Kaip naudotis osciloskopu? Kaip naudoti nešiojamą skaitmeninę osciloskopu?

Straipsnyje išsamiai aprašoma, kaip naudoti osciloskopą, koks jis yra ir kokiu tikslu jis yra reikalingas. Jokia laboratorija negali išgyventi be matavimo įrangos ar signalų šaltinių, įtampų ir srovių. Ir jei planuojate kurti ir kurti įvairius įrenginius (ypač jei kalbame apie aukšto dažnio technologijas, pavyzdžiui, inverterių maitinimo šaltinius), tada be osciloskopo kažkas bus sunku.

Kas yra osciloskopas?

Tai prietaisas, leidžiantis "matyti" įtampą arba, tiksliau sakant, jo formą tam tikrą laiką. Su jo pagalba galite išmatuoti daugybę parametrų - įtampa, dažnis, srovės stiprumas, fazių poslinkių kampai. Bet kas gerai, ypač šis įrenginys, todėl tai yra todėl, kad jis leidžia vizualiai įvertinti signalo formą. Galų gale, daugeliu atvejų ji kalba apie tai, kas būtent vyksta grandinėje, kurioje atliekamas matavimas.

Pavyzdžiui, kai kuriais atvejais įtampa gali turėti ne tik pastovią, bet ir pakaitinę sudedamąją dalį. Antroji forma gali būti toli nuo idealios sinusoidės. Pavyzdžiui, tokie signalo voltmetrai yra suvokiami didelėmis klaidomis. "Arrow" įrenginiai gamins vieną vertę, skaitmeninį - daug mažiau, o DC voltmetrus - kelis kartus daugiau. Tiksliausias matavimas gaunamas naudojant straipsnyje aprašytą prietaisą. Ir nesvarbu, ar naudojamas H3013 osciloskopas (kaip jį naudoti, aptariamas toliau) ar kitas modelis. Matavimai yra vienodi.

Įrenginio savybės

Skaitmeniniai osciloskopai gali ne tik parodyti bangos formą realiuoju laiku, bet ir išsaugoti visus duomenis, kuriuos vėliau galima skaityti asmeniniuose kompiuteriuose. Pagal pirmiau pateiktame paveiksle pavaizduotą oscilogramą galite nustatyti kai kurias signalų savybes:

1. Signalo pobūdis yra impulsas.
2. Neigiamos vertės neturi gauti gaunamo signalo.
3. Vertybes labai keičia nuo 0 iki didžiausio ir atgal.
4. Impulso trukmė yra ilgesnė nei pauzės trukmė daugiau nei tris kartus.

Paprastai, naudojant osciloskopą, nagrinėjami periodiniai signalai. Būtent apie juos bus aptarti straipsnyje.

Kaip tai veikia

Visų oscilografų širdis yra katodinių spindulių vamzdelis. Galima sakyti, kad tai yra radijo lempa, taigi viduje yra vakuumas. Katodais išmeta elektronus. Naudojant fokusavimo sistemą, iš šių elektronų susidaro plona sija. Ekrano vidus yra padengtas lygiu fosforo sluoksniu. Jis pradeda šviesti elektronų įtakoje. Žvelgiant iš išorės į ekraną, viduryje galite pamatyti šviesos tašką.

Katodinių spindulių vamzdyje yra dvi plokščių poros, nukreipiančios elektronų pluoštą norima kryptimi. Ir jo nukrypimas vyksta statmenai (abipusiškai) kryptimis. Paprastesniu atveju gaunamos dvi koordinačių sistemos. Norėdami stebėti telefonų ekrano įtampą, jums reikia:

1. Horizontaliai sija turi būti nukreipta taip, kad nuokrypio vertė būtų tiesiogiai proporcinga laikui.
2. Vertikalioje plokštumoje būtina, kad nukrypimo vertė būtų proporcinga įtampa, kurios tyrimas eina.

Sweep

Šlifavimo įtampa turi būti taikoma toms plokštumoms, kurios yra vertikalioje plokštumoje. Tai pamažu formos, lėtai didėja tiesiškai ir labai sparčiai mažėja. Šiuo atveju teigiama įtampa lemia, kad pluoštas nukryps į dešinę. Neigiamas - tai, kad sija persikelia į kairę. Tai yra atvejis, kai stebėtojas yra priešais ekraną, ir jūs galite pamatyti, kaip spindulys juda iš kairės į dešinę. Tuo pačiu metu jo greitis yra pastovus. Pasiekęs kraštutinę dešinę sieną, jis greitai eina į pradinį. Tada judesys kartojamas dar kartą.

