Čo je možné urobiť pomocou osciloskopu

V dielni elektronického inžiniera a elektrotechnika, ak to nie je potrebné, je veľmi žiaduca aspoň prítomnosť osciloskopu. Používa sa spolu s jednoduchými meracími prístrojmi: ampérmeter, voltmeter, ohmmeter a nakoniec multimeter. V tomto článku sa dozviete o osciloskope - čo to je a prečo je to potrebné.

Osciloskop - čo to je?

Každý, kto pracuje s elektrinou, vie, že napätie sa meria voltmetrom a prúd ampérom. Tieto zariadenia však zobrazujú iba aktuálnu hodnotu, ktorá je v čase merania. Aj pri meraní premenných podľa hodnoty a znamienka hodnôt získate určitú hodnotu spriemerovanú podľa určitých algoritmov alebo zákonov.

Ale pomocou voltmetra môžete monitorovať, ako sa hodnota meria, avšak s chybami. V prípade číselníkových meradiel sú to funkcie dizajnu a tiež digitálne, ale pridáva sa aj vzorkovacia frekvencia a ďalšie problémy so softvérom.

Ako však sledovať rýchlo sa meniaci signál, v ktorom sa hodnoty menia v tisícinách a milióninách sekundy?

Takéto merania sú mimoriadne dôležité v mnohých oblastiach:

• Vo všetkých oblastiach elektroniky;

• Pri štúdiu parametrov elektrických zariadení;

• Pri diagnostike a ladení automobilových systémov a ďalších.

Na tento účel použite osciloskopy a sondy osciloskopu. Osciloskop je rovnaký voltmeter, ktorého obrazovka však neukazuje hodnotu napätia signálu, ale jeho tvar a správanie. Krivka sa zobrazuje s odkazom na mierku kalibrovanú vo Voltoch (vertikálne) a sekundách (horizontálne) - pre ich podrobné štúdium.

Na obrázku nižšie vidíte príklady obrazov na obrazovke osciloskopu, počet mikrosekúnd v jednom štvorci horizontálne je zvýraznený červenou farbou a počet voltov vo vertikálnej polohe je zobrazený zelenou farbou. Inými slovami, divízna cena na obrázku je 1 B / div a 10 μs / div.

Okamžite stojí za povšimnutie, že najmä pomocou osciloskopov sa periodicky opakuje signál. Ľubovoľné signály sa náhodne študujú pomocou osciloskopu s funkciou zapisovača grafov.

Túto funkciu poskytujú hlavne digitálne osciloskopy, ale nie všetky digitálne osciloskopy môžu v pamäti zaznamenávať krivky. Na nasledujúcej fotografii je znázornený analóg s trubičkou s katódovým žiarením - na tieto úlohy nie je vhodný.

A to je digitálne:

Aby ste pochopili, ako signál, ktorý sa meria s zlomkom sekundy na obrazovke zamrzne, môžete uviesť jednoduchý príklad - stroboskop. Ak je nejaký pohybujúci sa objekt pravidelne osvetľovaný krátkodobými zábleskami svetla, uvidíte jeho špecifickú polohu, ako na fotografiách.

Okrem toho, ak osvetľujete objekt otáčajúci sa určitou rýchlosťou týmto spôsobom, potom za predpokladu, že frekvencia zábleskov sa zhoduje s rýchlosťou jeho otáčania, uvidíte v čase záblesku stacionárny objekt alebo určitú časť rotujúceho objektu, ktorý je otočený k vám na tej istej strane. Ak sa frekvencia zábleskov nezhoduje s rýchlosťou otáčania objektu, zobrazí sa v náhodnom poradí postupnosť jeho jednotlivých častí.

Tiež som sa stretol s porovnaním na príklade vlaku s nekonečným počtom identických automobilov:

Ak blesk pôjde s frekvenciou, ktorá sa zhoduje s frekvenciou výmeny automobilov pred vami, potom sa vám zdá, že zakaždým, keď uvidíte pred sebou to isté stacionárne auto.

Osciloskop pracuje rovnakým spôsobom - zobrazuje rovnakú časť periodického signálu, takže môžete študovať vlastnosti jeho zmeny.

