Kako koristiti osciloskop? Kako koristiti prijenosni digitalni osciloskop?

U članku će se detaljno opisati kako koristiti 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?

To je uređaj koji vam omogućuje da "vidite" napon, točnije, njegov oblik za određeni vremenski period. 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 može sadržavati ne samo konstantnu već 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 može samo prikazati valni oblik u stvarnom vremenu, već 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. Vrlo je brza promjena vrijednosti od 0 do maksimuma i natrag.
4. Trajanje pulsa duže je od trajanja pauze za više od tri puta.

U pravilu, uz pomoć osciloskopa, pregledavaju se periodični signali. Riječ je o njima o kojima će se raspravljati u članku.

Kako to radi

Srce svih osciloskopa je katodna cijev. Ovo, možete reći, radio svjetiljka, dakle, unutra je vakuum. Na katodi se emitiraju elektroni. Pomoću sustava fokusiranja stvara se tanka zraka iz ovih elektrona. Unutarnji dio zaslona je prekriven s ravnim slojem fosfora. On postaje osvijetljen kada je izložen elektronima. Gledajući van na zaslonu, možete vidjeti usred svijetle točke.

U katodna cijev Postoje dva para ploča koje usmjeravaju elektronsku zraku u željenom smjeru. I njegovo odstupanje javlja se u okomitim (uzajamno) smjerovima. Jednostavnije rečeno, dobivaju se dva koordinata sustava. Da biste pratili napon na zaslonu mobilne slušalice, trebate:

1. Vodoravno, zraka se mora odmaknuti na takav način da je vrijednost devijacije izravno proporcionalna vremenu.
2. U vertikalnoj ravnini nužno je da je vrijednost odstupanja proporcionalna naponu čija proučavanje prolazi.

skenirati

Napon za pražnjenje mora se primijeniti na ploče koje se nalaze u vertikalnoj ravnini. To je zubobolja, polagano raste linearno i vrlo brzo opada. U tom slučaju, pozitivni napon uzrokuje odstupanje daske udesno. 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. Istodobno, njegova brzina je konstantna. Nakon što stigne do ekstremnog desnog ruba, on brzo odlazi na izvornu. Zatim se kretanje ponovi.

U ovom ćemo članku govoriti što je moguće više o tome kako točno koristiti osciloskop. Gore navedeni proces naziva se "zamah". Brzina za brisanje je linija (vodoravna) koju je nacrtao snop na zaslonu. Kada se mjere mjere, nazivamo nulom linijom. To je također vremenska os u grafu. Frekvencija osvjetljenja nije ništa više nego frekvencija kojom se pulse pulta ponavlja. Ne odnosi se na mjerenja. Važni parametri za mjerenja su brzina.

Kako povezati uvezeni osciloskop

Napon treba mjeriti na dvije točke, pa ulaz osciloskopa je dva stezaljka. Imajte na umu da su funkcije svakog od terminala različite:

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

Stoga se može zaključiti da se fazni napon u odnosu na zemlju mjeri uz pomoć oscilografa. I potrebno je znati koji od ulaza je faza. U stranim napravama koristi se posebni dizajn sondi. U njima je zajednička žica izrađena u obliku isječka tipa "krokodil". Najjednostavnije rješenje, budući da je ta žica najčešće povezana s metalnim kućištem uređaja na kojemu se mjere. Ali faza se izvodi u obliku igle. Pomoću nje možete lako probiti bilo koje mjesto tiskanog uređivanja, čak i u jednom stopalu mikroprocesoru.

Kako povezati domaći osciloskop

U Rusiji postoje različiti standardi, dakle, na domaćim proizvodnim uređajima sve se razlikuje. Najčešće korišteni čepovi imaju promjer od 4 mm. I oni su isti, morate otkriti neke znakove, kako ne biste zbunili vezu:

1. Negativan zaključak, u pravilu, ima dugu dužinu.
2. Crna ili smeđa boja karakteristična je za zemljanu žicu.
3. Utični utikač ili "zajednička žica" označeni su na utikaču uzemljenja.

