Zašto mi treba osciloskop?

Prije ili kasnije, svaki početnik elektronički inženjer, ako ne odustane od eksperimenata, prerasti će se u krugove u kojima morate pratiti ne samo struje i napone, već i rad kruga u dinamici. To je posebno često potrebno u raznim generatorima i pulsnim uređajima. Nema ništa bez osciloskopa!

Zastrašujući uređaj, ha? Hrpa olovaka, neki gumbi, pa čak i zaslon i nifiga nije jasno što je ovdje i zašto. Ništa, sad ćemo to popraviti. Sad ću vam reći kako koristiti osciloskop.

Zapravo je ovdje sve jednostavno - osciloskop je, grubo rečeno, samo ... voltmetar! Samo lukav, sposoban pokazati promjenu oblika izmjerenog napona.

Kao i uvijek, objasnit ću apstraktnim primjerom

Zamislite da stojite ispred željeznice, a beskrajni vlak koji se sastoji od potpuno istih automobila juri nepomičnom brzinom kraj vas. Ako samo stojite i gledate ih, onda nećete vidjeti ništa drugo osim mutno smeće.

A sada smo ispred tebe stavili zid s prozorom. A prozor počnemo otvarati tek kad je sljedeći automobil u istom položaju kao i prethodni. Budući da imamo iste vagone, potpuno je neobavezno da vidite isti vagon. Kao rezultat toga, slike različitih, ali identičnih automobila iskočit će pred vašim očima u istom položaju, što znači da će se slika zaustaviti kao do sada. Glavna stvar je sinkronizirati otvaranje prozora brzinom vlaka, tako da se kad otvorite položaj automobila ne promijeni. Ako se brzina ne podudara, automobili će se kretati prema naprijed ili natrag brzinom, ovisno o stupnju desinhronizacije.

Temeljem istog principa stroboskopsko svjetlo - uređaj koji vam omogućuje ispitivanje brzog ili rotirajućeg hrena. I tamo se zavjesa brzo i brzo otvara i zatvara.

Dakle, osciloskop je isti strob, samo elektronički. I ne pokazuje automobile, već povremene promjene napona. Na primjer, za isti sinusoid, svako naredno razdoblje je slično prethodnom, pa zašto ga ne biste "zaustavili", pokazujući jedno vrijeme.

Dizajn osciloskopa

To je učinjeno kroz zračna cijevskretanje sustava i generator brisa.

U cijevi snopa, snop elektrona koji pada na ekran stvara fosfor sjaj, a ploče sistema koji se odbijaju omogućuju gašenje ove zrake po cijeloj površini zaslona. Što je jači napon koji se primjenjuje na elektrode, to više snop odbija. Hranimo se na ploči X naponskim zubima napona mi stvori skeniranje, Odnosno, greda se pomiče s lijeva na desno, a zatim se naglo vraća i nastavlja dalje. A na ploču Y primjenjujemo proučeni napon.

Princip rada osciloskopa

Tada je sve jednostavno, ako se početak pojavljivanja razdoblja pile (snop nalazi u krajnjem lijevom položaju) i početak razdoblja signala podudaraju, tada se u jednom prolazu poteza crta jedno ili nekoliko razdoblja izmjerenog signala, a čini se da se slika zaustavlja. Promjenom brzine pomicanja moguće je postići da će na ekranu ostati samo jedno razdoblje - odnosno da će u razdoblju pile proći jedno razdoblje izmjerenog signala.

sinkronizacija

Možete sinkronizirati pilu sa signalom bilo ručno, podešavanjem gumba za brzinu tako da se sinusni val zaustavi i moguće po razini, Odnosno, označavamo na kojoj razini napona na ulazu želite pokrenuti pomični generator. Čim ulazni napon pređe razinu, generator zamaha odmah će se pokrenuti i dati nam impuls.

