Kako koristiti osciloskop? Kako koristiti prijenosni digitalni osciloskop?

Članak će detaljno opisati kakoKoristite osciloskop što je i za koju je svrhu potrebna. Nijedan laboratorij ne može preživjeti bez mjerne opreme ili izvora signala, napona i struja. A ako planirate dizajnirati i izraditi različite uređaje (pogotovo ako govorimo o visokofrekventnoj tehnologiji, na primjer, pretvaračima napajanja), onda bez osciloskopa za napraviti bilo što će biti problematično.

Što je osciloskop?

Ovo je uređaj koji vam omogućuje da "vidite"napon, ili preciznije, njegov oblik za određeno vremensko razdoblje. Pomoću nje možete mjeriti puno parametara - napona, frekvencije, trenutne snage, kutova faznih pomaka. Ali ono što je dobro posebno ovaj uređaj, zato je to zato što vam omogućuje da vizualno procijenite oblik signala. Uostalom, u većini slučajeva ona govori o tome što se točno događa u krugu u kojem se provodi mjerenje.

U nekim slučajevima, na primjer, napon možene sadrže samo konstantnu ali i izmjenjivu komponentu. A oblik drugog može biti daleko od idealnog sinusoida. Primjerice, takvi voltmetri signala se percipiraju s velikim pogreškama. Prekidači će proizvesti jednu vrijednost, digitalni će biti mnogo manji, a DC voltmetri će biti nekoliko puta veći. Najtočnije mjerenje se postiže korištenjem uređaja opisanog u članku. I nije važno upotrebljava li se H3013 osciloskop (kako ga koristiti, niže opisano) ili neki drugi model. Mjerenja su ista.

Značajke uređaja

Digitalni osciloskopi ne mogu se samo prikazivatiu stvarnom vremenu signala, ali i spremiti sve podatke koji se kasnije mogu čitati na osobnim računalima. Prema oscilogramu prikazanom na slici iznad, možete odrediti neke značajke signala:

1. Znak signala je impuls.
2. Negativne vrijednosti nemaju dolazni signal.
3. Postoji vrlo brza promjena vrijednosti od 0 do maksimuma i natrag.
4. Trajanje pulsa je više od tri puta duže od trajanja pauze.

U pravilu se, uz pomoć osciloskopa, provode periodični signali. Radi se o njima i bit će razmotreno u članku.

Kako to radi

Srce svih osciloskopa - elektronski snopcijev. Može se reći da je radio svjetiljka, dakle, unutar vakuuma. Elektroni se emitiraju na katodi. Pomoću sustava fokusiranja stvara se tanka zraka iz ovih elektrona. Unutarnji dio zaslona je prekriven s ravnim slojem fosfora. Kada se izloži elektronima, počinje svijetliti. Gledajući van na zaslonu, možete vidjeti svijetlo mjesto u sredini.

U cjevčici katodne cijevi postoje dva para.ploče koje usmjeravaju elektronsku zraku u pravom smjeru. Štoviše, njegov odstupanje javlja se u pravocrtnim (međusobno) smjerovima. Jednostavno rečeno, ispada dva koordinata sustava. Da biste promatrali napon na zaslonu cijevi, trebate:

1. Vodoravno, greda treba biti odmaknuta tako da je vrijednost otklona izravno proporcionalna vremenu.
2. U vertikalnoj ravnini potrebno je da vrijednost odstupanja bude proporcionalna naponu čija proučavanje prolazi.

skenirati

Na njih treba primijeniti napon odsisavanjaploče koje se nalaze u vertikalnoj ravnini. Riječ je o obliku pile u obliku zubaca, linearno raste polako i vrlo brzo opada. U tom slučaju, pozitivni napon dovodi do činjenice da je greda skrenuta desno. Negativno - na činjenicu da se greda pomiče ulijevo. Ovo je kada je promatrač ispred zaslona, ​​a možete vidjeti kako se snop kreće s lijeva na desno. Istovremeno je njegova brzina konstantna. Nakon što stigne do krajnje desne granice, ona brzo odlazi na izvornik. Zatim se pokret ponovno ponavlja.

Ovaj će članak biti što detaljniji.govorio o tome kako koristiti osciloskop. Gornji postupak naziva se "skeniranje". Brzina za brisanje je linija (vodoravna) koju je nacrtao snop na zaslonu. Kada se mjere mjere, nazivamo nulom linijom. To je također vremenska os na grafikonu. Frekvencija brzine nije samo frekvencija kojom se ponavlja pulse pulta. U postupku mjerenja ne primjenjuje se. Važni parametri za mjerenje su brzina.

