Phasendifferenz-Messung Im Zweikanalbetrieb; M10 - Hameg Instruments HM 203-6 Bedienungsanleitung

hochliegenden Schaltungsteilen bestimmen. Allgemein
gilt, dalg bei der Darstellung von Differenzsignalen die Ent-
nahme der beiden Signalspannungen nur mit Tastteilern
absolut gleicher Impedanz und Teilung erfolgen darf. Fur
manche Differenzmessungen ist es vorteilhaft, die Masse-
kabel beider Tastteiler nicht mit dem MefSobjekt zu verbin-
den. Hierdurch kénnen eventuelle Brumm- oder Gleichtakt-
stérungen verringert werden.
XY-Betrieb
Fur XY-Betrieb wird die Taste X-¥ im X-Feld betatigt. Das
X-Signal wird Uber den Eingang von Kanal ff zugefuhrt. Ein-
gangsteiler und Feinregler von Kanal Il werden im XY-
Betrieb fur die Amplitudeneinstellung in X-Richtung
benutzt. Zur horizontalen Positionseinstellung ist aber der
X-POS.-Regler zu benutzen. Der Positionsregler von Kanal
ll ist im XY-Betrieb abgeschaltet. Max. Empfindlichkeit und
Eingangsimpedanz sind nun in beiden Ablenkrichtungen
gleich. Die Taste X-MAG. x10 fur die Dehnung der Zeitlinie
sollte dabei nicht gedruickt sein. Die Grenzfrequenz in X-
Richtung ist ca. 2,5 MHz (—3dB). Jedoch ist zu beachten,
dafg schon ab 50 kHz zwischen X und Y eine merkliche, nach
hdéheren Frequenzen standig zunehmende Phasendifferenz
auftritt. Das Y-Signal kann mit Taste INVERT umgepolt wer-
den. Dagegen ist die Umpolung des X-Signals mit der
INVERT-Taste von Kanal || nicht médglich!
Der XY-Betrieb mit Lissajous-Figuren erleichtert oder
ermdglicht gewisse MefSaufgaben:
— Vergleich zweier Signale unterschiedlicher Frequenz
oder Nachziehen der einen Frequenz auf die Frequenz
des anderen Signals bis zur Synchronisation. Das gilt
auch noch fur ganzzahlige Vielfache oder Teile der einen
Signalfrequenz. |
— Phasenvergleich zwischen zwei Signalen gleicher Fre-
quenz.
Phasenvergleich mit Lissajous-Figur
Die folgenden Bilder zeigen zwei Sinus-Signale gleicher
Frequenz und Amplitude mit unterschiedlichen Phasenwin-
keln.
Sa T W _ i
GE
a" 180°
Die Berechnung des Phasenwinkels oder der Phasenver-
schiebung zwischen den X- und Y-Eingangsspannungen
(nach Messung der Strecken a und b am Bildschirm) ist mit
den folgenden Formeln und einem Taschenrechner mit
Winkelfunktionen ganz einfach und Ubrigens unabhangig
von den Ablenkamplituden auf dem Bildschirm.
cos ~ =
( = are sin
Hierbei mu beachtet werden:
— Wegen der Periodizitat der Winkelfunktionen sollte die
rechnerische Auswertung auf Winkel =90° begrenzt
werden. Gerade hier liegen die Vorteile der Methode.
— Keine zu hohe Mefsfrequenz benutzen. Oberhalb
120kHz kann die gegenseitige Phasenverschiebung der
beiden Oszilloskop-Verstarker des HM203-6 im XY-
Betrieb einen Winkel von 3° Uberschreiten.
— Aus dem Schirmbild ist nicht ohne weiteres ersichtlich,
ob die Testspannung gegentber der Bezugsspannung
vor- oder nacheilt. Hier kann ein CR-Glied vor dem Test-
Spannungseingang des Oszilloskops helfen. Als R kann
gleich der 1 MQ2-Eingangswiderstand dienen, so dag nur
ein passender Kondensator C vorzuschalten Ist. Vergr6-
Rert sich die Offnungsweite der Ellipse (gegentiber kurz-
geschlossenem C), dann eilt die Testspannung vor und
umgekehrt. Das gilt aber nur im Bereich bis 90° Phasen-
verschiebung. Deshalb sollte C genugend grols sein und
nur eine relativ kleine, gerade gut beobachtbare Phasen-
verschiebung bewirken.
Falls im XY-Betrieb beide Eingangsspannungen fehlen
oder ausfallen, wird ein sehr heller Leuchtpunkt auf
dem Bildschirm abgebildet. Bei zu hoher Helligkeitsein-
stellung (INTENS.-Knopf) kann dieser Punkt in die
Leuchtschicht einbrennen, was entweder einen blet-
benden Helligkeitsverlust oder, im Extremfall, eine voll-
standige Zerstérung der Leuchtschicht an diesem
Punkt verursacht.
Phasendifferenz-Messung
im Zweikanal-Betrieb
Eine gréfere Phasendifferenz zwischen zwei Eingangssti-
gnalen gleicher Frequenz und Form last sich sehr einfach
im Zweikanalbetrieb (Taste DUAL gedrtickt) am Bildschirm
messen. Die Zeitablenkung wird dabei von dem Signal
getriggert, das als Bezug (Phasenlage Q) dient. Das andere
Signa! kann dann einen vor- oder nacheilenden Phasenwin-
kel haben. Fur Frequenzen =1 kHz wird alternierende Kanal-
umschaltung gewahlt; fur Frequenzen <1 kHz ist der Chop-
per-Betrieb geeigneter (weniger Flackern). Die Ablesege-
nauigkeit wird hoch, wenn auf dem Schirm nicht viel mehr
als eine Periode und etwa gleiche Bildhéhe beider Signale
eingestelit wird. Zu dieser Einstellung k6nnen — ohne Ein-
flul& auf das Ergebnis — auch die Feinregler fur Amplitude
und Zeitablenkung und der LEVEL-Knopf benutzt werden.
Beide Zeitlinien werden vor der Messung mit den Y-PQS.-
M10 203-6
Anderungen vorbehalten