لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 28
کمیتها و آحاد
مهمترین کمیتها در اندازه گیری الکتریکی و الکترونیکی عبارتند از : ولتاژ ، جریان ، توان و کمیتهای منشعب از آنها ( مانند میلی ولت ، میلی آمپر و ... )
توضیح اینکه برای اندازه گیری کمیتهای فیزیکی دیگر ، معمولاً آنها را به کمیتهای الکتریکی فوق متناسب با کمیت اصلی تبدیل نموده و سپس عمل اندازه گیری انجام میشود.
انتخاب روشها و دستگاههای مورد نیاز برای اندازه گیری، بستگی به این دارند که آیا کمیت مورد نطر از نوع مستقیم ( جریان مستقیم ) و یا ازنوع متناوب است ، در این رابطه مقادیر لحظه ای ، متوسط ، ماکزیمم ، پیک تو پیک ، و موثر دارای اهمیت هستند.
کمیتهای الکتریکی و روابط آنها
کمیتهای الکتریکی بوسیله روابط مختلفی بهم مربوط میشوند. مثلاً U=R.I
کوئیز:
مقادیر لحظه ای ( در لحظه های 0 , T/4 , 3T/4 )، ماکزیمم ، مینیمم ، پیک تو پیک ، متوسط و موثر شکل موج زیر را محاسبه کنید و یا روی شکل مشخص کنید.
مقادیر لحظه ای ( در لحظه های 0 , 5 ms , 15 ms ) )، ماکزیمم ، مینیمم ، پیک تو پیک ، متوسط و موثر شکل موج با رابطه زیر را محاسبه کنید. ( شکل موج را رسم کنید )
اسیلوسکوپ
( طرز کار و کاربرد اسیلوسکوپ در اندازه گیری های مختلف )
مختصری راجع به طرز کار و آشنائی با اسیلوسکوپ.
دیاگرام ساده ای از یک اسیلوسکوپ در شکل 1 نشان داده شده است. قسمت اصلی این وسیله اندازه گیری الکترونیکی؛ لامپ اشعه کاتودیک آن میباشد. این لامپ شامل قسمتهای سه گانه ( تفنگ الکترونی؛ سیستم انحراف؛ و پرده حساس ) میباشد.
تفنگ الکترونی مهمترین قسمت یک لامپ اشعه کاتودیک بوده و و ظیفه آن تهیه یک شعاع بسیار باریک الکترونی است. شعاع الکترونی ؛ مانند سایر لامپهای خلاء از طریق یک فیلامان و یک کاتد (بعنوان منبع الکترون) ایجاد میشود. بلافاصله بعد از کاتد یک استوانه فلزی واقع شده که گرید و یا شبکه نامیده میشود؛ با اعمال یک پتانسیل مثبت بر روی این شبکه نسبت به کاتد میتوان مقدار الکترونهائی که از داخل استوانه بخارج جاری میشوند کنترل نمود. کنترل این پتانسیل باعث کم و پر نور شدن اثر شعاع الکترونی بر روی پرده حساس خواهد شد. الکترونها پس از خارج شدن از شبکه از درون سه آند میگذرند؛ این سه آند بصورت یک لنز الکترونیکی عمل نموده قادرند شعاع الکترونی را متمرکز و بصورت یک شعاع باریک در آورند ( تمرکز اشعه با تغییر پتانسیل آند دوم کنترل میشود ).
سیستم انحراف از چهار صفحه X1 , X2, Y1, Y2 تشکیل شده است. اعمال پتانسیل الکتریکی بهر جفت صفحه ( صفحات انحراف عمودی و صفحات انحراف افقی ) موجب انحراف شعاع الکترونی خواهد شد. مثالهائی از چکونگی انحراف شعاع الکترونی در شکلهای 2-7 نمایش داده شده اند.
پرده حساس در حقیقت صفحه تصویر لامپ اشعه کاتودیک ( CRO) است؛ این صفحه با ماده حساسی پوشانیده شده است که در اثر بر خورد ؛ الکترونهای شعاع الکترونی؛ متناسب با جنس مادهُ حساس ؛ نوری با رنگهای مختلف تولید میشود. پس از آنکه اصابت الکترونها با پرده حساس قطع شد ؛ برای مدت کوتاهی ( متناسب با پسماند ماده حساس ) محل بر خورد شعاع الکترونی روشن باقی میماند.