Kako povezati uvezeni osciloskop

Napon treba izmjeriti na dvije točke, što znači da su ulazni osciloskop dva terminala. Imajte na umu da su funkcije svakog terminala različite:

1. Prvo se povezuje s ulazom pojačala, koji usmjerava snop u vertikalnoj ravnini.
2. Drugi terminal je zajednička žica (tlo, minus, tijelo). Ima električnu vezu izravno na kućište uređaja.

Odavde možemo zaključiti da koristimoOsciloskop mjeri fazni napon u odnosu na zemlju. I morate znati koji od ulaza - faza. U stranim instrumentima koriste se posebne sonde. U njima zajednička žica je izrađena u obliku krokodilskog isječka. Najjednostavnije rješenje, budući da je ta žica najčešće povezana s metalnim kućištem uređaja na kojem se vrše mjerenja. Ali faza se izvodi kao igla. Pomoću nje možete lako probiti bilo gdje tiskanog ožičenja čak iu usamljenoj nozi mikroprocesora.

Kako povezati domaći osciloskop

U Rusiji su ostali standardi, tako i na uređajimadomaća proizvodnja je drugačija. Najčešće korišteni čepovi promjera 4 mm. I oni su isti, moramo otkriti neke znakove kako ne bi zbunili vezu:

1. Negativni izlaz, u pravilu, ima veću dužinu.
2. Crna ili smeđa boja tipična je za žicu za uzemljenje.
3. Na uzemljenju utikač označen UGO "uzemljenjem" ili "zajedničkom žicom".

Ali to se ne može uvijek susresti, kaokabeli se često popravljaju, tijekom kojih se utikač postavlja na žicu. Uz vjerojatnost od 100%, možete odrediti koja je žica nula i koja je fazna žica, na jedan od načina. Prvo, dodirnite jedan čep s rukom, a zatim drugi. I ne ovisi o modelu, to nije bitno, to je osciloskop C1-118A (kako koristiti uređaje, bit će opisan niže) ili neki drugi.

U slučaju da držite u rucinegativnu žicu, na zaslonu uređaja možete promatrati ravnu horizontalnu liniju. A ako dodirnete fazni vod, na zaslonu će se pojaviti iskrivljeni sinusni val s puno buke. Potonji se promatraju zbog činjenice da postoji neka sposobnost između žica električne utičnice za kućanstvo u sobi i vašem tijelu (prostor u sobi je dielektrik).

Sljedeći koraci

Kada su faza i minus definirani, moguće je izvršitimjerenja. U tom slučaju, ako ne možete vizualno odrediti ukupnu količinu svih elemenata žice, morate se spojiti na točke između kojih želite izmjeriti napon. No, najčešće sklop ima zajedničku žicu, čak može biti spojen na tlo. Osmoskop OMSh-2M također je pripremljen na isti način. Kako će se koristiti za mjerenje vrijednosti opisat će se u nastavku. U tom slučaju, žica za uzemljenje osciloskopa mora biti spojena na nju.

U biti, osciloskop je to voltmetarPrikazuje grafikon promjena napona u određenom vremenskom intervalu. Ali to vam omogućuje da vidite oblik električne struje. Da biste to učinili, morate spojiti poseban otpor struje. Štoviše, njegova vrijednost bi trebala biti manja od ukupnog otpora samog kruga. U tom slučaju otpornik neće moći utjecati na rad kruga.

Dvokanalni osciloskop

On se također naziva dvo-zrakom, on ga imaZnačajka - na zaslonu može proizvesti signale iz dva različita izvora u isto vrijeme. Ima dva kanala koja su označena rimskim brojevima. Imajte na umu da su u oba kanala negativni priključci električno spojeni na kućište. Stoga pri mjerenju nemojte dopustiti da se ove žice spoje na različite dijelove kruga. Evo kako se koristi osciloskop C1-68, na primjer, za istodobno mjerenje struje i napona.

Osim toga, postoji rizik dobivanja pogrešnih informacija.jer se krug drastično mijenja zbog ovog kratkog spoja. Nedostatak je nemogućnost promatranja dva različita napona. Ali to nije jako značajno, jer je u većini uređaja jedan od polova (u pravilu minus terminal napajanja) spojen na kućište i to je uobičajeno. Stoga se mjerenja svih napona događaju u odnosu na ovu zajedničku žicu.

Mogućnosti dvokanalnog uređaja

Koristeći dvokanalni osciloskop, vidobiti mogućnost kontrole struje i napona u krugu u isto vrijeme. Stoga, lako izmjeriti fazni pomak između napona i struje. Jedan kanal bi trebao mjeriti struju, a drugi - napon u strujnom krugu. Za mjerenje struje, kao što se sjećate, morate uključiti u krug neki otpornik s određenim otporom. Budući da je korištenje osciloskopa C1-94 i analogija prilično teško, morate držati pri ruci preporučene dijagrame povezivanja za mjerenje određenog parametra.

