Vad kan göras med ett oscilloskop

I verkstaden hos en elektronisk ingenjör och elektriker, om inte nödvändigt, är åtminstone närvaron av ett oscilloskop mycket önskvärt. Det används tillsammans med enkla mätinstrument: en ammeter, voltmeter, ohmmeter och slutligen en multimeter. I den här artikeln kommer du att lära dig om oscilloskopet - vad det är och varför det behövs.

Oscilloskop - vad är det?

Alla som arbetar med el vet att spänningen mäts med en voltmeter och ström med en ammeter. Men dessa enheter visar bara det aktuella värdet som är vid tidpunkten för mätningen. Även när du mäter variabler efter värde och tecken på värden får du ett värde i genomsnitt över vissa algoritmer eller lagar.

Men med hjälp av en voltmeter kan du övervaka hur värdet mäts, dock med fel. För mätare beror de på designfunktioner och för digitala, men samplingsfrekvensen och andra programvaruproblem läggs också till.

Men hur kan man spåra en snabbt förändrad signal, där värden förändras i tusendels och miljoner sekund?

Sådana mätningar är oerhört viktiga på många områden:

• Inom alla områden inom elektronik;

• När man studerar parametrarna för elektrisk utrustning;

• Vid diagnos och inställning av bilsystem och andra.

För att göra detta, använd oscilloskop och oscilloskopprober. Ett oscilloskop är samma voltmeter, men skärmen visar inte signalens spänningsvärde, utan dess form och beteende. Vågformen visas med referens till en skala kalibrerad i volt (vertikalt) och sekunder (horisontellt) - för en detaljerad studie av dem.

På bilden nedan ser du exempel på bilder på oscilloskopskärmen, antalet mikrosekunder i en kvadrat horisontellt markeras med rött och hur många volt är vertikalt markerade med grönt. Med andra ord är divisionspriset på bilden 1B / div och 10 μs / div.

Det är omedelbart värt att notera att huvudsakligen med hjälp av oscilloskop studeras en signal som periodiskt upprepas. Godtyckliga signaler studeras slumpmässigt med hjälp av ett oscilloskop med en kartläggningsfunktion.

Denna funktion tillhandahålls övervägande av digitala oscilloskop, men inte alla digitala oscilloskop kan spela in vågformer i minnet. Bilden nedan visar en analog med ett katodstrålerör - det är inte lämpligt för sådana uppgifter.

Och detta är digitalt:

För att förstå hur en signal som mäts med en bråkdel av en sekund fryser på skärmen kan du ge ett enkelt exempel - ett stroboskop. Om något rörligt objekt periodvis tänds av kortvariga ljusblinkar, kommer du som resultat att se dess specifika position, som på fotografier.

Om du lyser upp ett objekt som roterar med en viss hastighet på detta sätt, så förutsatt att blixtens frekvens matchar hastigheten för dess rotation, kommer du att se ett stationärt objekt eller en viss del av det roterande objektet som vetter mot dig på samma sida vid tidpunkten för blixt. Om blixtfrekvenserna inte sammanfaller med objektets rotationshastighet ser du en sekvens av dess enskilda sektioner i slumpvis ordning.

Jag träffade också en jämförelse av exemplet med ett tåg med ett oändligt antal identiska bilar:

Om blixten går med en frekvens som sammanfaller med frekvensen för byte av bilar framför dig, kommer det att tyckas för dig att varje gång du ser samma stationära bil framför dig.

Oscilloskopet fungerar på samma sätt - det visar samma avsnitt av en periodisk signal, som ett resultat kan du studera funktionerna i dess förändring.

Inom ramen för denna artikel kommer vi inte att gå in på de block som den består av, driftslägen, synkronisering osv., Låt oss titta på vad som kan göras med hjälp av ett oscilloskop.

Oscilloskop inom elektronik

Det första som kommer att tänka på är elektronik. Du kan inte tydligt se om transistorn har öppnat och hur ofta den gör det. Vid utformning av moderna höghastighetsanordningar är det dessutom viktigt att inte bara veta om faktum för driften av halvledaromkopplare, utan också om formerna för stignings- och fallfronterna för ström och spänning.

Tack vare detta kan du ta reda på hur korrekt driftsläge för transistorn eller annan komponent väljs och hur korrekt den elektroniska enheten fungerar som helhet.

Så när du designar elektronik måste du använda ett oscilloskop för att ställa in den färdiga produkten och välja de slutliga betyg för komponenterna, vilket ökar dess tillförlitlighet.

Reparera oscilloskop

Elektronikreparation är processen för att söka efter misslyckade delar, som utan den nödvändiga uppsättningen av verktyg kommer ner till alternativt utbyte av element och enheter för att få enheten till arbetsförmåga. Med andra ord, reparera med spjut.

Du kan ofta kontrollera enskilda element, till exempel transistorer, motstånd, induktorer och kondensatorer med en multimeter eller en universell transistortestare. Med chips är detta annorlunda.

När du reparerar strömförsörjning kan du visuellt övervaka PWM-styrenhetens funktion - hjärtat i pulsomvandlare. Det finns inga fler sätt att pålitligt verifiera dess användbarhet. Även om detta kan verifieras med indirekta tecken.

Och också:

Under reparation enheter med mikrokontroller Du kan kontrollera hur klockgeneratorn fungerar, närvaron av signaler på alla stifter på mikrokontrollern.

När du diagnostiserar ljudförstärkare kan du se var signalen försvinner eller är förvrängd.

Bilreparationer

De flesta av funktionsfel i moderna bilar som "inte startar", "fel under acceleration", "körning dåligt och stannar" är kopplade till problem i den elektriska delen. Eftersom alla motorer som för närvarande är installerade är injektionsmotorer, om vi talar om bensin eller bensin, och om motorn går på dieselbränsle, så har den antagligen elektroniskt styrda injektorer. Detsamma gäller för tändningssystemet.

För drift av bränsleinsprutnings- och tändningssystem, beräkning av munstyckets driftsmoment och gnistning, är det nödvändigt att känna till motorens vevaxel och kamaxlar. Därför är bilar utrustade med många sensorer.

För att diagnostisera alla dessa system använder de både inbyggda kommunikationsprotokoll, läsfel och motortestare - enheter som kan kommunicera med motorns styrsystem och fungera som ett oscilloskop.

Således kan du lära dig om funktionssensors funktion, spåra korrespondensen mellan kamaxelns och vevaxelns position (tidsfas).

Med hjälp av speciella sonder fungerar tändningssystemet ordentligt, och genom vågformens form bestämmer spolens funktionsfel, tändstift, högspänningsledningar och närvaron av en impuls till spolarna i allmänhet.

Bilens laddningssystem kan kontrolleras med ett oscilloskop. Så du kan diagnostisera störningar i generatorens diobron utan att ta bort den från bilen.

slutsats

Oscilloskopet hjälper till att se vågformen och om den alls finns. Detta är viktigt vid utveckling av enheter och under reparation. Det bör noteras att du kan klara dig utan det, men då kommer du att spendera mycket mer tid på diagnosen av enheten, och reparationen förvandlas till förmögenhetsskäl på kaffegrunder.

Se även:Moderna bärbara oscilloskop - typer, egenskaper, funktioner och funktioner