Курсовые
Черчение

Теплоэнергетика

Электротехника
Карта

 


Графический метод, в основу которого положены нелинейные характеристики для мгновенных значений величин

Порядок действий:

Исходя из физических предпосылок, устанавливают закон изменения от времени t одной из величин, характеризующих работу элемента.

Используя нелинейную характеристику элемента, графическими построениями определяют функцию от времени t второй величины.

Путем дополнительных графических построений или несложных вычислений находят выходную величину.

Достоинства метода: простота и наглядность, позволяет учитывать гистерезисные явления.

Недостаток: годится только для простых цепей.

Осциллограф OS-5020

1. Общая характеристика

Осциллограф OS-5020 является осциллографом с полосой пропускания от 0 до 20МГц и индикацией сигналов 2 каналов. Осциллограф предназначен для широкого круга применений, таких как производство, сервис, научные исследования и учеба.

Его особенности:

- функция суммирования ADD позволяет измерять сумму двух сигналов;

- осциллограф имеет режим работы X-Y, регулируемый уровень синхронизации, и схему разделения ТВ сигнала для независимой синхронизации по строкам и по кадрам для наблюдения композитных видеосигналов.

Осциллограф OS-5020C дополнительно снабжен схемой проверки радиоэлементов для определения их исправности.

2. Технические данные

ПАРАМЕТР

СПЕЦИФИКАЦИЯ

* ЭЛТ

1) внешний вид

6-дюймовый прямоугольный экран с внутренней градуировкой, 8х10 делений для измерения времени фронта импульса. Центральная ось дополнительно разбита на 2мм разметку.

2)ускоряющий потенциал

+ 1,9 кВ (относительно катода)

3) фосфорное покрытие

P31 (стандарт)

4) фокусировка

регулируемая

5) поворот луча

обеспечивается

6) регулировка яркости луча

есть

* вход Z (модуляция яркости)

1) входной сигнал

сигнал положительной полярности увеличивает интенсивность луча, заметная модуляция яркости наступает при амплитуде + 5 В пик-пик

2) полоса пропускания

0 – 2 МГц (-3 дБ)

3) вход

открытый (DC)

4) входной импеданс

20 КОм - 30 КОм

5) макс. входное напряжение

30 В (пост. + перем.)

* вертикальное отклонение

1)полоса пропускания (- 3дБ)

открытый вход (DC)

0 – 20 МГц, нормальный режим

0 – 10 МГц, режим усиления (только для канала 1)

закрытый вход (AC)

0 – 20 МГц, нормальный режим

0 – 10 МГц, режим усиления (только для канала 1)

2) режимы

CH1, CH2, ADD, DUAL (CHOP: 0.2сек – 1мсек, ALT: 0,5мсек – 0,2мксек)

3) чувствительность

5мВ/дел – 20В/дел, 12 режимов, шаг 1-2-5. Плавная регулировка 1:2,5

усилитель х5 (х5 MAG): 1мВ/дел – 1В/дел, 10 режимов (только для CH1)

4) точность

нормальный режим: ±3%, режим усиления (х5 MAG): ±5%

5) входной импеданс

приблизительно 1МОм 30пФ

6) макс. входное напряжение

напрямую: 400В (постоянного + переменного амплит.), с пробником: см. спецификацию пробника.

7) режимы входа

DC (открытый вход) – GND (земля) – AC (закрытый вход)

8) длительность фронта

≤17,5нсек (х5 MAG: ≤35нсек)

9) выход сигнала CH1:

25мВ/дел. ±20%, импеданс 50Ом, полоса пропускан. 20Гц - 10МГц (-3дБ)


Рис. П2. Внешний вид передней панели осциллографа OS-5020

   

Рис. П3. Внешний вид задней панели осциллографа -5020

Постоянная времени цепи и её определение по графикам

При одном корне характеристического уравнения величина t=1/|p| имеет размерность времени и называется постоянной времени цепи. Обратная ей величина a=1/t  называется коэффициентом затухания цепи.

Овальная выноска: t = 1/|p|

Выведем физический смысл t.

,

то есть 

 

 

 

 

Теоретическая длительность переходного процесса равна бесконечности, так как = 0 лишь при t=¥.

Но с некоторой погрешностью можно считать, что переходный процесс заканчивается за конечное время. Чем большую длительность переходного процесса будем рассматривать, тем меньшую погрешность мы допустим. Составим следующую таблицу.

t

0

t

2t

3t

4t

5t

¥

хсв(t)/xсв(0)

1

e-1=0,368

e-2=0,135

e-3=0,05

e-4=0,018

e-5=0,0067

0

Если посчитаем, что переходный процесс практически закончился спустя время t, мы допустим погрешность 36,8%, а спустя 3t - 5% и т.д. Для инженерных расчётов принято считать длительность переходных процессов  Тпп = (3 - 5) t.

При построении графиков достаточно Тпп = 3t.

Таким образом, постоянная времени цепи вводится, во-первых, для оценки длительности переходного процесса, а, во-вторых, так как переходные процессы в различных цепях описываются в отношении t единообразными формулами, - для унификации описания переходных процессов.

Кривые электрических величин часто получены экспериментальным путём, нередко требуется определять их t. t определяется по графику свободной составляющей.

1 способ. См. рис. 10.1. Для нахождения t нужно в некоторый момент t1 определить значение функции xсв(t1). Затем вычислить её значение в e раз меньшее: xсв(t2) = xсв(t1)/e. Согласно определению t2 - t1 = t.

2 способ. См. рис. 10.2. Через любую точку (например, F) к кривой xсв(t) проведём касательную. Ей соответствует момент времени t1 и значение функции xсв(t1) . В точке Е, соответствующей t2, касательная пересечёт ось абсцисс.

t2 - t1 = |DE| mt = .

Таким образом, касательная к графику свободной составляющей отсекает на оси времени отрезок, равный t. Второй способ более грубый, но не требует вычислений.

В нелинейных электрических цепях процессы описываются нелинейными дифференциальными уравнениями, в которые неизвестная переменная – напряжение или ток и ее производные – входят нелинейно, т. е. не в первой степени, как в линейных уравнениях, а произвольно: в любой степени, в виде произведений, трансцендентных функций и т. д. К числу линейных электрических цепей относятся и цепи с устройствами, параметры которых изменяются во времени по тем или иным законам. Подобные цепи называются параметрическими. Электрическая цепь, содержащая линейные и параметрические элементы, называется параметрической. Процессы в такой цепи описываются дифференциальными уравнениями с переменными коэффициентами.


Инженерная графика

 

Начертательная геометрия
Теория цепей
Сопромат
Лабораторные работы
Электротехника
Математика