Kako uporabljati osciloskop? Kako uporabljati prenosni digitalni osciloskop?

Ta članek bo podrobno pojasnite, kako uporabiti osciloskop v, kaj je in čemu je to potrebno. Ne laboratorij ne more obstajati brez merilne izhodnih signalov, napetosti in tokov. In če mislite, da se vključijo v načrtovanje in gradnjo različnih naprav (še posebej, ko gre za visoko tehnologijo, na primer napajalni inverter), nato pa naredite nekaj, kar bi bilo problematično, brez osciloskopa.

Kaj je osciloskop?

To je naprava, ki vam omogoča, da "opazujete" napetost ali natančneje svojo obliko za določeno časovno obdobje. S svojo pomočjo lahko izmerite veliko parametrov - napetost, frekvenco, tokovno moč, kota faznih premikov. Toda kaj je še posebej dobro ta naprava, zato je to zato, ker vam omogoča vizualno ovrednotenje oblike signala. Konec koncev je v večini primerov tista, ki govori o tem, kaj točno se dogaja v vezju, v katerem se izvaja merjenje.

V nekaterih primerih napetost lahko vsebuje ne samo konstantno, temveč tudi izmenično komponento. In oblika druge je lahko daleč od idealne sinusoidne. Takšni signalni voltmetri so na primer zaznani z velikimi napakami. Stikala bodo ustvarila eno vrednost, digitalni bodo mnogo manjši, DC voltmetri pa bodo večkrat večji. Najbolj natančno merjenje dobimo z uporabo naprave, opisane v članku. In ne glede na to, ali uporabljamo osciloskop H3013 (kako ga uporabiti, razloženo spodaj) ali drug model. Meritve so enake.

Značilnosti naprave

Digitalni osciloskopi ne more samo prikazati valovne oblike v realnem času, ampak tudi shraniti vse podatke, ki jih je mogoče pozneje brati na osebnih računalnikih. Glede na oscilogram, prikazan na zgornji sliki, lahko določite nekatere značilnosti signalov:

1. Znak signala je impulz.
2. Negativne vrednosti nimajo vhodnega signala.
3. Vrednosti od 0 do največje in nazaj se zelo hitro spremenijo.
4. Trajanje impulza je daljše od trajanja premora več kot trikrat.

Praviloma se s pomočjo osciloskopa pregledujejo periodični signali. Gre za o njih, o katerih bomo razpravljali v članku.

Kako deluje

Srce vseh osciloskopov je katodna cev. To lahko rečete, radijska svetilka, zato je znotraj vakuuma. Na katodi se oddajajo elektroni. S pomočjo fokusnega sistema se iz teh elektronov oblikuje tanek snop. Notranjost zaslona je pokrita z enako plastjo fosforja. Osvetljuje se, ko je izpostavljen elektrom. Če pogledamo zunaj na zaslonu, lahko vidite sredino svetle točke.

V Ljubljani katodne cevi Obstajata dva para plošč, ki usmerjajo elektronski žarek v želeno smer. In njegovo odstopanje poteka v pravokotnih (medsebojno) smerih. Poenostavljeno se pridobita dva koordinatna sistema. Za spremljanje napetosti na zaslonu slušalke potrebujete:

1. Vodoravno bi bilo treba žarek odkloniti tako, da je vrednost odstopanja neposredno sorazmerna glede na čas.
2. V navpični ravnini je potrebno, da je vrednost odstopanja sorazmerna napetosti, katere študija poteka.

Pometaj

Na tiste plošče, ki se nahajajo v navpični ravnini, je potrebno napetost pometanja. Je žagasta, počasi narašča linearno in se zelo hitro zmanjšuje. V tem primeru pozitivna napetost povzroči, da se žarek odstopa desno. Negativen - na dejstvo, da se žarek premika na levo. Takrat je opazovalec pred zaslonom in vidite, kako se gredo premika od leve proti desni. Hkrati je njegova hitrost konstantna. Ko doseže skrajno desno mejo, se hitro vrne v prvotno. Potem se ponovi ponovitev.

V tem članku bomo čim bolj govorili o tem, kako pravilno uporabiti osciloskop. Zgornji postopek se imenuje "sweep". Linija čiščenja je črta (vodoravna), ki jo na zaslonu potisne žarek. Pri meritvah se imenuje ničelna črta. To je tudi časovna os na grafu. Pogostost pometanja ni nič več od frekvence, s katero se sam ponavlja pulz z žago. Ne velja za meritve. Pomembni parametri za meritve so hitrost.