V rámci tohto článku nepôjdeme do blokov, z ktorých pozostáva, prevádzkových režimov, synchronizácie atď. Pozrime sa, čo sa dá urobiť pomocou osciloskopu.

Osciloskop v elektronike

Prvá vec, ktorá príde na myseľ, je elektronika. Nevidíte jasne, či sa tranzistor otvoril a ako často to robí. Pri navrhovaní moderných vysokorýchlostných zariadení je okrem toho dôležité poznať nielen to, že fungujú polovodičové spínače, ale aj formy stúpania a klesania prúdu a napätia.

Vďaka tomu môžete zistiť, ako je správne zvolený režim prevádzky tranzistora alebo iného komponentu a ako správne funguje elektronické zariadenie ako celok.

Pri navrhovaní elektroniky je preto potrebné použiť osciloskop na nastavenie hotového produktu a výber konečných hodnotení komponentov, čo zvyšuje jeho spoľahlivosť.

Opravte osciloskop

Oprava elektroniky je proces hľadania chybných častí, ktorý bez potrebnej sady nástrojov príde k výmene prvkov a komponentov, aby sa zariadenie uviedlo do pracovnej kapacity. Inými slovami, oprava oštepom.

Jednotlivé prvky, ako sú tranzistory, rezistory, induktory a kondenzátory, môžete často skontrolovať multimetrom alebo univerzálnym testerom tranzistorov. U čipov je to iné.

Pri oprave napájacích zdrojov môžete vizuálne monitorovať činnosť regulátora PWM - srdca pulzných prevodníkov. Neexistujú žiadne ďalšie spôsoby spoľahlivého overenia jeho použiteľnosti. Aj keď to možno overiť nepriamymi znameniami.

A tiež:

Počas opravy zariadenia s mikrokontrolérmi Môžete skontrolovať činnosť generátora hodín, prítomnosť signálov na všetkých kolíkoch mikrokontroléra.

Pri diagnostike zosilňovačov zvuku môžete vidieť, kde signál zmizne alebo je zdeformovaný.

Autoservis

Väčšina porúch moderných automobilov, ako napríklad „nezačínanie“, „poruchy pri zrýchľovaní“, „zlá jazda a zastavenie“, súvisí s problémami s elektrickou časťou. Pretože všetky motory, ktoré sú v súčasnosti nainštalované, sú vstrekovacie motory, ak hovoríme o benzíne alebo benzíne a ak motor beží na naftu, pravdepodobne má elektronicky riadené vstrekovače. To isté platí pre zapaľovací systém.

Pre činnosť systémov vstrekovania paliva a zapaľovania, výpočtu okamihov činnosti trysiek a iskrenia je potrebné poznať polohu kľukového hriadeľa a vačkových hriadeľov motora. Preto sú vozidlá vybavené mnohými senzormi.

Na diagnostiku všetkých týchto systémov používajú zabudované komunikačné protokoly, chyby pri čítaní a testery motorov - zariadenia, ktoré môžu komunikovať s riadiacim systémom motora a fungujú ako osciloskop.

Dozviete sa teda o činnosti polohových senzorov, sledujete súlad polohy vačkového hriadeľa a kľukovej hriadele (fáza časovania).

S pomocou špeciálnych sond zapaľovací systém pracuje správne a tvarom vlny určuje poruchu cievky, zapaľovacích sviečok, vodičov vysokého napätia a prítomnosť impulzu na cievke všeobecne.

Nabíjací systém vozidla je možné skontrolovať pomocou osciloskopu. Takže môžete diagnostikovať poruchy diódového mostíka generátora bez jeho odstránenia z vozidla.

záver

Osciloskop pomáha vidieť priebeh a to, či vôbec existuje. Toto je dôležité pri vývoji zariadení a počas ich opravy. Je potrebné poznamenať, že sa bez toho môžete obísť, ale potom budete tráviť omnoho viac času diagnostikou zariadenia a oprava sa zmení na veštenie v káve.

Pozri tiež:Moderné prenosné osciloskopy - typy, vlastnosti, možnosti a vlastnosti použitia