Šiame straipsnyje mes kalbėsime kiek įmanoma, kaip teisingai naudoti osciloskopą. Pirmiau minėtas procesas vadinamas "sweep". Šaudymo linija yra linija (horizontali), kurią traukia sija ant ekrano. Kai matavimai imami, jis vadinamas nuline linija. Tai taip pat yra grafiko laiko ašis. Srauto dažnis yra ne daugiau kaip dažnis, kuriuo padaugėja pjaustytuvo impulsas. Matavimo procese jis netaikomas. Svarbūs matavimų parametrai yra greitis.

Kaip prijungti importuojamą osciloskopą

Įtampa turi būti matuojama dviem taškais, todėl osciloskopo įėjimas yra du gnybtai. Atkreipkite dėmesį, kad kiekvieno terminalo funkcijos yra skirtingos:

1. Pirmasis prijungtas prie stiprintuvo įvesties, kuri nukreipia šviesą vertikalioje plokštumoje.
2. Antrasis terminalas yra bendras laidas (žemės, minusas, korpusas). Jis turi elektros jungtį tiesiai prie įrenginio korpuso.

Taigi galima daryti išvadą, kad fazinė įtampa žemės atžvilgiu matuojama naudojant osciloskopą. Ir reikia žinoti, kuris iš elementų yra etapas. Užsienio įrenginiuose naudojamas specialus zondo projektas. Juose bendras laidas pagamintas krokodilų klipo pavidalu. Labiausiai priimtinas sprendimas, nes ši laidai dažniausiai jungiasi prie metalinio prietaiso, kuriame imami matavimai, atveju. Tačiau fazė atliekama adatos pavidalu. Naudodamasis šia galimybe, galite lengvai prispausti bet kurioje spausdinto redagavimo vietoje net viename pėdų mikroprocesoriuje.

Kaip prijungti vietinį osciloskopą

Rusijoje yra ir kitų standartų, todėl vidaus produkcijos įrenginiuose viskas yra kitokia. Dažniausiai naudojami žvakės yra 4 mm skersmens. Ir jie yra vienodi, turite sužinoti keletą ženklų, kad nesupainintumėte ryšio:

1. Minusinis kaištis paprastai turi ilgą ilgį.
2. Juoda arba ruda spalva būdinga molinei vielai.
3. Žemės kištukas arba "įprastas laidas" yra paženklinti ant žemės kištuko.

Tačiau tai ne visada įmanoma, nes kabeliai dažnai suremontuojami, kurio metu prie laido yra įmontuotas kištukas. Su 100% tikimybe galite nustatyti, kuris laidas yra lygus nuliui ir kuris yra fazė vienu būdu. Pirma, palieskite vieno kištuko ranką, tada kitą. Ir tai nepriklauso nuo modelio, nesvarbu, tai yra C1-118A osciloskopas (kaip naudoti įrenginius, tai bus nurodyta žemiau) arba dar vienas.

Jei rankoje laikote neigiamą laidą, prietaiso ekrane pamatysite plokščią horizontalią liniją. Jei paliesite fazinį laidą, ekrane pasirodys iškraipyta sinusoidė, kurioje yra daugybė trukdžių. Pastarosios yra pastebimos dėl to, kad tarp namų elektros energijos laidų kambario ir jūsų kūno yra keletas pajėgumų (erdvė kambaryje yra dielektrikas).

Kitas žingsnis

Nustačius fazę ir minusą, galima atlikti matavimus. Tuo atveju, jei negalėsite vizualiai nustatyti bendros visų laidų elementų, turite prisijungti prie taškų, tarp kurių norite išmatuoti įtampą. Tačiau dažniausiai grandinėje yra bendra viela, ji gali būti prijungta prie žemės. Osciloskopas OMSH-2M paruošiamas taip pat. Kaip jį naudoti, norint nustatyti kiekius, bus apibūdinta toliau. Tokiu atveju prie jo turi būti prijungtas osciloskopo laidas.

