显示记录装置

1、第6章 显示记录装置学习目标学习目标学习重点学习重点 了解各种显示记录装置工作原理及适用场合。对于检了解各种显示记录装置工作原理及适用场合。对于检流计式记录仪中的光线示波器，要定性掌握其（振子的）流计式记录仪中的光线示波器，要定性掌握其（振子的）动态特性，能应用所学知识对其特性进行分析，根据所记动态特性，能应用所学知识对其特性进行分析，根据所记录信号正确选用示波器的振子，实现信号的不失真记录。录信号正确选用示波器的振子，实现信号的不失真记录。 1. 伺服式记录仪和检流计式记录仪的工作原理。伺服式记录仪和检流计式记录仪的工作原理。2. 光线示波器振子（检流计式记录仪）的动态特性及其光线示波器振子

2、（检流计式记录仪）的动态特性及其正确选用。正确选用。第6章 显示记录装置6.1 伺服式笔式记录仪伺服式笔式记录仪 工作原理工作原理第6章 显示记录装置 特点特点 是一种记录电压信号的电位计式记录仪，属于零位是一种记录电压信号的电位计式记录仪，属于零位平衡式伺服系统。平衡式伺服系统。 记录幅值的精度较高，误差一般不超过满量程的记录幅值的精度较高，误差一般不超过满量程的0.2%0.5% 。 因其运动部分的机械惯性较大，故只能记录变化缓因其运动部分的机械惯性较大，故只能记录变化缓慢的低频信号（一般在慢的低频信号（一般在10Hz以下）。以下）。X-Y函数记录仪函数记录仪第6章 显示记录装置6.2 检流

3、计式笔式记录仪检流计式笔式记录仪 工作原理工作原理 通电线圈在磁场中受力而通电线圈在磁场中受力而产生偏转，从而将输入（被记产生偏转，从而将输入（被记录）电流的变化转换为记录笔录）电流的变化转换为记录笔的位移变化。的位移变化。 第6章 显示记录装置 动力学分析动力学分析电磁力矩电磁力矩 dttdDtMD)()( )()(tiKtMii 阻尼力矩阻尼力矩 )()(tGtMG 游丝反力矩游丝反力矩 22)()()()(dttdJtMtMtMGDi )()()()(22tiKtGdttdDdttdJi )(ti)(t G游丝的扭转刚度系数游丝的扭转刚度系数 J转动惯量转动惯量 D阻尼系数阻尼系数 iK

4、常数常数 输入输入输出输出 第6章 显示记录装置22222)/()/()/()()()(nnnissSJGsJDsJKsIssH 传递函数传递函数 特点特点 检流计式笔录仪是一个二阶系统。为实现信号的不失检流计式笔录仪是一个二阶系统。为实现信号的不失真记录，应满足真记录，应满足 且且 。 因转动惯量较大及游丝刚度较小，因此固有频率较低，因转动惯量较大及游丝刚度较小，因此固有频率较低，加上摩擦，因此其可记录信号的频率也比较低，加上摩擦，因此其可记录信号的频率也比较低， 通常通常100Hz。GKSi 静态灵敏度静态灵敏度 JGn 固有频率固有频率 GJD2 阻尼比阻尼比 707. 0 4 . 0/

5、max n 第6章 显示记录装置各种笔式记录仪各种笔式记录仪第6章 显示记录装置6.3 光线示波器光线示波器 由于运动部件的惯性较大以及机械摩擦的存在，前由于运动部件的惯性较大以及机械摩擦的存在，前面两种笔式记录仪可记录信号的频率都比较低。为了改面两种笔式记录仪可记录信号的频率都比较低。为了改善记录仪的动态特性，人们发明了光线示波器。光线示善记录仪的动态特性，人们发明了光线示波器。光线示波器也是一种检流计式记录仪，它用一个转动惯量较小波器也是一种检流计式记录仪，它用一个转动惯量较小的振子取代了检流计式笔录仪的动圈部分，同时用的振子取代了检流计式笔录仪的动圈部分，同时用“光光笔笔”取代了机械笔，

6、由于取代了机械笔，由于 ，从而使其具有较，从而使其具有较高的固有频率，可以实现对高频（最高可达高的固有频率，可以实现对高频（最高可达10kHz）信）信号的不失真记录。号的不失真记录。 JGn/ 第6章 显示记录装置 工作原理工作原理第6章 显示记录装置 特点特点 光线示波器（的振子）也是一个二阶系统，其动态特光线示波器（的振子）也是一个二阶系统，其动态特性与检流计式笔式记录仪相似。为实现信号的不失真记录，性与检流计式笔式记录仪相似。为实现信号的不失真记录，也应满足也应满足 且且 。 选择振子的依据是其固有频率，应满足上面的条件。选择振子的依据是其固有频率，应满足上面的条件。707. 0 4 .