Ali to se ne može uvijek ispuniti, jer se kabeli često popravljaju, tijekom kojih je na žici instaliran utikač, koji je dostupan. Uz vjerojatnost od 100%, možete odrediti koja žica je nula i koja je faza, na jedan način. Najprije dodirnite ruku jednog utikača, a zatim drugu. I to ne ovisi o modelu, to nije bitno, to je C1-118A osciloskop (kako koristiti uređaje, to će biti navedeno niže), ili neki drugi.

Ako držite negativnu žicu u ruci, na zaslonu uređaja možete vidjeti ravnu horizontalnu liniju. A ako dodirnete faznu žicu, na zaslonu se pojavljuje iskrivljena sinusoid s velikim brojem smetnji. Potonji su zbog činjenice da postoji neka sposobnost između žica električne energije kućanstava u sobi i vašem tijelu (prostor u sobi je dielektrik).

Sljedeći koraci

Kada se odrede faza i minus, mogu se izvršiti mjerenja. U slučaju da vizualno ne možete odrediti zajedničku za sve elemente žice, morate se povezati s točkama između kojih želite izmjeriti napon. Ali najčešće postoji zajednička žica u krugu, čak može biti povezana s tlom. Tako er pripremljen osciloskop OMSH-2M. Kako je upotrijebiti za mjerenje količina, opisat će se niže. U tom slučaju, žičana mreža osciloskopa mora biti spojena na nju.

Zapravo, osciloskop je voltmetar koji pokazuje graf varijacije napona u određenom vremenskom intervalu. Ali to vam omogućuje da vidite oblik električne struje. Da biste to učinili, morate spojiti posebni otpor struje. I njegova vrijednost bi trebala biti manja od impedancije samog kruga. U tom slučaju, otpornik neće utjecati na rad sklopa.

Dvokanalni osciloskop

Također se zove dvostruki snop, ima jednu značajku - istodobno može prikazivati ​​signale iz dva različita izvora na zaslonu. Ima dva kanala, koji su označeni rimskim brojevima. Imajte na umu da su u oba kanala negativni steznici električno spojeni na kućište. Stoga, nemojte spojiti te žice na različite dijelove kruga tijekom mjerenja. Evo kako koristiti osciloskop C1-68, na primjer, za mjerenje struje i napona istovremeno.

Osim toga, postoji opasnost od dobivanja pogrešnih informacija, jer se lanac drastično mijenja zbog ovog kratkog spoja. Nedostatak je nemogućnost promatranja dva različita napona. Ali nije jako bitno, jer u većini uređaja jedan je stup (u pravilu negativni terminal napajanja) spojen na slučaj i to je uobičajeno. Slijedom toga, mjerenja svih napona se javljaju u odnosu na ovu zajedničku žicu.

Ima dvokanalni uređaj

Pomoću dvokanalnog osciloskopa dobit ćete mogućnost praćenja struje i napona u krugu istodobno. Stoga, jednostavno izmjerite fazni pomak između napona i struje. Jedan kanal mora mjeriti struju, a drugi - napon u krugu koji se istražuje. Za mjerenje struje, kao što se sjećate, potrebno je u krug uključiti neki otpornik s određenim otporom. Budući da je korištenjem osciloskopa C1-94 i analoga prilično teško, trebate držati pri ruci preporučene priključne sheme za mjerenje određenog parametra.

Vrijedno je obratiti pažnju na dizajn osciloskopa - malo je nesimetrično. Drugim riječima, sinkronizacija prvog kanala je puno bolja i stabilnija od druge. Stoga, trebate spojiti izlaze prvog kanala za mjerenje napona, a ne struje. To će omogućiti stabilniji prikaz oscilograma na zaslonu instrumenta. Nikada nemojte spajati negativne stezaljke dvaju kanala na različite točke na krugu! Uvijek ih stavljajte zajedno.

kontrole

Na prednjoj ploči uređaja postoji nekoliko ručki, koje su neophodne za točno podešavanje osciloskopa. Dva potenciometra - za upravljanje kanalima 1 i 2. Također postoji funkcija za upravljanje sinkronizacijom, skeniranjem, postoji mogućnost podešavanja fokusa, svjetline, pozadinskog osvjetljenja. Ako pogledate zaslon, možete vidjeti da je podijeljen na male kvadrate - odjeljke. Moraju se koristiti za mjerenja. Na tim je kvadratima potrebno pričvrstiti horizontalne i vertikalne ljestvice. Takve značajke imaju osciloskop C1-67. Kako koristiti uređaje ove vrste za mjerenje količina, opisat će se niže.