Tiesą sakant, osciloskopas yra voltmetras, rodantis įtampos pokyčio grafiką tam tikru laiko tarpu. Bet tai leidžia mums matyti elektros srovės formą. Norėdami tai padaryti, turite prijungti specialų srovės varža. Ir jo vertė turėtų būti mažesnė už pačios grandinės varžą. Tokiu atveju rezistorius neturi įtakos grandinės veikimui.

Dviejų kanalų oscilografas

Jis taip pat vadinamas dvigubu spinduliu, jis turi vieną požymį - jis vienu metu gali rodyti signalus iš dviejų skirtingų šaltinių ekrane. Jis turi du kanalus, kurie pažymėti romėnišku skaitmeniu. Atkreipkite dėmesį, kad abiejuose kanaluose neigiami gnybtai yra elektriškai prijungti prie korpuso. Todėl per šiuos matavimus nelieskite šių laidų į skirtingas grandinės dalis. Štai kaip naudoti osciloskopą C1-68, pavyzdžiui, vienu metu išmatuoti srovę ir įtampą.

Be to, kyla pavojus gauti klaidingą informaciją, nes dėl šio trumpojo jungimo grandinė labai pasikeitė. Trūkumas yra tai, kad neįmanoma stebėti dviejų skirtingų įtampų. Bet tai nėra labai svarbu, nes daugelyje įtaisų vienas iš polių (dažniausiai neigiamas maitinimo terminalas) yra prijungtas prie korpuso ir yra įprastas. Todėl visų įtampų matavimai yra susiję su šia bendra viela.

Yra dviejų kanalų įrenginys

Naudodami dviejų kanalų osciloskopą, jūs gausite galimybę vienu metu stebėti srovę ir įtampą grandinėje. Todėl lengvai išmatuoti fazių poslinkį tarp įtampos ir srovės. Vienas kanalas turi matuoti srovę, o antrasis - įtampa tirtoje grandinėje. Norint išmatuoti srovę, kaip jūs atsimenate, reikia įtraukti tam tikrą varžą su tam tikru atsparumu grandinėje. Kadangi naudojant osciloskopą C1-94 ir analogus yra gana sunku, jums reikia laikyti rankas rekomenduojamas jungties diagramas konkretaus parametro matavimui.

Verta atkreipti dėmesį į oscilografų dizainą - tai šiek tiek nesimetriškas. Kitaip tariant, pirmojo kanalo sinchronizavimas yra daug geresnis ir stabilesnis negu antroji. Todėl būtina prijungti pirmojo kanalo išėjimus, kad įvertintumėte įtampą, o ne į srovę. Tai leis labiau stabiliai parodyti oscilografiją prietaisų ekrane. Negalima prijungti neigiamų dviejų kanalų gnybtų į skirtingus grandinės taškus! Visada sudėkite juos kartu.

Kontrolė

Prie prietaiso priekiniame skydelyje yra kelios rankenos, kurios yra būtinos tiksliam osciloskopo sureguliavimui. Du potenciometrai - 1 ir 2 kanalų valdymui. Taip pat yra sinchronizavimo, nuskaitymo valdymo funkcija, yra galimybė reguliuoti fokusavimą, ryškumą, apšvietimą. Jei žiūrite į ekraną, galite pamatyti, kad jis yra padalintas į mažas kvadratas - skyriai. Jie turi būti naudojami matavimams. Būtent į šiuos aikščius turi būti susietos horizontalios ir vertikalios svarstyklės. Tokios savybės turi osciloskopą C1-67. Kaip naudoti tokio tipo prietaisus kiekiams matuoti, bus aprašyta toliau.

Atkreipkite dėmesį, kad horizontalioji skalė yra matuojama sekundėmis pagal padalijimą. Ir vertikaliai - voltais viename skyriuje. Paprastai osciloskopu horizontalioje plokštumoje yra apie 6-10 kvadratų, o vertikalioje - 4-8. Vidurinėse linijose yra pavojaus, jie suskirsto kiekvieną segmentą į 10 dalių (lygus) arba 5. Dėl šių padalijimų galima atlikti tikslesnius skaičiavimus.