7、 0/max nff 固有频率较高的振固有频率较高的振子（子（ ）的阻）的阻尼主要由油阻尼产生，尼主要由油阻尼产生，固有频率较低的振子固有频率较低的振子（ ）的阻尼）的阻尼主要由电磁阻尼产生。主要由电磁阻尼产生。Hz400 nfHz400 nfSC-16型光线示波器型光线示波器第6章 显示记录装置6.4 磁带记录仪磁带记录仪 6.4.1 磁带记录仪的组成磁带记录仪的组成磁带记录仪的基本组成磁带记录仪的基本组成第6章 显示记录装置6.4.2 磁带记录仪的记录方式磁带记录仪的记录方式磁头的结构磁头的结构1. 模拟记录方式模拟记录方式 直接记录方式直接记录方式 调制记录方式调制记录方式 2. 数字记

8、录方式数字记录方式SONY 多通道数字式磁带机多通道数字式磁带机磁带记录仪磁带记录仪第6章 显示记录装置 特点特点 工作频带宽，可记录直流信号及数兆赫兹的交流信号。工作频带宽，可记录直流信号及数兆赫兹的交流信号。 所记录的信息可长久保存，必要时可实现信号的重放。所记录的信息可长久保存，必要时可实现信号的重放。 能同时记录多路信号，在工作频带内可保证这些信号之能同时记录多路信号，在工作频带内可保证这些信号之间的时间和相位关系。间的时间和相位关系。 具有变换信号时基（时间尺度）的能力。具有变换信号时基（时间尺度）的能力。 既可记录模拟信号，也可记录数字信号。既可记录模拟信号，也可记录数字信号。 记

9、录速度快，记录数字信号时可高达记录速度快，记录数字信号时可高达1MB/s。 可以和计算机配合，进行大量复杂的数据处理、分析。可以和计算机配合，进行大量复杂的数据处理、分析。 第6章 显示记录装置6.5 数字存储示波器数字存储示波器 工作原理工作原理第6章 显示记录装置数字存储示波器数字存储示波器第6章 显示记录装置 工作方式工作方式 模拟方式：模拟方式：象传统示波器一样工作，此时工作频带不象传统示波器一样工作，此时工作频带不受受A/D转换器转换速度的影响，可以高达转换器转换速度的影响，可以高达100MHz； 存储方式：存储方式：信号经信号经A/D转换后被存储起来，经转换后被存储起来，经D/A转

10、换、转换、波形重构、功率放大，在波形重构、功率放大，在CRT上显示出重构后的波形。上显示出重构后的波形。 信号算术运算信号算术运算 多窗口工作模式多窗口工作模式 波形参数的自动测量波形参数的自动测量 数字信号处理数字信号处理 通信接口通信接口 记录信号波形的硬拷贝记录信号波形的硬拷贝 特点特点第6章 显示记录装置本章小结本章小结 传统的显示记录装置是伺服式记录仪和检流计式记传统的显示记录装置是伺服式记录仪和检流计式记录仪。伺服式记录仪由于机械传动系统的存在而只能记录录仪。伺服式记录仪由于机械传动系统的存在而只能记录变化缓慢的信号，检流计式记录仪由于固有频率及灵敏度变化缓慢的信号，检流计式记录仪由于固有频率及灵敏度较高，因此可以记录频率较高的信号。光线示波器一种检较高，因此可以记录频率较高的信号。光线示波器一种检流计式记录仪，其核心部件是振子，它具有二阶系统的特流计式记录仪，其核心部件是振子，它具有二阶系统的特性。通过选用适当的振子可以保证不失真地记录信号。近性。通过选用适当的振子可以保证不失真地记录信号。近年来出现的数字存储示波器，通过微处理器