kategória: Zdieľanie skúseností, Začiatočníci elektrikári, Elektrické tajomstvá
Počet zobrazení: 105588
Komentáre k článku: 6
Prečo potrebujem osciloskop?
Skôr alebo neskôr sa každý začínajúci elektronický inžinier, ak sa nevzdá svojich experimentov, rozrastie na obvody, v ktorých musíte monitorovať nielen prúdy a napätie, ale aj fungovanie obvodu v dynamike. Toto je obzvlášť potrebné v rôznych generátoroch a pulzných zariadeniach. Bez osciloskopu nemá čo robiť!
Strašidelné zariadenie, čo? Banda pier, tlačidiel a dokonca aj obrazovky a nifiga nie je jasné, čo je tu a prečo. Nič, teraz to napravíme. Teraz vám poviem, ako používať osciloskop.
V skutočnosti je tu všetko jednoduché - osciloskop, zhruba povedané, je len ... voltmeter! Iba mazaný, schopný preukázať zmenu tvaru meraného napätia.
Ako vždy vysvetlím abstraktným príkladom
Predstavte si, že stojíte pred železničnou traťou a nekonečný vlak, ktorý sa skladá z presne tých istých áut, vás ponáhľa zúrivou rýchlosťou. Ak ich len stojíte a pozeráte sa na ne, neuvidíte nič iné ako rozmazané odpadky.
A teraz sme pred vás postavili múru s oknom. Okno začneme otvárať až vtedy, keď bude ďalšie auto v rovnakej polohe ako predchádzajúce. Keďže máme rovnaké vozne, je pre vás úplne dobrovoľné vidieť ten istý vozeň. Výsledkom bude, že sa pred vašimi očami objavia obrázky rôznych, ale identických automobilov v rovnakej polohe, čo znamená, že sa obraz zastaví tak, ako bol. Hlavnou vecou je synchronizácia otvárania okna s rýchlosťou vlaku, takže pri otvorení sa poloha vozidla nezmení. Ak sa rýchlosť nezhoduje, potom sa autá „pohybujú“ dopredu alebo dozadu s rýchlosťou v závislosti od stupňa desynchronizácie.
Na základe rovnakého princípu bleskové svetlo - zariadenie, ktoré vám umožní skúmať rýchlo sa pohybujúci alebo rotujúci chren. Aj tam sa záves rýchlo a rýchlo otvára a zatvára.
Osciloskop je teda rovnaký stroboskop, iba elektronický. A neukazuje autá, ale pravidelné zmeny napätia. Napríklad pre ten istý sínusoid je každé nasledujúce obdobie podobné predchádzajúcemu obdobiu, tak prečo ho „nezastaviť“ a ukázať jednu periódu po druhej.
Osciloskopový dizajn
To sa dosahuje prostredníctvom lúčová trubicavychyľovací systém a generátor zametania.
V trubici lúča elektrónový lúč dopadajúci na obrazovku spôsobuje fosforové žiarenie a dosky vychyľovacieho systému umožňujú preniesť tento lúč cez celý povrch obrazovky. Čím silnejšie je napätie privádzané na elektródy, tým viac sa lúč vychyľuje. Napájanie na dosku X pílové napätie sme vytvoriť sken, To znamená, že lúč sa pohybuje zľava doprava a potom sa náhle vráti a pokračuje znova. A na platňu Y aplikujeme študované napätie.
Princíp činnosti osciloskopu
Potom je všetko jednoduché, ak sa začiatok vzhľadu periódy píly (lúč nachádza v krajnej ľavej polohe) a začiatok periódy signálu zhodujú, potom sa nakreslí jedna alebo niekoľko periód nameraného signálu a zdá sa, že obraz sa zastaví. Zmenou rýchlosti zametania je možné dosiahnuť, že na obrazovke zostane iba jedna perióda - to znamená, že jedna perióda meraného signálu prejde v jednej perióde píly.
synchronizácia
Pílu môžete synchronizovať so signálom buď ručne, nastavením gombíka rýchlosti tak, aby sa sínusová vlna zastavila, a možné podľa úrovne, To znamená, že na akej úrovni napätia na vstupe chcete spustiť generátor zametania. Hneď ako vstupné napätie prekročí úroveň, generátor zametania sa okamžite spustí a dá nám impulz.