معرفی و آموزش کار با اسکوپ
اسیلوسکوپ اشعه کاتدی یک دستگاه نمایش دهنده است. در صورتی که دیگر دستگاههای نمایش دهنده فقط مقدار ولتاژ یا مقادیر دیگر الکتریکی را نمایش می دهند اما اسیلوسکوپ اشعه کاتدی قادر است مقدار، فاز، فرکانس موج و روابط بین مقادیر آنها را نمایش دهد. خلاصه اطلاعات بسیار زیادی از نظر کمی و کیفی در مورد کارهای اندازه گیری الکترونیک به اسیلوسکوپ داده شده است و با قسمت های متعلق به دستگاه هر اندازه گیری با ردیف فرکانسهای زیاد با اسیلوسکوپ امکان پذیر است.طرح ساده طبقاتی یک اسیلوسکوپ اشعه کاتدی در شکل(1-7) نشان داده شده است. طبقات این اسیلوسکوپ شامل لامپ اشعه کاتدیCRT ، تقویت کننده مرورX-Amp و قسمت منبع تغذیه PUمی باشد.
لامپ اشعه کاتدیلامپ اشعه کاتدی در واقع یک لامپ خلاء است که الکترونهای آن از یک کاتد گرم منتشر شده و برای رساندن به سرعت کافی ابتداء شتاب داده می شوند، سپس به شکل اشعه در آمده و در پایان به یک پرده نیمه شفاف پوشیده از فسفر رسانس برخورد می نماید.محلی که الکترونها به صورت اشعه در می آیند لوله پرتاب الکترون) ELECTRON GUN (گفته می شود. ساختمان ساده لامپ در شکل 1 نشان داده شده، لوله پرتاب مرکب از یک کاتد K ، یک شبکه G (الکترود کنترل) و آندهای شماره 1و2 است. شدت اشعه الکترون توسط شبکه ای به همان شکل لامپ الکترون معمولی، کنترل می شود. آند اول در پناسیل مثبت نسبت به کاتد کار می کند. از این رو الکترونها هنگام عبور از این شبکه شتاب می گیرند و با شکاف کوچکی در وسط آن اشعه الکترونی تهیه می گردد. الکترونهای بیرون آمده از آند اول عملاً در مسیر خط مستقیمی حرکت می کنند، لیکن نیروی دافعه بین الکترونها دور شدن اشعه را از هم به وجود می آورند. این تمایل توسط میدانهای الکترواستاتیکی با قرار دادن پتانسیل در آند اول و دوم لامپ کنترل می شود، از این رو تقارب اشعه الکترونی لامپ توسط آندهای اول و دوم نسبت به محور خود یک عدسی الکترونی تشکیل می دهند. معمولاً پتانسیل آند دوم ثابت است و پتانسیل آند اول برای تمرکز اشعه متغیر می باشد، به همین دلیل آند اول را الکترود تمرکز دهنده نیز می گویند.منحرف شدن اشعه الکترونی به روی پرده به طور الکترواستاتیکی انجام می گیرد. انحراف الکترواستاتیکی توسط صفحات انحراف تهیه می گردند و به صورت دو وضع افقی(یاX) و عمودی(یاY) با زاویه قائمه نسبت به هم قرار دارند. میدانهای انحراف دهنده با اعمال ولتاژ مناسب بین هر دو جفت صفحات انجام می پذیرد.وقتی که ولتاژهای مختلفی به طور تناوبی به دو جفت صفحات انحراف دهنده وارد می شوند اشعه الکترونی به طرف بالا و پایین و همچنین در عرض پرده به ترتیب با تغییر مقدار و قطبین ولتاژ حرکت می نمایند. در لامپ اشعه کاتدی وارد نمودن سیگنال مورد نظر به صفحاتY و اعمال یک ولتاژ استاندارد به صفحاتX مرسوم است، به طوری که ترکیب آنها محورهای مختصات را پدید می آورند. در تجزیه مدار الکتریکی معمولاً یک چیز در مورد تغییرات مقادیر نسبت به زمان جلب نظر می کند، بنابراین سیگنال مجهول به صفحات عمودی وارد شده و حرکت عرضی(مروری) در پرده مستقیماً متناسب با زمان است و این زمان توسط صفحات افقی با استفاده از ولتاژی که آن را ولتاژ مرور(TIME BASE) می گویند ساخته می شود.