Kako se koristi osciloskop

U članku "Elektronički osciloskop - uređaj, princip rada" ovaj univerzalni uređaj je ukratko opisan. Podaci su dovoljni da proces mjerenja postane svjestan, ali u slučaju popravka tako složenog uređaja bit će potrebno dublje znanje, jer je krug elektroničkih osciloskopa vrlo raznolik i prilično kompliciran.

Najčešće je jednocilindrični osciloskop na raspolaganju radioamaterima početnicima, ali svladavši metode korištenja takvog instrumenta, neće biti teško prebaciti se na dvosmjerni ili digitalni osciloskop.

Na slici 1 prikazan je prilično jednostavan i pouzdan C1-101 osciloskop s tako malim brojem ručica da se u njih apsolutno ne može zbuniti. Imajte na umu da ovo nije neka vrsta osciloskopa za školske satove fizike, to je bio upravo onaj koji se koristio u proizvodnji prije samo dvadeset godina.

Osciloskopska snaga ne samo 220V. Može se napajati iz 12V istosmjernog izvora, kao što je automobilska baterija, što vam omogućuje upotrebu uređaja na terenu.

Slika 1. Osciloskop C1-101

Pomoćna podešavanja

Na gornjoj ploči osciloskopa nalaze se gumbi za podešavanje svjetline i fokusiranja snopa. Njihova je svrha jasna bez objašnjenja. Na prednjoj ploči su sve ostale kontrole.

Dva gumba, označena strelicama, omogućuju vam podešavanje položaja snopa okomito i vodoravno. To vam omogućuje preciznije kombiniranje slike signala na zaslonu s mrežom kako biste poboljšali očitanje odjela.

Nulta razina napona nalazi se na središnjoj liniji okomite ljestvice, što vam omogućuje promatranje bipolarnog signala bez konstantne komponente.

Da biste proučili unipolarni signal, na primjer, digitalne sklopove, bolje je pomaknuti snop donju podjelu skale: dobit ćete jednu okomitu ljestvicu od šest odjeljenja.

Na prednjoj ploči također se nalaze prekidač napajanja i indikator napajanja.

Pojačanje signala

Prekidač "V / div" postavlja osjetljivost kanala vertikalnog otklona. Pojačanje Y kanala je kalibrirano, mijenja se u koracima od 1, 2, 5, nema glatke prilagodbe osjetljivosti.

Rotacija ovog prekidača treba osigurati da je amplituda pulsa koji se proučava iznosi najmanje 1 podjela vertikalne skale. Tek tada se može postići stabilna sinkronizacija signala. Općenito, trebali biste nastojati da raspon signala bude što veći, sve dok on ne nadiđe mrežu. U tom se slučaju povećava točnost mjerenja.

Općenito, preporuka za odabir pojačanja može biti sljedeća: odvijte prekidač u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, u položaj 5V / div, a zatim zakrenite gumb u smjeru kazaljke na satu dok amplituda signala na zaslonu ne postane onakva kakva je preporučena u prethodnom odlomku. Kao da je u slučaju multimetra: ako je vrijednost izmjerenog napona nepoznata, započnite mjerenje iz najvišeg naponskog raspona.

Najnoviji položaj sklopke osjetljivosti u okomitom smjeru označen je crnim trokutom s natpisom "5DEL". U tom se položaju na ekranu pojavljuju pravokutni impulsi s rasponom od 5 podjela, frekvencija impulsa je 1 KHz. Svrha ovih impulsa je provjera i umjeravanje osciloskopa. U vezi s tim nagonima prisjeća se pomalo komičan slučaj, koji se može reći kao šala.

Jednom je jedan drug stigao u našu radionicu i zamolio je da osciloskopom uspostavi neku vrstu samonikle strukture.Nakon nekoliko dana stvaralačke muke, čujemo od njega takav uzvik: "Oh, isključio si struju, ali koji su impulsi tako dobri!" Pokazalo se da je iz neznanja jednostavno uključio kalibracijske impulse, koje ne kontrolira nijedan gumb na prednjoj ploči.

