTM-  Ví dụ một sơ đồ MHS trên cơ sở PC kết nối qua serial port của PC ộ môn B Đầu đo tiêu chuẩn Kết nối với PC qua cổng serial © Mai Quốc Khánh - 04/2010 52/58
  53. PC-based OscilloscopeL Đ LTM-  Phần mềm chuyên dụng đi kèm với phần cứng ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 53/58
  54. PC-based Oscilloscope L Đ LTM-  Ví dụ một thiết bị đo đa năng trên cơ sở PC kết nối qua USB của PC: chức năng MHSmôn và chức năng máyộ phân tích phổ B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 54/58
  55. PC-based Oscilloscope L Đ LTM-  Ví dụ một thiết bị đo đa năng trên cơ sở PC kết nối qua USB của PC: chức năng mônghi chuyển đổi và chức năngộ volmét B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 55/58
  56. PC-based Oscilloscope L Đ LTM-  Ví dụ một MHS trên cơ sở PC với chức năng đo đồng thời nhiều kênh ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 56/58
  57. PC-based Oscilloscope L Đ LTM- ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 57/58
  58. V CU I C NG L À Ố Ù À L CẢM ƠN Đ LTM- ộ môn B © Mai Quốc Khánh - 04/2010 58/58