Vrijedi obratiti pozornost na dizajnOsciloskopi - pomalo su asimetrični. Drugim riječima, sinkronizacija prvog kanala je mnogo bolja i stabilnija od druge. Dakle, potrebno je spojiti nalaze prvog kanala za mjerenje napona, a ne struje. To će omogućiti stabilniji prikaz valnog oblika na zaslonu instrumenta. Nikada ne spajajte negativne priključke dva kanala na različite točke kruga! Uvijek ih spojite zajedno.

kontrole

Na prednjoj ploči uređaja nalazi se nekolikoručke koje su potrebne za precizno postavljanje osciloskopa. Dva potenciometra - za kontrolu kanala 1 i 2. Tu je i funkcija za kontrolu sinkronizacije, skeniranja, postoji mogućnost podešavanja fokusa, svjetline, pozadinskog osvjetljenja. Ako pogledate zaslon, možete vidjeti da je podijeljen na male kvadrate - podjelu. Moraju se koristiti tijekom mjerenja. Na tim kvadratićima vage treba pričvrstiti vodoravno i okomito. Takve značajke imaju osciloskop C1-67. Kako koristiti instrumente ove vrste za mjerenje vrijednosti bit će opisani u nastavku.

Primijetite da je horizontalna skalamjereno u sekundama podjelom. I okomito - u voltima po podjeli. U pravilu, osciloskop ima približno 6-10 kvadrata u horizontalnoj ravnini i 4-8 u okomitoj. Rizici se postavljaju na središnje linije, svaki segment dijeli se na 10 dijelova (jednakih ili 5).

Način prijave

Na prednjoj ploči nalazi se posebnaPrekidač koji postavlja uređaj u različita stanja. Označen simbolom - na vrhu ravne crte, ispod je valovita. Kada se prenesu u gornji položaj, na ulaz se mogu primijeniti izmjenični i izravni naponi. Otvoreni ulaz razmatra se za DC. Pri prelasku na niži položaj dopušten je samo izmjenični napon na ulazu. To omogućuje mjerenje vrlo malih napona izmjenične struje (u odnosu na vrlo velike DC vrijednosti). Važno za mjerenja u fazama pojačala.

Provedba je vrlo jednostavna - trebatespojite kondenzator na ulaz pojačala. U ovom slučaju ulaz je zatvoren. Napominjemo da u ovom načinu mjerenja slabi signali niske frekvencije s frekvencijom manjom od 5 Hz. Prema tome, mogu se mjeriti samo u otvorenom načinu unosa.

Kada je prekidač postavljen na medijU tom slučaju pojačalo se odvaja od ulaznog priključka i nastaje kratki spoj s kućištem. Zahvaljujući tome moguće je instalirati skeniranje. Budući da je nemoguće koristiti S1-49 osciloskop i analoge bez znanja glavnih kontrola, vrijedi razgovarati o njima detaljnije.

Ulaz kanala osciloskopa

Prednja ploča ima skalu vertikalnoravnina - određuje se pomoću kontrole osjetljivosti kanala kroz koji se odvija mjerenje. Ljestvicu možete mijenjati glatko, ali u koracima pomoću prekidača. Koje se vrijednosti mogu postaviti uz njegovu pomoć, pogledajte slučaj pored njega. Na istoj osi s ovim prekidačem nalazi se regulator za glatko podešavanje (evo kako se koristi osciloskop C1-73 i slični modeli).

Na prednjoj ploči možete pronaći ručkuslika dvosmjerne strelice. Ako ga rotirate, graf tog kanala će se početi kretati u vertikalnoj ravnini (prema dolje). Imajte na umu da se uz ovu olovku nalazi grafički simbol koji pokazuje na koji način ga trebate rotirati kako biste promijenili vrijednost množitelja na manju ili veću stranu. Kontrole oba kanala su iste. Osim toga, prednja ploča ima gumbe za podešavanje kontrasta, svjetline, sinkronizacije. Treba napomenuti da digitalni džepni osciloskop (kako koristimo uređaj, razmatramo) također ima brojne postavke za prikazivanje grafova.