Kako povezati uvoženi osciloskop

Napetost je treba meriti na dveh točkah, zato je vhod osciloskopa dva terminala. Upoštevajte, da so funkcije vsakega terminala drugačne:

1. Prvi je povezan z vhodom ojačevalnika, ki odbija žarek v navpični ravnini.
2. Drugi terminal je skupna žica (tla, minus, ohišje). Ima električno povezavo neposredno s telesom naprave.

Zato lahko sklepamo, da se fazna napetost glede na zemljo izmeri s pomočjo oscilografa. In potrebno je vedeti, kateri od vhodov je faza. Pri napravah s tujino se uporablja posebna zasnova. V njih je skupna žica izdelana v obliki posnetka tipa "krokodila". Najbolj primerna rešitev, saj je to žica, ki se najpogosteje poveže s kovinskim ohišjem naprave, na kateri se meritve izvajajo. Toda faza se izvaja v obliki igle. Z njeno pomočjo lahko preprosto skočite na katero koli mesto tiskanega urejanja, tudi v enem samem nožnem mikroprocesorju.

Kako povezati domači osciloskop

V Rusiji obstajajo različni standardi, zato je na domačih proizvodnih napravah vse drugačno. Najpogosteje uporabljeni vtikači so premer 4 mm. In so enaki, morate izvedeti nekaj znakov, da ne bi zamenjali povezave:

1. Negativni zaključek je praviloma dolg.
2. Črna ali rjava barva je značilna za zemeljsko žico.
3. Vtikač za ozemljitev ali "skupna žica" sta označeni na ozemljitvenem vtiču.

Toda to ni mogoče vedno izpolniti, saj se kabli pogosto popravljajo, med katerimi je vtikač nameščen na žici, ki je na voljo. Z verjetnostjo 100% lahko ugotovite, katera žica je nič in je faza, na en način. Najprej se dotaknite roke enega čepa, nato drugega. In ni odvisno od modela, ni važno, to je osciloskop C1-118A (kako uporabljati naprave, to bo povedano spodaj) ali kakšno drugo.

Če držite negativno žico v roki, na zaslonu naprave vidite ravno vodoravno črto. In če se dotaknete fazne žice, se na zaslonu pojavi izkrivljena sinusna plošča z velikim številom motenj. Slednje so posledica dejstva, da obstaja nekaj zmogljivosti med žicami električnega gospodinjstva v sobi in vašem telesu (prostor v sobi je dielektričen).

Naslednji koraki

Ko določimo fazo in minus, se lahko opravijo meritve. V primeru, da ne morete vizualno določiti skupnega za vse elemente žice, se morate povezati s točkama, med katerimi želite meriti napetost. Toda najpogosteje obstaja skupna žica v vezju, lahko jo celo priključimo na tla. Osciloskop OMSH-2M je prav tako pripravljen na enak način. Kako ga uporabiti za merjenje količin bo opisano v nadaljevanju. V tem primeru mora biti z njim povezana ozemljitvena žica osciloskopa.

Dejansko je osciloskop voltmeter, ki prikazuje graf variacije napetosti v določenem časovnem intervalu. Ampak to vam omogoča, da vidite obliko električnega toka. Če želite to narediti, morate povezati poseben trenutni upor. In njegova vrednost mora biti manjša od impedance samega vezja. V tem primeru upor ne bo vplival na delovanje vezja.

Dvokanalni osciloskop

Imenuje se tudi dvojni žarek, ima eno funkcijo - hkrati lahko prikaže signale iz dveh različnih virov na zaslonu. Ima dva kanala, ki sta označeni z rimskimi številkami. Upoštevajte, da so v obeh kanalih negativni priključki električno priključeni na ohišje. Zato jih med meritvami ne povežite z različnimi deli vezja. Tukaj je, kako uporabiti osciloskop C1-68, na primer za merjenje toka in napetosti hkrati.

Poleg tega obstaja tveganje, da bi dobili napačne podatke, ker se je veriga zaradi tega kratkega stika drastično spremenila. Pomanjkljivost je, da ni mogoče opazovati dveh različnih napetosti. Ampak to ni zelo pomembno, saj je v večini naprav eden od polov (praviloma negativni terminal napajanja) povezan s primerom in je pogost. Posledično se meritve vseh napetosti pojavijo v primerjavi s to skupno žico.

Ima dvokanalno napravo

Z uporabo dvokanalnega osciloskopa lahko hkrati spremljate tok in napetost v tokokrogu. Zato enostavno merimo fazni premik med napetostjo in tokom. En kanal mora izmeriti tok, drugi pa napetost v preiskovanem vezju. Za merjenje toka, kot se spomnite, je potrebno v tokokrogu vključiti upor z določeno upornostjo. Ker je uporaba osciloskopa C1-94 in analogov precej težavna, morate pri roki priporočiti povezovalne diagrame za merjenje določenega parametra.