Prisijungimo režimas

Priekiniame skydelyje yra specialus jungiklis, kuris įjungia įrenginį į skirtingas būsenas. Ženklu simboliu - viršaus tiesia linija, žemiau jos - banguotas. Perkeliant į viršutinę padėtį, gali įeiti įtampos tiek nuolatinės, tiek kintamosios srovės įtampos signalai. Įvestis yra atvira DC. Perjungiant į apatinę padėtį, leidžiama naudoti tik kintamosios įtampos įėjimą. Dėl šios priežasties tampa įmanoma išmatuoti labai mažas kintamas įtampas (atsižvelgiant į labai didelius nuolatinės įtampos vertes). Aktualu matavimams amplifikacijos stadijose.

Tai įgyvendinti yra gana paprasta - reikia prijungti kondensatorių prie stiprintuvo įvesties. Šiuo atveju įvestis uždaryta. Atkreipkite dėmesį, kad šiame režime silpninami žemo dažnio signalai, kurių dažnis mažesnis nei 5 Hz. Todėl juos galima išmatuoti tik atvirame režime.

Kai jungiklis nustatytas į vidurinę padėtį, stiprintuvas atsijungia nuo įvesties jungties, o trumpas jungimas prie korpuso. Dėl to galima nustatyti valymą. Kadangi naudojant C1-49 osciloskopą ir analogus, nežinant pagrindinių valdymo elementų, neįmanoma, verta jų išsamiau kalbėti.

Osciloskopo kanalo įvestis

Priekinis skydelis turi skalę vertikalioje plokštumoje - tai nustatoma pagal kanalo jautrumą, kuriuo atliekamas matavimas. Skalę galima keisti ne sklandžiai, bet laipsniškai, naudodami jungiklį. Kokios reikšmės gali būti nustatytos su juo, pažvelkite į šalia esantį atvejį. Vienoje ašyje šis jungiklis reguliuoja sklandų reguliavimą (čia yra kaip naudoti osciloskopą C1-73 ir panašius modelius).

Priekiniame skydelyje galite rasti rankeną su dvikrypčio rodyklės vaizdais. Jei pasukote, šio kanalo grafika pradės judėti vertikalioje plokštumoje (žemyn). Atkreipkite dėmesį, kad šalia šios rankenos yra grafinis simbolis, rodantis, kaip jį pasukti, kad pakeistų daugiklio vertę į mažesnę ar didesnę pusę. Abiejų kanalų kontrolė yra ta pati. Be to, priekiniame skydelyje yra rankenėlės kontrasto, ryškumo, sinchronizavimo reguliavimui. Verta paminėti, kad skaitmeninis kišeninis osciloskopas (kaip naudoti įrenginį, mes svarstome) taip pat turi keletą variantų rodyti diagramas.

Kaip atliekami matavimai

Mes ir toliau aprašome, kaip naudoti skaitmeninį osciloskopą ar analoginį. Svarbu pažymėti, kad visi turi trūkumų. Verta paminėti vieną požymį - visi matavimai atliekami vizualiai, taigi egzistuoja rizika, kad klaida bus didelė. Taip pat reikėtų atsižvelgti į tai, kad srovės įtampa turi labai mažą tiesiškumą, dėl kurio fazės poslinkio arba dažnio matavimo paklaida apie 5%. Siekiant sumažinti šias klaidas, būtina atlikti vieną paprastą būklę: grafika turėtų užimti maždaug 90% ekrano plotą. Kai atliekami dažnio ir įtampos matavimai (yra laiko intervalas), įėjimo signalo stiprinimo reguliatoriai ir sūkių dažnis turi būti nustatyti į kraštutines dešines pozicijas. Verta paminėti vieną požymį: kadangi skaitmeninį osciloskopą gali naudoti netgi naujokas, instrumentai su elektroniniu pluoštu vamzdžiu prarado aktualumą.

Kaip išmatuoti stresą

Norint matuoti įtampą, vertikalioje plokštumoje turite naudoti skalės vertes. Pirmiausia turite atlikti vieną iš šių veiksmų:

1. Sujunkite abi osciloskopo įvesties gnybtus.
2. Įjunkite įvesties režimo jungiklį į padėtį, atitinkančią jungtį prie bendros laido. Tada reguliatorius, šalia kurio rodoma dvikrypio rodyklė, yra užtikrinti, kad nuskaitymo linija sutampa su centrine (horizontalia) linija ekrane.