Otvoren i zatvoren ulaz

Neposredno ispod prekidača osjetljivosti nalazi se trostrani prekidač načina rada, koji se često nazivaju „otvoreni ulaz“ i „zatvoren“. U krajnjem lijevom položaju ovog prekidača moguće je mjeriti izravne i izmjenične napone s konstantnom komponentom.

U ispravnom položaju je ulaz pojačala za vertikalno odstupanje uključen kroz kondenzator, koji ne prolazi konstantnu komponentu, ali možete vidjeti varijablu, čak i ako je konstantna komponenta daleko od 0V.

Kao primjer korištenja zatvorenog ulaza, može se navesti takav rasprostranjeni praktični problem kao mjerenje pukotine izvora napajanja: izlazni napon izvora je 24 V, a mreza ne smije biti veća od 0,25 V.

Ako pretpostavimo da je napon 24V kada je osjetljivost kanala vertikalnog odstupanja 5V / div. zauzimajući gotovo pet dijeljenja skale (nula će se morati postaviti na najnižu liniju vertikalne ljestvice), snop će letjeti do samog vrha, a pulsacije u desetinama volta bit će gotovo nevidljive.

Da biste precizno izmjerili ove pulsacije, dovoljno je staviti osciloskop u zatvoreni ulazni način, gredu postaviti u središte vertikalne skale i odabrati osjetljivost od 0,05 ili 0,1 V / div. U ovom će načinu mjerenje valovitosti biti prilično točno. Treba napomenuti da konstantna komponenta može biti prilično velika: zatvoreni ulaz dizajniran je za rad s konstantnim naponom do 300V.

U srednjem položaju prekidača, mjerna sonda se jednostavno RASPOLOŽAVA od ulaza pojačala Y, što omogućava podešavanje položaja snopa bez isključivanja sonde od izvora signala.

U nekim je situacijama ovo svojstvo vrlo korisno. Najzanimljivije je da je ovaj položaj označen na ploči osciloskopa ikonom zajedničke žice, zemlje. Čini se da je sonda spojena na zajedničku žicu. A što će se onda dogoditi?

Na nekim modelima osciloskopa prekidač načina ulaza nema treće mjesto, to je samo gumb ili preklopnik koji prebacuje između otvorenih / zatvorenih načina ulaza. Važno je da u svakom slučaju postoji takav prekidač.

Da biste preliminarno procijenili performanse osciloskopa, samo prstom dodirnite signalni (ponekad vrući) kraj sonde: mrežni vrh u obliku mutne zrake trebao bi se pojaviti na ekranu. Ako je frekvencija pomicanja blizu mrežne frekvencije, pojavit će se zamagljen, rastrgan i mutan sinusni val. Kada prst dodirne zemljani kraj pick-up-a na ekranu, naravno, neće biti.

Ovdje se možete sjetiti jednog od načina provjere kondenzatora na odmor: ako uzmete u upotrebu kondenzator i dodirnete ga vrućim krajem, na ekranu se pojavljuje isti mutni sinusoid. Ako je kondenzator otvoren, tada se promjene neće pojaviti na zaslonu.

Upravljanje zamahom

Prebacite "Vrijeme / div." odredite trajanje brisanja. Kada promatrate periodični signal okretanjem ovog prekidača, provjerite jesu li na zaslonu prikazana jedno ili dva razdoblja signala.

Slika 2

Gumb za sinkronizaciju brisanja C1-101 označen je samo jednom riječju, "Razina". Pored ove olovke, C1-73 osciloskop ima gumb "stabilnosti" (neke karakteristike strujnog kruga), dok se za neke osciloskope ista olovka jednostavno naziva "SYNCHR". Upotrebu ove olovke trebalo bi detaljnije opisati.

Kako postići stabilnu sliku signala

Kad je spojen na ispitivani krug, zaslon najčešće može prikazati sliku prikazanu na slici 3.

Slika 3

Da biste dobili stabilnu sliku, okrenite gumb "Sync". Na prednjoj ploči osciloskopa C1-101 okrenite oznaku "Level". Na raznim osciloskopima iz nekog razloga se pronalaze različite oznake upravljačkih elemenata, ali zapravo se radi o istoj olovci.