Treba je posvetiti pozornost načrtovanju osciloskopov - malo je nesimetrično. Z drugimi besedami, sinhronizacija prvega kanala je veliko boljša in stabilnejša od druge. Zato morate povezati izhode prvega kanala za merjenje napetosti, ne pa trenutnega. To bo omogočilo bolj stabilen prikaz oscilograme na zaslonu instrumenta. Nikoli priključite negativne priključke obeh kanalov na različne točke na vezju! Vedno jih skupaj.

Nadzor

Na sprednji strani naprave je več ročajev, ki so potrebni za natančno nastavitev osciloskopa. Dva potenciometra - za krmiljenje kanalov 1 in 2. Prav tako obstaja funkcija za nadzor sinhronizacije, skeniranja, možnosti prilagajanja fokusa, svetlosti, osvetlitve ozadja. Če pogledate na zaslon, lahko vidite, da je razdeljen na majhne kvadrate - razdelke. Uporabiti jih je treba za meritve. Na teh trgih je treba pritrditi vodoravno in navpično lestvico. Takšne funkcije imajo osciloskop C1-67. V nadaljevanju bomo opisali uporabo takšnih naprav za merjenje količin.

Upoštevajte, da se horizontalna lestvica izmeri v sekundah na delitev. In navpično - v voltih na delitev. Praviloma je v osciloskopu približno 6-10 kvadratov v vodoravni ravnini in 4-8 v navpični smeri. Središčne črte nosijo tveganja, razdelijo vsak segment na 10 delov (enako) ali 5. Zaradi teh delitev je mogoče narediti natančnejše izračune.

Način prijave

Na sprednji plošči je posebno stikalo, ki preklopi napravo v različna stanja. Označena s simbolom - na vrhu je ravna črta, pod njo - valovita. Pri prenosu v zgornji položaj lahko napetost AC in DC napolni vhod. Vhod je odprt za DC. Pri preklopu v spodnji položaj je dovoljen le vhod AC napetosti. Zaradi tega je mogoče izmeriti zelo majhne izmenične napetosti (glede na zelo velike vrednosti konstantne napetosti). Dejansko za izvajanje meritev v ojačevalne kaskade.

To je dokaj enostavno uresničiti - potrebno je povezati kondenzator z vhodom ojačevalnika. V tem primeru je vhod zaprt. Upoštevajte, da so v tem načinu oslabljeni nizkofrekvenčni signali s frekvenco manj kot 5 Hz. Zato jih je mogoče meriti le v načinu odprtega vhoda.

Ko je stikalo nastavljeno na srednji položaj, se ojačevalnik odklopi od vhodnega konektorja in pride do kratkega stika do ohišja. Zaradi tega je mogoče nastaviti pometanje. Ker je uporaba osciloskopa C1-49 in analogov brez poznavanja osnovnih kontrol nemogoča, je vredno govoriti o njih bolj podrobno.

Vnos kanala osciloskopa

Sprednja plošča ima lestvico v navpični ravnini - določi se z gumbom občutljivosti kanala, na katerem poteka merjenje. Lestvico je mogoče nemoteno spremeniti, vendar po korakih, s pomočjo stikala. Katere vrednosti lahko nastavite z njo, poglejte primer poleg njega. Na eni osi s tem stikalom je krmilnik za gladko nastavitev (tu je, kako uporabiti osciloskop C1-73 in podobne modele).

Na sprednji plošči lahko najdete ročaj s sliko dvosmerne puščice. Če ga zavrtite, se bo grafikon tega kanala začel gibati v navpični ravnini (navzdol). Upoštevajte, da je v bližini tega ročaja grafični simbol, ki prikazuje, kako se lahko vrti, da bi spremenil vrednost množitelja na manjšo ali večjo stran. Nadzor oba kanala sta enaka. Poleg tega so na sprednji plošči gumbi za prilagajanje kontrasta, svetlosti in sinhronizacije. Treba je omeniti, da digitalni žepni osciloskop (kako uporabljati napravo, ki ga razmišljamo) ima tudi več možnosti za prikazovanje grafikonov.