Kao rezultat toga, generator brisanja izdaje pilu samo kada je to potrebno. U ovom je slučaju sinkronizacija potpuno automatska. Pri odabiru razine treba uzeti u obzir faktor poput smetnji.Dakle, ako uzmete prenisku razinu, tada male igle smetnje mogu pokrenuti generator kad vam ne treba, a ako preuzmete razinu previsoka, signal može proći ispod nje i ništa se neće dogoditi. Ali ovdje je lakše okrenuti gumb i odmah će sve postati jasno.

Također se signal za sinkronizaciju može isporučiti iz vanjskog izvora.

Pojedinosti o uređenju i radu osciloskopa pogledajte ovdje: Elektronski osciloskop

Dakle, u teoriji peći pretvaramo se u praksu

Pokazat ću na primjeru mog osciloskopa, ukradenog jednom prilikom iz poduzeća za obranu Rotor Design Bureaua :). Uobičajena oscilacija, ne baš sofisticirana, ali pouzdana i jednostavna kao klackalica.

Dakle:

Svjetlina, fokus i osvjetljenje skale, mislim, ne zahtijevaju objašnjenje. Ovo su postavke sučelja.

Pojačalo U i strelice gore i dolje. Ovim gumbom možete pokretati signalnu sliku gore ili dolje. Dodajući mu dodatni odmak. Zašto? Da, ponekad nema dovoljno veličine zaslona da bi smjestila cijeli signal. Moramo ga smanjiti, uzimajući za nulu ne srednju, već donju granicu.

Ispod je prekidač sklopke za prebacivanje ulaza s izravnog na kapacitivni. Ova prekidačka sklopka u jednom ili drugom obliku je na svim bez iznimke osciloskopima. Važna stvar! Omogućuje vam spajanje signala na pojačalo bilo izravno, bilo putem kondenzatora. Ako se spoji izravno, tada će konstantna komponenta i varijabla proći. I samo varijabla prolazi kroz konder.

Na primjer, moramo pogledati razinu buke koju napaja računalo. Napon tamo je 12 volti, a količina smetnji ne može biti veća od 0,3 volta. Na pozadini od 12 volti, ti jadnih 0,3 volti bit će potpuno nevidljivi. Možete, naravno, pojačati dobitak duž Y, ali tada će graf ispasti sa zaslona i neće biti dovoljno pomicanja duž Y da biste vidjeli vrh. Tada trebamo samo rezati kondenzator i tada će se tih 12 volti konstantne struje smjestiti na njega, a samo će jedan izmjenični signal proći u osciloskop, isto 0,3 voltne smetnje. Što se može ojačati i vidjeti u punom rastu.

Slijedi koaksijalni konektor za spajanje sonde. Svaka sonda sadrži signal i masu. Zemlja se obično sadi na minus ili na zajedničkoj žici kruga, a signal se probija po krugu. Osciloskop pokazuje napon na sondi u odnosu na zajedničku žicu. Da bismo razumjeli gdje je signal, a gdje je zemlja dovoljna da ih uzmeš zauzvrat. Ako uzmete general, tada će zaslon i dalje biti puls leša. A ako preuzmete signal, na ekranu ćete vidjeti gomilu stršljena - ciljajući prema svom tijelu, koje trenutno služi kao antena. Na nekim sondama, posebno na modernim osciloskopima, ugrađen je razdjelnik napona od 1:10 ili 1: 100 koji omogućava da osciloskop priključite čak i u utičnicu, bez rizika da ga izgorite. Uključuje se i isključuje prekidačem na sondi.

Gotovo svaki osciloskop ima kalibracijski izlaz. Na kojem uvijek možete pronaći pravokutni signal s frekvencijom 1KHz i naponom od oko pola volta. Ovisno o modelu oscilacije. Koristi se za provjeru samog rada osciloskopa, pa je ponekad korisno za potrebe ispitivanja :)

Dobitak i trajanje dva napredna Twistra

Pojačanje se koristi za skaliranje signala duž osi Y. Također pokazuje koliko će se volti po odjeljku na kraju pokazati.