Vodoravna skala mjeri se u sekundama po podjeli. I okomito - u volti po podjeli. U pravilu, u osciloskopu ima oko 6-10 kvadrata u horizontalnoj ravnini i 4-8 u okomitom. Središnje linije nose rizike, dijele svaki segment na 10 dijelova (jednake) ili 5. Zbog tih odjeljaka moguće je napraviti preciznije izračune.

Način prijave

Na prednjoj ploči nalazi se posebna sklopka, koja pomiče uređaj u različite države. Označen je simbolom - na vrhu ravne linije, ispod nje - valovitog. Pri prenošenju u gornji položaj, napon AC i DC može unijeti ulaz. Unos je otvoren za DC. Prilikom prelaska na niži položaj dopušten je samo ulaz izmjenične struje. Zbog toga postaje moguće mjeriti vrlo male izmjenične napone (s obzirom na vrlo velike vrijednosti konstantnog napona). Stvarno za mjerenje u pojačavajuće kaskade.

Vrlo je lako shvatiti ovo - potrebno je spojiti kondenzator s ulazom pojačala. U ovom slučaju ulaz je zatvoren. Imajte na umu da se u tom načinu slabe slabije frekvencije signala s frekvencijom manjim od 5 Hz. Stoga se mogu mjeriti samo u načinu rada otvorenog ulaza.

Kada je prekidač postavljen na srednji položaj, pojačalo se odspojiti od ulaznog konektora i dođe do kratkog spoja na kućištu. Zbog toga je moguće postaviti zamah. Budući da je nemoguće koristiti osciloskop C1-49 i analoge bez poznavanja osnovnih kontrola, bolje je razgovarati o njima.

Osciloskopski ulaz kanala

Prednja ploča ima ljestvicu u vertikalnoj ravnini - određuje se pomoću gumba osjetljivosti kanala na kojem se vrši mjerenje. Moguće je promijeniti ljestvicu ne glatko, već korak po korak, uz pomoć prekidača. Koje vrijednosti mogu biti postavljene s njom, pogledajte slučaj pokraj njega. Na jednoj osovini s ovim prekidačem upravljač za glatku prilagodbu (evo kako koristiti osciloskop C1-73 i slične modele).

Na prednjoj ploči možete pronaći ručku s prikazom dvosmjerne strelice. Ako ga zakrenete, grafikon ovog kanala počinje se pomicati u okomitoj ravnini (smanjenje). Imajte na umu da se u blizini ovog držača nalazi grafički simbol koji pokazuje kako ga rotirati kako bi promijenio vrijednost množitelja na manju ili veću stranu. kontrole oba kanala su ista. Osim toga, na prednjoj ploči nalaze se gumbi za podešavanje kontrasta, svjetline, sinkronizacije. Važno je napomenuti da digitalni džepni osciloskop (kako koristiti uređaj, koji razmišljamo) također ima niz mogućnosti za prikazivanje grafikona.

Kako se mjere

Nastavljamo opisati kako koristiti digitalni osciloskop ili analogni. Važno je napomenuti da svi imaju nedostatak. Vrijedno je spomenuti jednu značajku - sva mjerenja se provode vizualno, tako da postoji rizik da će pogreška biti visoka. Također treba uzeti u obzir činjenicu da naponski napon ima izuzetno nisku linearnost, što dovodi do toga pogreške mjerenja fazi pomaka ili frekvencije za oko 5%. Da bi se ove pogreške svesti na najmanju moguću mjeru, potreban je jednostavan uvjet: graf treba zauzimati oko 90% površine zaslona. Kad se provode mjerenja frekvencije i napona (postoji vremenski interval), prilagodite podešavanje snage ulaznog signala i brzinu pomaka do najduljih položaja. Valja istaknuti jednu značajku: budući da se digitalni osciloskop može koristiti i kod novaka, instrumenti s cijevima s elektronskim snopom izgubili su važnost.