Kako se meritve izvajajo

Še naprej opisujemo uporabo digitalnega osciloskopa ali analognega. Pomembno je omeniti, da imajo vsi pomanjkljivosti. Treba je omeniti eno funkcijo - vse meritve se izvajajo vizualno, zato obstaja tveganje, da bo napaka visoka. Upoštevati mora tudi dejstvo, da ima napetost pometanja izredno nizko linearnost, kar vodi do merilne napake faznega pomika ali frekvence za približno 5%. Da bi te napake čim bolj zmanjšali, je potreben en preprost pogoj: graf mora zajemati približno 90% površine zaslona. Ko se izvede merjenje frekvence in napetosti (časovni interval), nastavite prilagoditev ojačanja vhodnega signala in hitrost pomika v najnižje položaje. Treba je omeniti eno funkcijo: ker digitalni osciloskop lahko uporablja tudi novinec, so instrumenti z elektronsko cevjo izgubili pomembnost.

Kako meriti stres

Za merjenje napetosti morate uporabiti vrednosti skale v navpični ravnini. Najprej morate narediti eno od teh dejanj:

1. Priključite obe vhodni priključki osciloskopa drug na drugega.
2. Preklopite stikalo vhodnega načina v položaj, ki ustreza povezavi s skupnim žicom. Nato je regulator, v katerem je prikazana smer dvosmerne puščice, zagotoviti, da se linija skeniranja sklada s centralno (vodoravno) črto na zaslonu.

Prenesite instrument v merilni način in vnesite signal, ki ga želite pregledati. V tem primeru je stikalo za način delovanja nameščeno v katerem koli delovnem položaju. Ampak kako uporabljati prenosni digitalni osciloskop? Nekoliko težje - ti instrumenti imajo veliko več prilagoditev.

Kot rezultat, na zaslonu lahko vidite določen graf. Za natančno merjenje višine uporabite ročaj s sliko vodoravne dvosmerne puščice. Prepričajte se, da je zgornja točka grafikona porazdeljena na navpično črto v sredini. Na njem je kalibracija, zato bo veliko lažje izračunati dejansko napetost v vezju.

Kako meriti frekvenco

Z uporabo osciloskopa lahko izmerite časovne intervale, še zlasti čas signala. Razumete, da je frekvenca vsakega signala vedno sorazmerna s časom. Obdobje se lahko meri na poljubnem področju valovne oblike. Ampak bolj priročno in natančnejše je meriti v tistih točkah, kjer se graf preseli s horizontalno osjo. Zato je treba pred začetkom meritve prepričati, da je jasno premikanje jasno na vodoravni črti, ki se nahaja v sredini. Ker je prenosni digitalni osciloskop precej lažji od analognega, so se slednji že dolgo potopili v pozabo in se redko uporabljajo za meritve.

Nadalje, z uporabo ročaja, označenega z vodoravno dvosmerno puščico, je treba začetek obdobja premakniti na skrajno levo vrstico na zaslonu. Po izračunu obdobja signala lahko za izračun frekvence uporabite preprosto formulo. Če želite to narediti, morate enoto razdeliti v predhodno izračunano obdobje. Natančnost meritev je lahko drugačna. Da bi ga povečali, morate grafikon raztegniti vodoravno čim bolj.

Bodite pozorni na eno rednost: ko se obdobje poveča, se frekvenca zmanjša (delež je obraten). Nasprotno, ko se obdobje zmanjša, se frekvenca poveča. Nizka vrednost napake je, kadar je manj kot 1 odstotek. Ampak vsak osciloskop ne more zagotoviti tako visoke natančnosti. Samo digitalni, pri katerih linearno skeniranje, lahko dobite tako natančne meritve.

Kako se določi fazni premik?

In zdaj, kako uporabiti osciloskop C1-112A za merjenje faznega premika. Toda za začetek - definicija. Premik faze je značilnost, ki prikazuje, kako sta dva procesa (oscilatorja) nekaj časa urejena relativno med seboj. In meritev ni v nekaj sekundah, temveč v delih obdobja. Z drugimi besedami, merska enota je enota kota. Če so signali enako razmaknjeni, je fazni premik enak za njih. In ni odvisna od frekvence in obdobja - lahko je dejanska lestvica grafov na horizontalni (časovni) osi poljubna.

Največja natančnost merjenja je, če raztegnete graf na celotni dolžini zaslona. V analognih osciloskopih bo valovna oblika za vsak kanal enaka svetlost in barva. Za razlikovanje teh grafov med seboj je potrebno narediti za vsako svojo amplitudo. In napetost, ki se uporablja za prvi kanal, je pomembno storiti čim več. V tem primeru je veliko bolje, da se slika na zaslonu sinhronizira. Tukaj je, kako uporabiti osciloskop C1-112A. Druge naprave se nekoliko razlikujejo.