Kako mjeriti

Nastavljamo opisivati ​​kako se koristi digitalniosciloskop ili analogni. Važno je napomenuti da svi imaju manu. Vrijedi spomenuti jednu značajku - sva mjerenja se provode vizualno, tako da postoji rizik da će pogreška biti visoka. Također treba uzeti u obzir činjenicu da naponi pražnjenja imaju ekstremno nisku linearnost, što dovodi do pogreške u mjerenju faznog pomaka ili frekvencije za oko 5%. Da bi se te pogreške svele na najmanju moguću mjeru, potrebno je ispuniti jedan jednostavan uvjet - raspored bi trebao zauzimati približno 90% površine zaslona. Kada se uzimaju mjerenja frekvencije i napona (postoji vremenski interval), potrebno je izvršiti podešavanja za podešavanje pojačanja signala na ulazu i brzine skeniranja u ekstremno desna mjesta. Vrijedno je spomenuti jednu značajku: budući da čak i početnik može koristiti digitalni osciloskop, instrumenti s katodnom cijevi su izgubili svoju važnost.

Kako mjeriti stres

Za mjerenje napona morate koristiti vrijednosti skale u vertikalnoj ravnini. Prvo morate izvršiti jednu od sljedećih radnji:

1. Spojite dva ulazna priključka osciloskopa jedan s drugim.
2. Prevedite prekidač načina unosa napoložaj koji odgovara vezi s zajedničkom žicom. Zatim regulator, blizu kojeg se prikazuje dvosmjerna strelica, osigurava da se linija skeniranja podudara s središnjom (vodoravnom) linijom na zaslonu.

Stavite uređaj u način mjerenja i podesite gaulazni signal koji treba istražiti. Istovremeno u bilo kojem radnom položaju namjestite prekidač načina rada. Ali kako koristiti prijenosni digitalni osciloskop? Malo teže - s takvim uređajima puno više prilagodbi.

Kao rezultat toga, na zaslonu možete vidjeti nekeraspored. Da biste točno izmjerili visinu, koristite ručku s vodoravnom dvosmjernom strelicom. Uvjerite se da gornja točka grafikona pada na okomitu crtu smještenu u sredini. To je gradacija, tako da će biti puno lakše izračunati efektivni napon u krugu.

Kako mjeriti frekvenciju

Pomoću osciloskopa možete izmjeritivremenske intervale, posebno razdoblje signala. Razumijete da je frekvencija bilo kojeg signala uvijek proporcionalna razdoblju. Mjerenje razdoblja može se provesti u bilo kojem području valnog oblika. No, prikladnije je i preciznije mjeriti na onim točkama gdje se grafikon siječe s horizontalnom osi. Stoga, prije početka mjerenja, obavezno jasno namjestite pometanje na vodoravnu liniju smještenu u sredini. Budući da je mnogo lakše koristiti prijenosni digitalni osciloskop od analognog osciloskopa, potonji su odavno nestali i rijetko se koriste za mjerenja.

Zatim, pomoću ručke označenevodoravna dvosmjerna strelica, trebate pomaknuti početak razdoblja s krajnjom lijevom linijom na zaslonu. Nakon izračunavanja perioda signala, možete, koristeći jednostavnu formulu, izračunati frekvenciju. Da biste to učinili, morate podijeliti jedinicu na prethodno izračunato razdoblje. Točnost mjerenja je različita. Da bi se povećao, potrebno je koliko god je moguće rastegnuti grafikon vodoravno.

Obratite pozornost na jedan obrazac: Kako se razdoblje povećava, frekvencija se smanjuje (udio je obrnut). I obrnuto - kada se razdoblje smanjuje, frekvencija se povećava. Niska pogreška je kada je manja od 1 posto. Ali ne može svaki osciloskop pružiti tako visoku točnost. Samo na digitalnom, u kojem linearno skeniranje, možete dobiti takva točna mjerenja.

Kako se određuje fazni pomak

A sada kako koristiti osciloskopC1-112A za mjerenje faznog pomaka. Ali za početak - definicija. Fazni pomak je karakteristika koja pokazuje kako su dva procesa (oscilatorna) neko vrijeme raspoređena u odnosu jedan na drugi. Štoviše, mjerenje se odvija ne u sekundama, već u dijelovima razdoblja. Drugim riječima, jedinica mjere je jedinica kuta. Ako su signali jednako postavljeni međusobno, tada će i njihov fazni pomak biti isti. I to ne ovisi o frekvenciji i razdoblju - stvarna skala grafova na horizontalnoj (vremenskoj) osi može biti bilo što.

Maksimalna točnost mjerenja će bitiAko grafikon rastegnete do pune dužine zaslona. U analognim osciloskopima, graf signala za svaki kanal imat će jednu svjetlinu i boju. Da bi se ovi grafovi međusobno razlikovali, potrebno je za svaku od njih napraviti vlastitu amplitudu. Napon koji se primjenjuje na prvi kanal važan je za što je moguće više. U tom slučaju bit će bolje držati sliku na zaslonu sinkronizirano. Evo kako se koristi osciloskop C1-112A. Ostali se uređaji neznatno razlikuju.