V dôsledku toho generátor zametania vydá pílu iba v prípade potreby. V takom prípade je synchronizácia úplne automatická. Pri výbere úrovne by sa mal zvážiť faktor, ako je interferencia.Takže ak vyberiete príliš nízku úroveň, potom malé ihly rušenia môžu spustiť generátor, keď ho nepotrebujete, a ak vezmete príliš vysokú úroveň, signál môže prechádzať pod ním a nič sa nestane. Ale tu je ľahšie otočiť gombíkom sami a všetko sa okamžite vyjasní.
Synchronizačný signál sa môže dodávať aj z externého zdroja.
Podrobnosti o usporiadaní a fungovaní osciloskopov nájdete tu: Elektronický osciloskop
Takže v teórii pece sa obraciame na prax
Ukážem na príklade môjho osciloskopu, ktorý bol kedysi ukradnutý obranným podnikom Rotor Design Bureau :). Obvyklá oscilácia, nie príliš sofistikovaná, ale spoľahlivá a jednoduchá ako kladivo.
takže:
Jas, zaostrenie a osvetlenie stupnice si myslím, že si nevyžadujú vysvetlenie. Toto sú nastavenia rozhrania.
Zosilňovač U a šípky hore a dole. Tento gombík umožňuje riadiť obraz signálu nahor alebo nadol. Pridanie ďalšieho posunu. Prečo? Áno, niekedy nie je dostatok obrazovky, aby sa do nej zmestil celý signál. Musíme to potlačiť, pričom nula nie je stredná, ale dolná hranica.
Nižšie je uvedený prepínač prepínajúci vstup z priameho na kapacitný. Tento prepínač v tej či onej podobe je na všetkých osciloskopoch bez výnimky. Dôležitá vec! Umožňuje vám pripojiť signál k zosilňovaču priamo alebo prostredníctvom kondenzátora. Ak je pripojený priamo, potom konštantná zložka a premenná prechádzajú. A cez menič prechádza iba premenná.
Napríklad sa musíme pozrieť na úroveň hluku napájania počítača. Napätie je 12 voltov a veľkosť interferencie nesmie byť vyššia ako 0,3 voltu. Na pozadí 12 voltov budú tieto nešťastné 0,3 volty úplne neviditeľné. Samozrejme môžete zvýšiť zisk pozdĺž Y, ale potom graf vyjde z obrazovky a pozdĺž Y nebude dostatok posunu, aby ste videli vrchol. Potom potrebujeme iba prerušiť kondenzátor a potom sa na ňom usadí tých 12 voltov konštantného prúdu a do osciloskopu prechádza iba striedavý signál, rovnaký rušenie 0,3 voltu. Ktoré je možné posilniť a vidieť v plnom raste.
Ďalej je koaxiálny konektor na pripojenie sondy. Každá sonda obsahuje signál a uzemnenie. Zem je obvykle vysadená na mínus alebo na bežnom drôte obvodu a signál je napichnutý pozdĺž obvodu. Osciloskop ukazuje napätie na sonde vzhľadom na bežný drôt. Pochopiť, kde je signál a kde je zem dosť na to, aby si vzali ruku za ruku. Ak si vyberiete generála, obrazovka bude stále pulzom mŕtvoly. A ak prijmete signál, uvidíte na obrazovke kopu srach - zameranú na vaše telo, ktoré v súčasnosti slúži ako anténa. Na niektorých sondách, najmä na moderných osciloskopoch, je vo vnútri zabudovaný delič napätia 1:10 alebo 1: 100, ktorý vám umožňuje osciloskop zapojiť aj do zásuvky bez rizika jeho spálenia. Zapína sa a vypína prepínačom na sonde.
Takmer každý osciloskop má kalibračný výstup. Na ktorom môžete vždy nájsť obdĺžnikový signál s frekvenciou 1 kHz a napätím asi pol volta. V závislosti od modelu kmitania. Používa sa na kontrolu činnosti samotného osciloskopu, niekedy je to užitočné na účely testovania :)
Získanie a trvanie dvoch statných Twisterov
Zisk sa používa na zmenu mierky signálu pozdĺž osi Y. Tiež ukazuje, koľko voltov na diel sa nakoniec zobrazí.
