Měření otáček IRC snímačem

Samotný přípravek 1 je velmi univerzální, jeho podstatná zařízení jsou proto označena písmeny až na následujícím obrázku. Po zapnutí všech zařízení nastavujeme otáčky motorku a regulací napětí na zdroji 6. Na osciloskopu 3 (je připojen přes propojovací pole 2) můžeme sledovat průběh impulsů z IRC snímače b. Pokud se chceme přesvědčit, že pro opačný směr otáčení bude pořadí "fází" otočeno, můžeme na zdroji 6 změnit polaritu napájecího napětí stejnosměrného motorku (na osciloskopu to bude vypadat, jako kdyby signál z druhého kanálu byl negován, ale to je optický klam způsobený synchronizací spouštění s prvním kanálem). Pro přibližný odhad otáček slouží malé tachodynamko c, na které je připojen voltmetr 4. O přesnější určení otáček se můžeme pokusit stroboskopem 5 (na ozubeném kotouči g je nalepen bílý štítek, který nám tuto úlohu usnadní). Osobně spíše doporučuji si od úlohy s tachoalternátorem půjčit bezkontaktní snímač otáček, který tuto značku pro měření umožňuje snímat také. Z přípravku zůstává nevyužoto například indukční snímání otáček (dvojice snímačů d) a optiské snímání zubů e - v obou případech jsou k dispozici opět dva snímače, posunuté o polovinu šířky zubu (z hlediska otáčení čtvrt periody, tedy 90^o).

Zběžně ovládání osciloskopu: Vypínač a je zřetelně označen. Pokud se chceme přesvědčit, která křivka je která, musíme si s nimi "zahýbat" nejlépe svislým posuvem h (ovladače druhého kanálu jsou označeny týmiž, ale červenými písmeny). Sondy pro signál prvního a druhého kanálu jsou označeny písmenky l (případný vstup pro externí spouštění, tedy synchronizaci zobrazování s jiným kanálem, než je některý ze zobrazovaných, je na zadním panelu přístroje). Vodorovná rychlost vykreslování paprsků je konstatní (pevně nastavená tzv. časovou základnou), takže při rychlém přeběhu zobrazovaného digitálního signálu z "0" do "1" či zpět jej prakticky nevidíme. To, že jas křivek příliš nezáleží na nastaveném rozsahu časové základny je dáno tím, že u rychlejších frekvencí paprsek sice běží rychleji, ale po dokončení průběhu se vykresluje znovu, a tudíž proběhne stejné místo víckrát. Každá rozumně pracující obrazovka má tzv. dosvit, takže vydrží svítit někdy i desetiny vteřiny poté, co paprsek proběhl, takže čtení je příjemnější. I tento typ osciloskopu může místo časové základny používat pro určení vodorovné pozice paprsku další pomocný signál a pracovat tak jako x-y vykreslovací zařízení, pokud přepínač b přepneme do polohy X-Y (tím první kanál X připojíme místo vstupu časové základny).

Velikost zobrazované křivky nastavuje ovladač g (pokud chceme z mřížky na osciloskopu zjistit napětí, pak musí být tmavší knoflík na pravém dorazu v poloze "calibrated" - na světlém knoflíku pak bílá ryska určuje nastavený rozsah). Přepínač j určuje, zda se bude zobrazovat kanál 1, 2 či nejlépe oba (ADD značí zobrazování součtu obou kanálů). Polaritu druhého kanálu můžemo obrátit tlačítkem k. Přepínači i lze odstranit stejnosměrnou složku signálu, pokud je přepneme do polohy AC.

Na časové základně si můžeme nastavit rozsah vodorovné osy nastavením rychlosti generování "pily" vodorovného signálu osciloskopu, jednak hrubě a přesně ovladačem b, jednak přesně knoflíkem c. Pokud si křivku zobrazíme moc dlouhou, můžeme ji posouvat vodorovně ovladačem f. Hodnoty okolo ovladače b platí v případě, že c je v poloze "calibrated". Nastavovací prvky v tmavě vyznačené oblasti p slouží ke generování signálu pro výstup o - osciloskop je mnohdy využit pro proměřování vlastností pasivních zařízení, kdy nás zajímá jejich výstup, máme-li známý vstup. V našem případě nejsou využity.

Osciloskop slouží pro zobrazování pravidelných rychle se opakujících jevů. Aby je zobrazil vždy ve stejném místě (vodorovně, tedy v čase), musí začít s vykreslováním od nějaké předem očekávané události. Zpravidla to bývá stav, kdy některý signál překročí nějakou úroveň. V tom případě se na ovladači e nastaví tato úroveň, na přepínači n pak nastavíme, zda jde o vzestupnou či sestupnou hranu, a na přepínači d pak vybereme, který ze signálů má tuto podmínku splňovat (EXT je externí synchronizace, vstup je na zadním panelu osciloskopu, konektor TRIG IN je ten spodní).

Ovladače q slouží k zaostření a nastavení jasu paprsku. Jak vidíte, ovládání je přes řadu funkcí velmi logické a po krátkém zacvičení nepotřebuje žádný návod.

Cílem měření osciloskopem u této úlohy je určení počtu pulsů z IRC snímače. Otočíme ovladačem c do polohy "calibrated", následně ovladačem b zvolíme vhodnou frekvenci, aby byla vidět celá perioda signálu. Spočteme, kolik dílků mřížky zabírá perioda, a z ovladače b zjistíme, kolik je jeden dílek. Ponásobením získáme periodu a její převrácená hodnota je frekvence. Podělením frekvencí otáčení (pozor - v 1.s^-1, nikoli 1.min^-1) zjistíme požadovaný údaj a porovnáme s údaji na štítku IRC snímače (písmeno b na druhém obrázku).

Hlavní vypínač je napravo dole, označený jako power (b). Po zvolení rozsahu přepínači d můžeme jemně nastavit frekvenci ovladačem e (v našem případě samotné tlačítko chybí, ale na funkci to nemá vliv). Pro spuštění stroboskopu můžeme nyní stisknout "spoušť" - tlačítko na "pistolové" rukojeti (držadle) přístroje. Pokud nechceme, aby v okamžiku, kdy jsou generovány záblesky, údaj z displeje zmizel, musíme stisknout i tlačítko "display+flash" (a). Pokud máme stisknuto obojí (a i b) i "spoušť", můžeme nyní zkusit ovladačem e nastavit takovou frekvenci, až se obraz rotujícího kola (a zejména nálepka na něm) zastaví. To jsou hledané otáčky. Pokud nechcete držet "spoušť", můžete použít tlačítko "flash" (c), které způsobí, že stroboskop bude generovat záblesky stále, až do zničení výbojky.

Při externí synchronizaci na vstupu i (zapíná se tlačítkem h) mohou být záblesky odvozeny od vnější události - zda od vzestupné či sestupné hrany volíme tlačítkem g (pak se nechá použít například pro seřízení předstihu u automobilu, to ale není náš případ).