Slika 4. Sinkronizacija slike

Da biste dobili stabilan signal iz mutne slike prikazane na slici 19, samo okrenite gumb "SYNCHR." ili u našem slučaju "nivo". Kad se okrećete u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, znak će se na ekranu pojaviti signalna slika, u ovom slučaju sinusoid, prikazan na slici 20a. Sinkronizacija započinje na padajućem rubu signala.

Kad isti gumb okrenete prema znaku plus, isti sinusni val izgledat će kao na slici 4b: ispitivanje započinje uzlaznim rubom. Prvo razdoblje sinusnog vala počinje malo iznad nulte linije, to utječe na vrijeme pokretanja pomicanja.

Ako osciloskop ima liniju kašnjenja, tada neće biti takvih gubitaka. Kod sinusoida to možda nije osobito uočljivo, ali kad proučavate pravokutni puls, na slici možete izgubiti cijeli prednji dio pulsa, što je u nekim slučajevima prilično važno. Pogotovo kod rada s vanjskim skeniranjem.

Rad sa vanjskim skeniranjem

Pored kontrole "LEVEL" nalazi se preklopnik, označen kao "EXT / IN". U položaju "VNUTR" pomicanje započinje od signala pod istragom. Dovoljno je primijeniti testirani signal na ulaz Y i okrenuti gumb "LEVEL" dok se na ekranu ne pojavi stabilna slika, kao što je prikazano na slici 4.

Ako je rečena sklopka postavljena na položaj "OUT", tada se stabilna slika ne može dobiti bilo kakvim okretanjem gumba "LEVEL". Da biste to učinili, morate poslati signal putem kojeg će se slika sinkronizirati na vanjski ulaz za sinkronizaciju. Ovaj se ulaz nalazi na bijeloj plastičnoj ploči koja se nalazi desno od ulaza Y.

Tamo se nalaze i izlazni priključci napona rampe (koji se koriste za upravljanje različitim GKCh), izlaz kalibracijskog napona (može se koristiti kao generator impulsa) i zajednička žica.

Kao primjer, ako je možda potrebno raditi s vanjskim pregledom, možemo upotrijebiti krug kašnjenja impulsa prikazan na slici 5.

Slika 5. Krug kašnjenja impulsa na tajmeru 555

Kada se pozitivni impuls primijeni na ulaz uređaja, izlazni impuls pojavljuje se s kašnjenjem određenim parametrima RC lanca, vrijeme kašnjenja određuje se formulom prikazanom na slici. Ali prema formuli, vrijednost se određuje vrlo približno.

U prisutnosti osciloskopa s dvije zrake, vrlo je jednostavno odrediti vrijeme: dovoljno je primijeniti oba signala na različite ulaze i izmjeriti vrijeme kašnjenja impulsa. A ako nema osciloskopa dvostrukog snopa? Ovdje dolazi do pomoći vanjskog načina skeniranja.

Prvo što trebate učiniti je primijeniti ulazni signal strujnog kruga (Sl. 5) na vanjski ulaz za sinkronizaciju i ovdje spojiti ulaz Y. Zatim okrenite gumb NIVO za postizanje stabilne slike ulaznog impulsa, kao što je prikazano na slici 5b. U ovom slučaju moraju se uzeti u obzir dva uvjeta: preklopni prekidač VNESH / VNUTR postavljen je na položaj VNESh, a signal koji se ispituje mora biti u funkciji. periodično, a ne jedno, kao što je prikazano na slici 5.

Nakon toga trebate zapamtiti položaj na ekranu ulaznog signala i primijeniti izlazni signal na ulaz Y. Ostaje samo izračunati potrebnu odgodu za podjele ljestvice. To, naravno, nije jedini krug u kojem je možda potrebno odrediti vrijeme odgode između dva impulsa; takvih je krugova jako puno.

U sljedećem ćemo članku govoriti o vrstama signala koji se proučavaju i njihovim parametrima, kao i kako izvršiti različita mjerenja pomoću osciloskopa.

Nastavak članka: Mjerenje osciloskopa

Boris Aladyskin