Povedzme, že ak máte 2 volty na divíziu a signál na obrazovke dosiahne výšku dvoch buniek rozmerovej mriežky, potom je amplitúda signálu 4 volty.
Trvanie určuje frekvenciu zametania. Čím je interval kratší, tým vyššia je frekvencia, tým viac vysokofrekvenčného signálu môžete vidieť. Tu sú bunky delené na milióny a mikrosekundy. Takže podľa šírky signálu môžete vypočítať, koľko buniek je a vynásobením mierkou pozdĺž osi X získate trvanie signálu v sekundách. Môžete tiež vypočítať trvanie jednej periódy a vzhľadom na dĺžku trvania je ľahké nájsť frekvenciu signálu f = 1 / t
Horná pipeta na zvratoch vám umožňuje plynule meniť mierku. Zvyčajne je to na mojom kliknutí, aby som vždy jasne vedel, aký je môj rozsah.
K dispozícii je tiež vstup X, na ktorý môžete použiť signál namiesto zametacej píly. Osciloskop teda môže slúžiť ako televízor alebo monitor, ak zhromažďujete obvod, ktorý bude tvoriť obraz. Káča so slovami Zametať a šípkami doľava a doprava umožňuje riadiť mapu po obrazovke doľava a doprava. Niekedy je vhodné umiestniť požadovanú oblasť na rozdelenie mriežky.
Synchronizačný blok
Ovládač úrovne - nastavuje úroveň, od ktorej sa spustí generátor píly.
Prepínač z interného na externý umožňuje aplikovať taktovacie impulzy na vstup z externého zdroja.
Prepínač označený +/- prepína polaritu úrovne. Nie je k dispozícii na všetkých osciloskopoch.
Stabilita rukoväte - umožňuje manuálne zvoliť rýchlosť synchronizácie.
Rýchly štart
Takže ste zapli osciláciu. Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je zavrieť signálnu sondu k svojmu vlastnému hlinenému krokodílu. V takom prípade by sa na obrazovke mala objaviť „Pulse of the corpse“. Ak sa to neobjaví, otočte stabilizačné gombíky a ofsety a úroveň - možno sa len schovala za obrazovku alebo sa nezačala kvôli nedostatočnej úrovni.
Akonáhle sa prúžok objavil, otočte ho tak, aby sa posunul na nulu. Ak vy analógový osciloskop, najmä ak je staroveké, nechajte ho zahriať. Po zapnutí mína pláva ďalších 15 minút.
Potom nastavte limit merania napätia. Berte s rezervou, ak niečo zredukujete. Ak teraz pripojíte uzemňovací drôt osciloskopu k zápornému pólu batérie a signál k plusu, uvidíte, ako graf skočí o jeden a pol voltu. Mimochodom, staré osciloskopy často začínajú slabnúť, takže je užitočné pozrieť sa na zdroj referenčného napätia a zistiť, ako presne zobrazuje napätie.
Výber osciloskopu
Ak ste práve začali, potom to urobí niekto. Je veľmi žiaduce, ak je dvojkanálový. To znamená, že bude mať dve sondy a dve zosilnenia zisku pre prvý a druhý kanál, čo vám umožní súčasne získať dva grafy.
Druhým najdôležitejším kritériom osciloskopu je frekvencia. Maximálna frekvencia signálu, ktorý môže zachytiť. Zatiaľ mi stačil 1MHz, aby som sa to nehýbal. Osciloskopy, ktoré sa predávajú v obchodoch, už majú frekvenciu 10 MHz alebo vyššiu. Najlacnejší osciloskop, ktorý som videl, stál 5 000 rubľov - OSU-10. Dvojkanálový má už hodnotu 10 000, ale ja som sa snažil vziať digitálny RIGOL DS1042CD za kilobax. Rôzne požiadavky - rôzne hračky. Opakujem však, že 1MHz stačí na začiatok a dosť dlho. Nájdite si teda aspoň nejaký osciloskop. A tu pochopíte, čo potrebujete.
Pozri tiež túto tému: Ako používať osciloskop
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: