6 – Amaliy mashg’ulot

4. Elektr kuchlanish va vaqt intervallarining ostsillografik o’lchashlarning xatoliklarini baholash

Dastlab, S1-220 turidagi universal ostsillograf bilan elektr signallarning amplitudasini ostsillografik o’lchash usulini tavsiflaymiz. U_gen generator signalining amplitudasi 1 Vol’t va T takrorlash davrini 1 ms ga teng qilib o’rnatiladi. Sinusoidal shakldagi signalni “Y” kanalga beriladi. Statik sozlash qismidan foydalanib, vizual tahlil yanada qulay bo’lishi uchun ostsillogramma koordinatali to’r maydoniga o’rnatiladi. Ulushli qiymati hisobi bilan h_v ostsillogrammaning balandligi aniqlanadi. Qiymati amplituda kalibratori sektorida aks etgan chetlanish koeffitsienti qo’llanib, signalning amplitudasi quyidagi ifoda orqali aniqlanadi:

U_o’lch=K_vh_v, K_v=1,32353 v/bo’l (3.1)
Absolyut xatolik hisobi quyidagi ifoda orqali topiladi:
∆=[U_gen ^– U_o’lch]
Funktsionalbog’lanish grafiklaridan va jadvallardan foydalanib, ∆_maks maksimal absolyut xatolik topiladi. ∆_maks qiymati va U_gen = 15 [V] maksimal qiymati bo’yicha keltirilgan xatolik quyidagi ifodadan aniqlanadi:
γ_maks = (∆_maks* 100)/U_gen.
Keltirilgan aniqlik bo’yicha elektr signallarining amplituda qiymatini o’lchov vositasi sifatida ostsillografga A_s ishga sinf aniqligi o’zlashtiriladi. Sinf aniqligini aniqlash paytida quyidagi ifoda qo’llaniladi:

Elektr signallarining vaqt parametrlarini o’lchash quydagicha bajariladi. U_gen generator amplitudasining qiymati 10 V va T_gen davri 3,5 ms ga teng qilib o’rnatiladi. Signal shakli sinusoidal.
Ostsillografning vaqt kalibratoridan foydalanib T_o’lch davri


T_x = K _x*L_x K _x = 0,2394 мс / бўл.

ifoda orqali aniqlanadi, absolyut va nisbiy xatolik quyidagi ifodadan aniqlanadi:

0. 
   ∆=[ Т _ген * Т _улч ],
   

0. 
   =[∆100]/Т _ген , (%),
   

y(%) = F(Tgen) funktsional bog’lanish grafigi yasaladi. Jadvalda ko’rsatilgan T_gen davr qiymatlaridagi o’lchovlar takrorlanadi. Hamma ma’lumotlar jadvalga kiritiladi.
Funktsional bog’lanish grafiklaridan va jadvallarning ma’lumotlaridan foydalanib, ∆_maks maksimal absolyut xatolik topiladi. ∆_maks qiymatidan va T_gen =3,5 [mc] maksimal qiymatidan keltirilgan xatolik quyidagi ifoda orqali aniqlanadi:
γ_maks = (∆_maks· 100)/T_gen.
Keltirilgan xatolik bo’yicha ostsillografga elektr signallarning vaqt parametrlarini o’lchov vositasi sifatida As aniqlik sinfi o’zlashtriladi. Keltirilgan xatolik va A_s- aniqlik sinfi orasida munosabat mavjud:

Quyida elektr quchlanish va vaqt intervallarini o’lchash va xatoliklarini baholashga oid ma’lumotlar tavsilotini keltiramiz.
Kuchlanish va vaqt intervallarini elektron-nurli ostsillograflar yordamida o’lchash bilvosita o’lchash turi bo’lib hisoblanadi. Elektron-nurli trubka (ENT) shkalasi bo’yicha tasvirning geometrik o’lchamining o’lchanishi amalga oshiriladi: kuchlanishni o’lchashda vertikal yo’nalishida va vaqtni o’lchashda gorizontal yo’nalishda. O’lchangan geometrik o’lchamlar, mashtabli koeffitsientlar, og’dirish va yoyish koeffitsientlari yordamida kuchlanish va vaqtning mos qiymatlariga qayta hisoblanadi. O’lchash jarayoniga ENT shkalasini kalibrlash xosdir, ya’ni, kalibrlovchi signallar (o’lchov) yordamida og’dirish va yoyish koeffitsientlarining qiymatlari aniqlanadi. Ostsillografda qo’llanilgan usulga muvofiq holda o’lchash xatoliklarining paydo bo’lish sabablari va ularning tashkil etuvchilarini ko’rsatish mumkin. Dastlab, kuchlanishni o’lchashdagi xatoliklar sababini qarab chiqamiz. Kuchlanishni o’lchash xatoliklarini baholashda o’lchanadigan signal shakli bilan bog’liq qator xususiyatlardan tashqari, ostsillografni kalibrlashda o’lchov sifatida qo’llaniladigan kuchlanish xususiyatlari ham hisobga olinishi kerak. Ko’pchilik hollarda og’dirish koeffitsientini kalibrlashda (yoki ostsillograf shkalasini vertikal bo’yicha kalibrlashda) o’tkazuvchanlikka moyilligi 2 ga teng bo’lgan (meandr shaklidagi) davriy ketma-ketlikdagi to’g’ri burchakli va amplituda bilan kalibrlangan signaldan foydalaniladi. Bunday signalning ekrandagi tasviri vertikal og’dirish kanalining o’tuvchan xarakteristikasi bilan aniqlanadi; bunda, uning yassi cho’qqisining shakllanishi signal spektrining garmonik tashkil etuvchilari bir pog’onaga past chastotalar sohasida asoslangan. Vertikal og’dirish kanali ACHX sining chastotalarning ushbu sohasidagi yo’l qo’yiladigan notekisligi amaliy jihatdan ENT impul’sli signal amplitudasining chetlanishiga olib keladi. Shuning uchun bunday signal yordamida ostsillografni kalibrlash, tahlillanuvchi signal o’z shakliga ko’ra to’g’ri burchakli impul’sga yaqin bo’lgan hollar uchun maqsadli hisoblanadi. Agar, tahlillanuvchi signal garmonik bo’lsa, uning amplitudasini o’lchash jarayonida o’lchash aniqligiga vertikal og’dirish kanali ACHX sining notekisligi sezilarli ta’sir ko’rsatishi mumkin. Ushbu ta’sirni bartaraf qilish uchun ACHX notekisligini mos holda hisobga olish bilan yoki o’lchov sifatida chastotasi tahlillanuvchi kuchlanish chastotasiga yaqin bo’lgan amplituda bo’yicha kalibrlangan signaldan o’lchov sifatida foydalanish mumkin. O’zgarmas kuchlanishni o’lchashda ham shunday holat ro’y beradi. Ushbu sabablar vertikal og’dirish kanalining chastotaviy xossalariga bog’liq, xususan, uning o’tuvchi xarakteristikasi va ACHX. Ostsillografning kalibrovkasini o’tkazishda sub’ektiv sabablar paydo bo’lib, operatorning individual xususiyatlarga bog’liq holda kalibrovka xatoligiga olib keladi. Shunday qilib, kalibrovka jarayonida kuchlanishni o’lchash xatoligi tashkil etuvchilarining birlashmasi paydo bo’ladi, ularning kelib chiqishiga ko’ra bitta guruhga birlashtirish mumkin va og’dirish koeffitsientini kalibrlashning natijaviy xatoligi sifatida ifodalash mumkin. Kuchlanishni o’lchashdagi xatoliklarni tashkil etuvchi ikkinchi guruh, vertikal og’dirish kanalidagi tahlillanuvchi signal buzilishlariga asoslangan. Ostsillograf ekranida signalning olingan tasviri uning haqiqiy shakliga mos tushmaydi. Buzilishlar sababi bo’lib, nochiziqlik va vertikal og’dirish kanali amplitudaviy xarakteristikasining nochiziqligi bo’lib hisoblanadi. Undan tashqari o’tish xarakteristikasining ideallashgan to’g’riburchakli shaklidan farqlanishi, nochiziqlik, chastota bo’yicha chegaralanganlik va ACHX ning nobarqarorligi bo’lishi mumkin. Ajablanarliki, buzilgan signal darajasini o’lchash mos keladigan haqiqiy kuchlanishni o’lchash xatoliklariga olib keladi. O’lchash