در این صورت مقداری که نقطه نورانی روی پرده حرکت کرده مربوط به دامنه ولتاژ وارد به صفحات انحراف دهنده می باشد و این پارامتر حساسیت انحراف لامپ اشعه کاتدی نامیده می شود، آن را می توان به صورت ولتاژ(یا جریان) لازم برای حرکت نقطه نورانی در فاصله مشخصی روی پرده لامپ اشعه کاتدی تعریف نمود. معمولاً حساسیت انحراف(به طور جداگانه برای هر جفت صفحات) به میلی متر بر ولت(یا بر میلی آمپر) بیان می شود. حساسیت انحراف از نظر مقدار مربوط به طرح اشعه کاتدی و شرایط کار آن می باشد. یک سو کننده ولتاژ زیاد و مرورمسئله بسیار ویژه در اسیلوسکپ های اشعه کاتدی تهیه ولتاژ زیاد یا ولتاژ فوق العاده زیاد(E.H.T) برای تغذیه آندهای آن می باشد این ولتاژ از یک تا 20 کیلو ولت متغیر است. معمولاً این مسئله با یک سو کننده ولتاژ زیاد مشابه آنچه در شکل 2 نشان داده شده است انجام می گیرد.با مراجعه به شکل 2 ،D یک سو کننده ژرمانیومی یا سلنیومی میله ای شکل می باشد، مقاومت های تا مقسم ولتاژ را می سازد و این ولتاژهای تغذیه به الکترودهای لامپ اشعه کاتدی اعمال می گردد. مقاومت یک پتانسیومتر است که ولتاژ وارده را برای بایاس منفی شبکه و مقاومت روشنائی برقرار می کند، مقاومت های و یک صافی را می سازد و مقاومت و خازن با هم صافی دکوپلاژ می باشند. مقاومت نیز یک پتانسیومتر برای کنترل پتانسیل آند اول برای تمرکز(ROCUSE) و برای کنترل پتانسیل آند دوم به کار رفته اند. خازنهای و برای صاف کردن ضربانات استفاده شده اند. سیم پیچ L.T ترانسفورماتورـ Tr ولتاژ تغذیه گرمکن لامپ اشعه کاتدی را (که 3/6 ولت می باشد) تهیه نماید.قبلاً یادآوری شده است، طرح نمایش تغییرات کمیت مجهول نسبت به زمان روی پرده لامپ اشعه کاتدی با وارد نمودن سیگنال مورد نظر به صفحات انحراف عمودی و اعمال یک ولتاژ مرور به صفحات انحراف افقی صورت می گیرد، ولتاژ مرور باید خطی باشد زیرا انحراف در جهت افقی مستقیماً با زمان متناسب است. پس نقطه نورانی توسط مرور در جهت افقی با یک سرعت ثابت کشیده می شود و این نقطه نیز به طور عمودی توسط تغییرات سیکل ولتاژ وارده منحرف می گردد. در نتیجه نقطه نورانی روی پرده شکل موج را به همان طریقی که معمولاً به صورت ترسیمی می کشند به معرض نمایش در می آورد. اگر دوره تناوب ولتاژ متناوب وارد به صفحات عمودی برابر با دوره تناوب مرور باشد بدیهی است که هر دو موج در همان صفحات در همان لحظه از زمان، مرور را شروع خواهند کرد و طرح نمایش داده شده دقیقاً بر مبنای همان تصویر واقعی قرار می گیرد. چیزی که دیده می شود شکل ساکنی خواهد بود که می توان از آن عکس برداری نمود.برای اینکه مرور بتواند به طور دوره ای تکرار شود باید ولتاژ مرور همانطور که در شکل3 نشان داده شده است شکل موج دندانه اره ای داشته باشد. ولتاژ به طور خطی تاVmax بالا می رود و سپس سریعاً به ولتاژ شروع VST بر می گردد. بنابراین در پایان مرور عرضی پرده نقطه نورانی به سمت چپ برای مرور بعدی آماده می شود. به این عمل ، برگشـــت اشعه(FLY -BACK) می گویند و زمان مربوط به آن، زمان برگشت اشعه BACK TIME ـFLY گفته می شود.شکل 3 ولتاژ دندانه اره ای مرورملزومات ولتاژ مرور عبارتند از:ـ هنگام مرور به طرف جلو این ولتاژ باید خطی بوده تا مستقیماً با زمان متناسب باشد.ـ زمان برگشت اشعه فقط باید کسر خیلی کوچکی از مدت زمان و مرور به طرف جلو باشد.ـ این ولتاژ باید به قدر کافی قوی باشد تا مرور در تمام طول افقی پرده انجام گیرد.مدارهای مختلفی در مولدهای مرور به کار می روند. لیکن اصول اساسی همگی آنها یکسان است. مثلاً یک خازن به تدریج شارژ شده و سپس وقتی به یک ولتاژ معینی می رسد به طور ناگهای تخلیه می شود، در هر صورت ولتاژ دو سر خازن به طور تناوبی دائماً افزایش یکنواخت و در یک لحظه کاهش دارد.شکل(5-7) مولد مرور ساده ای را با استفاده از یک لامپ گازی نئون نشان می دهد، خازن C از طریق منبع ولتاژ ثابت V و مقاومت
کمیتها و آحاد