12. MAGNETICKÁ MĚŘENÍ, OSCILOSKOPY

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "12. MAGNETICKÁ MĚŘENÍ, OSCILOSKOPY"

Patrik Havel
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 2. MAGNETICKÁ MĚŘENÍ, OSCILOSKOPY měření magneické indukce a inenziy magneického pole (sejnosměrné pole - Hallova a feromagneická sonda, anizoropní magneorezisor; sřídavé pole - měřicí cívka) analogový osciloskop (základní paramery, blokové schéma, spoušěná časová základna princip synchronizace, pasivní sonda k osciloskopu, dvoukanálový osciloskop blokové schéma, dva režimy činnosi a jejich použií) osciloskop s číslicovou paměí (princip, blokové schéma, způsob zobrazení, sroboskopická meoda, možnosi spoušění) X38EMA P2

2 Měření magneické indukce a inenziy magneického pole Hlavní zákony užívané v magneických měřeních 2 dφ. ui = φ = uid Faradayův indukční zákon (využíváme ke d sanovení změny magneického oku, popř. změny magneické indukce z indukovaného napěí) 2. Hdl = I III. M.R. v inegrálním varu (u uzavřených vzorků využíváme ke sanovení inenziy magneického pole z magneovacího proudu) Poznámka Měření inegrálu indukovaného napěí: a) Periodické průběhy (f 50 Hz) pasivní inegrační článek (RC >> T = /f) b) Pomalé změny u () inegrační zesilovač (viz. přednáška 4) 2 2 φ( 2) = u2( 2) = ic( ) d + uc( ) = - u( ) d + uc( ) C RC X38EMA P2 2

3 Měření magneické indukce a inenziy magneického pole ve vzduchu Poznámka: ve vzduch plaí B = µ 0 H, (µ 0 = 4π0-7 H/m). Hallova sonda (sejnosměrné i sřídavé pole), mt 2 T, DC 30 khz u H = k.i.b B i u H 2. Anizoropní magneorezisor (AMR) (sejnosměrné i sřídavé pole), v můskovém uspořádání 0 nt 00 µt, DC MHz Princip: vodivos feromagneika ve směru magneizace je menší než ve směru kolmém. zv. barber pole srukura vede k linearizaci a možnosi rozlišení směru. směr cilivosi H y proud vodivé pásky (Al) Permalloy remanenní magneizace X38EMA P2 3

4 Fluxgae (feromagneická sonda) (sejnosměrné, případné NF sřídavé pole), v kompenzovaném režimu 00 pt 200 µt, DC khz ~ H 0 Feromagneická jádra u H,φ H 2,φ 2 φ φ φ φ 2 φ φ φ φ 2 H H H φ + φ 2 = 0 H φ φ + φ 2 H H H 2 H 0 H 2 X38EMA P2 4

5 4. Vzduchová měřicí cívka (sřídavé magneické pole bez sejnosměrné složky) kmiočové omezení vlasní rezonancí cívky B mv Φ C +Φ CM 2Φ 0 dφc ( ) ui ( ) = d U B H sř m m 2 = T + T / 2 2 uid = T U U sř, = = 4 fsn 4 fsn U U sř, = = 4µ fsn 4µ fsn 0 + φ φ 4φ dφc = T (U je U SAR, měřené přísrojem s usměrňovačem) pouze pro harmonický průběh B() lze psá: 0 CM CM CM B m = u i U sř 0 U ef 4,44 fsn Φ CM T/2 2 X38EMA P2 5

6 Y u DC AC u 2 PZ VZ GND EXT. INT. EXT. TRIG. AUTO u 5 Analogový osciloskop u u 2 u 3 Spoušěcí úr. X GSP u 3 ČZ u 4 ČZ X HZ x 0 u 4 u 5 Spousěná časová základna nasavení spoušěcího bodu: - úroveň - hrana (vzesupná, sesupná) - zdroj spoušění: vniřní, vnější, siť; - vazba spoušěcího signálu (ss, sř,) Režim HOLD OFF X38EMA P2 6