xatoliklarini tashkil etuvchi ushbu guruhni xuddi yuqoridagidek signal buzilishining ayrim natijaviy xatoligi sifatida ifodalash mumkin. O’lchash algoritmiga muvofiq bo’lgan keyingi amallar ENT ekranidagi tasvirning geometrik o’lchamini vizual aniqlash bilan bog’liqdir. Bunda, paydo bo’ladigan o’lchashlar xatoliklari tashkil etuvchilarining paydo bo’lishi, nur chizig’ining kengligi va ENT ekrani shkalasining chizig’i, shkalaning bo’lishi mumkin bo’lgan parallaksi hamda kuzatuvchining sub’ektiv xususiyatlariga bog’liq. Xuddi, yuqoridagiga o’xshab tashkil etuvchilarining ushbu guruhini o’lchashni o’lchashning ayrim natijaviy xatoligi sifatida ifodalash qulay. Kuchlanishni o’lchashning jamlangan xatoligi yuqorida keltirilgan uchta natijaviy xatoliklar bilan aniqlanishi mumkin. Shuni ta’kidlash lozimki, ularni jamlash yetarli darajadagi murakkab tadbir bo’lib hisoblanadi, undan tashqari, ular tasodifiy va sistematik xarakterga ega bo’lib, ma’lum darajada bog’liq hisoblanadi. Odatda, normativ-texnik xujjatda o’lchash asbobiga kuchlanishni o’lchashdagi yo’l qo’yiladigan xatolik chegarasi keltirilgan bo’ladi.
Quyida vaqt intervalini o’lchashdagi xatoliklar sababini qarab chiqamiz.
Vaqt intervalini o’lchash kalibrlangan yoymadan foydalanishga asoslangan. O’lchash usuli bo’lib kuchlanishni o’lchashdagi usul qoladi. Yoyma koeffitsientini kalibrlash uchun foydalaniladigan o’lchov sifatida, chastota bo’yicha kalibrlangan sinussimon kuchlanish, yoki, kalibrlangan davrda keluvchi to’g’riburchakli impul’slarning davriy ketma-ketligi qabul qilinadi.
Vaqt intervallarini o’lchash xatoliklarini tashkil etuvchilarning uchta umumlashgan guruhi bilan ifodalash mumkin. Ulardan biri yoyish koeffitsientini kalibrlash xatoligi ifodalab, kalibrovka uchun foydalaniladigan kalibrator yoki signalning boshqa manbasining xossalari bilan aniqlanadi. Ushbu guruhdagi xatoliklarning boshqa sabablari gorizontal og’dirish kanalining elementlariga bog’liq bo’lib, yoyish kuchlanishini shakllantirish va kuchaytirishni ta’minlaydi. Yoymani shakllantirish jarayonidagi paydo bo’ladigan yoyma chiziqliligi, hamda, gorizontal og’dirish kanalining kuchaytirish traktida arrasimon kuchlanishning nochiziqli va chastotaviy buzilishlari ostsillograf gorizontal vaqt shkalasining notekisligiga olib keladi. Bu esa o’z navbatida yoyish koeffitsientini kalibrlashda noaniqliklar paydo qiladi. Xuddi shunday natijalarga yoyish kuchlanishi amplitudasining nobarqarorligi olib keladi, bu esa chiziqli o’suvchan kuchlanishni shakllantirish sxemasining xossalari bilan bog’liqdir. Undan tashqari kalibrovka xatoligi, kalibrlash jarayonini amalga oshiruvchi kuzatuvchining sub’ektiv xususiyatlari bilan aniqlanadi. Vaqt intervalini o’lchash xatoliklarini tashkil etuvchi ikkinchi guruhning sabablari, signaltasvirini ENT ekranida olish jarayonidagi ro’y beradigan signal buzilishlariga asoslangan bo’ladi. Kuchlanishni o’lchashga o’xshab, vaqt intervalini o’lchash, buzilgan ostsillogrammada amalgam oshiriladi. Ushbu holda, vertikal og’dirish kanalida ro’y beradigan faqat buzilishgina emas, balki,gorizontal og’dirish kanalida yoymaning nochiziqligi va nobarqarorligi bo’yicha paydo bo’ladigan vaqt bo’yicha buzilishlar, hamda yoyish kuchaytirgichlarining nochiziqlik va chastotaviy xossalari rol o’ynaydi. Vaqt intervallarining o’lchash xatoltiklarini tashkil etuvchilarining uchinchi guruhi ENT shkalasi bo’yicha tasvirning geometrik o’lchamlarini vizual o’lchash xususiyatlariga asoslangan. Ushbu xatolikning sababi bo’lib, nur chizig’ining chegaraviy kengligi, o’lchanadigan o’lcham, signal darajasini aniq o’rnatmaslik, kuzatishidagi parallakc, o’lchash sharoiti, kuzatuvchining sub’ektiv xususiyatlari hisoblanadi. Elektron nurli ostsillograflarning normativ-texnik xujjatlarida, barcha tashkil etuvchilar hisobga olingan holda, olingan vaqt intervallarini o’lchashdagi yo’l qo’yiladigan xatoliklar chegarasi berilgan bo’ladi.