Kako mjeriti stres

Za mjerenje napona morate koristiti vrijednosti skale u okomitoj ravnini. Najprije morate napraviti jednu od ovih radnji:

1. Spojite oba ulazna steza osciloskopa jedan s drugim.
2. Prebacite prekidač moda ulaza u položaj koji odgovara spoju na zajedničku žicu. Zatim se regulator, blizu kojeg se prikazuje dvosmjerna strelica, osigurava da linija skeniranja podudara s centralnom (horizontalnom) linijom na ekranu.

Prebacite instrument u mjerni modus i unesite signal koji treba ispitati. U tom slučaju, prekidač za način rada postavljen je na bilo kojem radnom mjestu. Ali kako koristiti prijenosni digitalni osciloskop? Malo teže - ti instrumenti imaju mnogo više prilagodbi.

Kao rezultat toga, na zaslonu možete vidjeti određeni grafikon. Da biste točno izmjerili visinu, upotrijebite držak s vodoravnom vodoravno usmjerenom strelicom. Pobrinite se da gornja točka grafikona pada na vertikalu koja se nalazi u sredini. Na njemu se nalazi kalibracija, tako da će biti puno lakše izračunati stvarni napon u krugu.

Kako mjeriti frekvenciju

Koristeći osciloskop, možete mjeriti vremenske intervale, osobito razdoblje signala. Razumijete da je frekvencija bilo kojeg signala uvijek proporcionalna razdoblju. Razdoblje se može mjeriti u bilo kojem području valnog oblika. No, to je prikladnije i preciznije mjeriti na onim mjestima gdje se grafikon križi s vodoravnom osi. Stoga, prije početka mjerenja, svakako pustite jasno na vodoravnu liniju koja se nalazi u sredini. Budući da je prijenosni digitalni osciloskop mnogo lakši od analognog, potonji su odavno potopljeni u zaborav i rijetko se koriste za mjerenja.

Nadalje, pomoću ručke označene horizontalnom dvosmjernom strelicom potrebno je pomaknuti početak razdoblja na ekstremnu lijevu liniju na zaslonu. Nakon izračuna razdoblja signala, možete koristiti jednostavnu formulu za izračunavanje frekvencije. Da biste to učinili, morate podijeliti jedinicu u prethodno izračunano razdoblje. Točnost mjerenja može biti drugačija. Kako biste je povećali, potrebno je vodoravni položaj grafikona što je više moguće.

Obratite pažnju na jednu pravilnost: kako se razdoblje povećava, frekvencija se smanjuje (omjer je obrnut). Isto tako, kad se razdoblje smanjuje, učestalost se povećava. Niska vrijednost pogreške je kada je manja od 1 posto. No, svaki osciloskop ne može pružiti tako visoku točnost. Samo digitalni, u kojem linearno skeniranje, možete dobiti takva točna mjerenja.

Kako se određuje fazna promjena?

A sada o tome kako koristiti osciloskop C1-112A za mjerenje faze pomaka. Ali za početak - definicija. Prebacivanje faze je karakteristika koja pokazuje kako su dva procesa (oscilatorni) raspoređeni relativno jedno za drugo neko vrijeme. A mjerenje nije u sekundama, već u dijelovima razdoblja. Drugim riječima, jedinica mjere je jedinica kuta. Ako su signali ravnomjerno raspoređeni, tada će njihova faza biti jednaka. I ne ovisi o učestalosti i razdoblju - stvarna skala grafikona na vodoravnoj (vremenskoj) osi može biti bilo koja.

Maksimalna točnost mjerenja bit će ako rastegnete grafikon za cijelu dužinu zaslona. U analognim osciloskopima valni oblik za svaki kanal ima istu svjetlinu i boju. Kako bi se ti grafikoni razlikovali od drugih, potrebno je napraviti svaku svoju amplitudu. A napon koji se primjenjuje na prvi kanal, važno je učiniti što je više moguće. U tom će slučaju biti bolje zadržati sliku na zaslonu sinkroniziranom. Evo kako koristiti osciloskop C1-112A. Drugi se uređaji malo razlikuju u radu.