Recimo, ako imate 2 volta po podjeli, a signal na zaslonu dosegne visinu od dvije ćelije dimenzijske mreže, tada je amplituda signala 4 volta.

Trajanje određuje učestalost pomicanja. Što je kraći interval, veća je frekvencija, što je moguće više frekvencijskog signala. Ovdje se stanice diplomiraju u mili i mikrosekundama. Tako prema širini signala možete izračunati koliko je stanica i množeći ga s ljestvicom duž osi X dobit ćete trajanje signala u sekundi. Možete izračunati i trajanje jednog razdoblja, a znajući trajanje lako je pronaći frekvenciju signala f = 1 / t

Gornja pipeta na zavojima omogućuje vam glatku promjenu skale. Obično se klikne tako da uvijek jasno znam koja je moja skala.

Tu je i ulaz X na koji možete primijeniti signal, umjesto pomične pile. Dakle, osciloskop može poslužiti kao televizor ili monitor, ako prikupite sklop koji će oblikovati sliku. Okretač s natpisima Pomicanje i strelica lijevo i desno omogućuje vam da vozite grafikon na zaslonu lijevo i desno. Ponekad je prikladno uklopiti željeno područje za podjelu rešetke.

Blok sinkronizacije

Gumb za podešavanje razine - postavlja razinu s koje će pokrenuti generator pile.

Prekidač s internog na vanjski omogućuje primjenu taktova impulsa na ulaz iz vanjskog izvora.

Prekidač s oznakom +/- prebacuje polaritet razine. Nije dostupno na svim osciloskopima.

Stabilnost ručke - omogućava vam da ručno pokušate odabrati brzinu sinkronizacije.

Brzi početak

Dakle, uključili ste oscilaciju. Prvo što trebate učiniti je zatvoriti sondu za vlastiti zemljani krokodil. U ovom slučaju na ekranu bi se trebao pojaviti "Puls trupla". Ako se ne pojavi, okrenite stabilizacijske gumbe i pomake i poravnajte nivo - možda se samo sakrio iza zaslona ili se nije pokrenuo zbog nedovoljne razine.

Čim se pojavila traka, zatim namjestite zavoj kako biste ga prebacili na nulu. Ako ti analogni osciloskop, pogotovo ako je drevno, neka se ugrije. Nakon uključivanja, moj lebdi još petnaestak minuta.

Zatim postavite granicu za mjerenje napona. Uzmite s maržom, ako nešto smanjite. Ako spojite uzemljenu žicu osciloskopa na minus baterije, a signal na plus, vidjet ćete kako graf skače za jedan i pol volta. Usput, stari osciloskopi često počinju propadati, pa je korisno pogledati izvor referentnog napona da biste vidjeli koliko točno prikazuje napon.

Odabir osciloskopa

Ako ste tek započeli, onda će tko učiniti. Vrlo je poželjno ako je dvokanalni. Odnosno, on će za prvi i drugi kanal imati dvije sonde i dva Gain uvijanja, što vam omogućuje da istovremeno dobijete dva grafikona.

Drugi najvažniji kriterij osciloskopa je učestalost. Maksimalna frekvencija signala koju on može uhvatiti. Do sada mi je 1MHz bio dovoljan da ga ne zamahnem. Oni osciloskopi koji se prodaju u trgovinama već imaju frekvenciju od 10 MHz ili više. Najjeftiniji osciloskop koji sam vidio koštao je 5 tisuća rubalja - OSU-10. Dvokanalni jedan već vrijedi 10 tisuća kuna, ali namjeravao sam uzeti digitalni RIGOL DS1042CD za kilobax. Različiti zahtjevi - različite igračke. Ali, ponavljam, 1MHz je dovoljan za početak, a dovoljan za dugo vremena. Zato pronađite barem neku vrstu osciloskopa. I tamo ćete shvatiti što vam treba.

Pogledajte i ovu temu: Kako se koristi osciloskop