Išversti vienetas matavimo režimu, ir taikant į įvesties signalas, kuris turi būti tiriami. Tuo pačiu metu bet darbinėje padėtyje režimo pasirinkimo ratukas nustatytas. Ir čia, kaip naudoti nešiojamą skaitmeninę osciloskopu? Šiek tiek sunkiau - šių prietaisų daug daugiau koregavimus.

Kaip rezultatas, jūs galite pamatyti ekrane tam tikrą grafiką. Norint tiksliai išmatuoti rankenos aukštis turi būti naudojami su horizontaliu dvigalvis rodyklės vaizdas. Siekiant užtikrinti, kad viršutinė taškas diagramoje krenta į vertikali linija ties centre. Jis turi baigimo, todėl jis yra daug lengviau apskaičiuoti efektyvų įtampos grandinė.

Kaip išmatuoti dažnį

Naudojant osciloskopu galite padaryti matavimai laiko intervalais, o ypač signalo laiką. Jūs suprantate, kad bet koks signalo dažnis visada proporcingas laikotarpį. Laikotarpis matavimas gali būti atliekamas bet kuriuo domeno signalo. Bet tai yra patogiau ir tiksliau atlikti matavimus tose vietose, kur grafikas kerta horizontalią ašį. Todėl, prieš pradedant matavimus Įsitikinkite, kad aiškiai nuskaityti ant horizontalios linijos, esančios centre. Taigi, kaip naudoti nešiojamas skaitmeninis osciloskopas yra daug lengviau, nei analoginių, praeities seniai praėjo ir retai naudojamas matavimo.

Be to, naudojant rankenėlę, paskirta horizontalus dvigalvis rodyklės, būtina perkelti laikotarpio pradžioje su kairiausiai linija ekrane. Po apskaičiuoti signalo tai įmanoma laikotarpį, naudojant paprastą formulę apskaičiuoti dažnį. Norėdami tai padaryti, įrenginį, padalytas iš apskaičiuoto ankstesniu laikotarpiu padaryti. Matavimo tikslumas skiriasi. Norėdami padidinti, ji yra būtina, kiek įmanoma ištempti grafiką horizontaliai.

Atkreipkite dėmesį į vieną taisyklę: vis dažniau sumažėja laikotarpį (nuo reverse proporcingai). Ir atvirkščiai - mažėjant laikotarpis yra dažnio padidėjimas. Mažas vertė klaida - tai, kai jis yra mažesnis nei 1 proc. Bet toks didelis tikslumas kiekvieną osciloskopu gali suteikti. Tik skaitmeninis, kuriame tiesinis skenavimas, galite gauti tokius tikslius matavimus.

Kaip nustatoma pagal fazės poslinkio

O dabar apie tai, kaip naudoti osciloskopu S1-112A matavimo fazės poslinkio. Bet pradėti su - nustatymo. Fazinis poslinkis - tai parodyti, kaip yra išdėstyti vienas kito atžvilgiu dviejų procesų (vibracinių) tam tikrą laiką charakteristika. Be to, matavimas yra ne sekundėmis, o dalių laikotarpį. Kitaip tariant, matavimo vienetas - kampe vienetas. Jei signalai yra vienodai išdėstyti abipusiai, jie turi fazės poslinkio taip pat būti ta pati. Be to, jis nepriklauso nuo dažnio ir laikotarpį - tikrasis mastas iš horizontalios (laikas) ašies grafikai gali būti bet koks.

Maksimalus tikslumas bus tuo atveju, jei ruožas grafiką visą ilgį ekrane. Į analoginį osciloskopu diagramoje apie kiekvieną kanalą signalo turės ryškumą ir spalvą. Norėdami išskirti šiuos grafikus vienas nuo kito, ką jums reikia padaryti kiekvienam savo amplitude. Ir įtampa, kad būtų taikomas pirmą kanalą, svarbu, kad kuo didesnis. Tai duoda daug geriau laikyti vaizdų sinchronizavimo ekrane. Štai kaip naudoti osciloskopu S1-112A. Kiti įrenginiai šiek tiek skiriasi operacijos.