7 Dvoukanálový analogový osciloskop Y Y2 u u DC DC AC AC PZ GND GND u 2, VZ u u 3 2,2 PZ2 Al Chop u 6 AM Přepínání ČZ (Al) u 2, u 2,2 u 4 EXT. TRIG. EXT. CH CH2 Přepínání AM (Chop) u 5 GSP u 3 u 4 ČZ ČZ X HZ u 6 X AUTO Čas. lupa x 0 X38EMA P2 7

8 Pasivní sonda :0 a) ekvivalenní obvod, b) ekvivalenní obvod překreslený jako frekvenčně kompenzovaný odporový dělič napěí SONDA OSCILOSKOP HROT SONDY R R C C C K kapacia kabelu C K a) R i C i b) R i C i + C K Kalibrace sondy (nasavení kapaciy C ) pomocí periodického obdélníkového průběhu u u a) R C < R i (C K +C i ) b) R C = R i (C K +C i ) c) R C > R i (C K +C i ) (správná kompenzace) u X38EMA P2 8

9 VSTUP (2) VSTUP () Ex. TRIG Osciloskop s číslicovou paměí (číslicový osciloskop) Vsup. zesil. KANÁL 2 (VZ, VZP, AČP, ČP) Gen. spoušěcího pulsu AČP ČASOVAČ FIFO HODINY Videoprocesor Způsob ukládání vzorků do paměi: Paměi v jednolivých kanálech ypu FIFO (firs in firs ou) po zapnuí rvale plněny vzorky signálu; Po generování spoušěcího pulsu zasavení plnění paměi a) okamžiě (záporného zpoždění pre-rigger) b) po zpoždění, keré odpovídá době naplnění paměi FIFO ( normální ) c) po zpoždění delším než odpovídá době naplnění paměi FIFO (zpožděný - delay) Mikropočíač Vzorkovač X38EMA P2 9 RAM Sandard. rozhraní IEEE 488 RS-232 USB

10 Režim pre-rigger (záporné zpoždění) a režim delay (zpoždění) SB spoušěcí (u číslicových osciloskopů přesněji zasavovací ) bod FIFO paměť: šířka n biů (obvykle 8), délka k vzorků a) pre-rigger (záporné zpoždění): zobrazeno l vzorků před SB a k - l vzorků po SB (zápis do paměi se zasaví po zapsání k - l vzorků po generování spoušěcího pulsu) SB k k-l spoušěcí úroveň b) normální režim: zobrazeny vzorky následující po SB odpovídá zobrazení analog. osc. (zápis do paměi se zasaví po zapsání k vzorků po generování spoušěcího pulsu) SB k spoušěcí úroveň c) delay (zpoždění): zobrazeny vzorky následující d vzorků po SB (zápis do paměi se zasaví po zapsání k + d vzorků po generování spoušěcího pulsu) SB spoušěcí úroveň d k. X38EMA P2 k+d 0

11 Druhy vzorkování signálu u číslicového osciloskopu. V REÁLNÉM ČASE 4 až 0 vzorků na periodu nejvyšší frekvenční složky umožňuje pre-rigger mode umožňuje záznam přechodných dějů 2. SEKVENČNÍ V EKVIVALENTNÍM ČASE (STROBOSKOPICKÉ) jen pro periodické průběhy v každé periodě jen jeden vzorek posunuý o ekvivalenní vzorkovací frekvence f VZ.EKV. =/( ) T T+ T+ 3. NÁHODNÉ V EKVIVALENTNÍM ČASE jen pro periodické průběhy po spušění se vzorkuje s maximální vzorkovací frekvencí (několik vzorků na periodu nejvyšší frekvenční složky signálu) každá sada vzorků zpožděna o náhodnou ale známou dobu rychlejší rekonsrukce než dle bodu 2) X38EMA P2

Podobné dokumenty

13. OSCILOSKOPY, DALŠÍ MĚŘICÍ PŘÍSTROJE A SENZORY

13. OSCILOSKOPY, DALŠÍ MĚŘICÍ PŘÍSTROJE A SENZORY analogový osciloskop (základní paramery, blokové schéma, spoušěná časová základna princip synchronizace, pasivní sonda k osciloskopu, dvoukanálový osciloskop