categorie: Condividere l'esperienza, Elettricisti alle prime armi, Segreti dell'elettricista
Numero di visite: 105588
Commenti sull'articolo: 6
Perché ho bisogno di un oscilloscopio?
Prima o poi, qualsiasi ingegnere elettronico novizio, se non rinuncia ai suoi esperimenti, passerà ai circuiti in cui è necessario monitorare non solo correnti e tensioni, ma il funzionamento del circuito in dinamica. Ciò è particolarmente necessario in molti generatori e dispositivi a impulsi. Non c'è niente a che fare senza un oscilloscopio!
Dispositivo spaventoso, eh? Un mucchio di penne, alcuni pulsanti e persino lo schermo e la nifiga non è chiaro cosa sia qui e perché. Niente, lo ripareremo ora. Ora ti dirò come usare l'oscilloscopio.
In effetti, qui tutto è semplice: l'oscilloscopio, in parole povere, è solo ... voltometro! Solo astuzia, in grado di mostrare un cambiamento nella forma della tensione misurata.
Come sempre, spiegherò con un esempio astratto
Immagina di trovarti di fronte a una ferrovia e che un treno infinito composto esattamente dalle stesse macchine ti passa di corsa ad una velocità frenetica. Se ti alzi e li guardi, non vedrai altro che immondizia sfocata.
E ora ti mettiamo davanti un muro con una finestra. E iniziamo ad aprire il finestrino solo quando l'auto successiva si trova nella stessa posizione della precedente. Poiché abbiamo gli stessi carri, non devi assolutamente vedere lo stesso carro. Di conseguenza, le immagini di macchine diverse ma identiche compariranno davanti ai tuoi occhi nella stessa posizione, il che significa che l'immagine si fermerà per così dire. La cosa principale è sincronizzare l'apertura del finestrino con la velocità del treno, in modo che quando si apre la posizione dell'auto non cambi. Se la velocità non corrisponde, le auto si sposteranno avanti o indietro con una velocità in base al grado di desincronizzazione.
Basato sullo stesso principio luce stroboscopica - un dispositivo che consente di esaminare il rafano in rapido movimento o rotazione. Anche lì la tenda si apre e si chiude rapidamente e rapidamente.
Quindi, l'oscilloscopio è lo stesso flash, solo elettronico. E non mostra automobili, ma periodici cambi di tensione. Per la stessa sinusoide, ad esempio, ogni periodo successivo è simile al precedente, quindi perché non “fermarlo”, mostrando un punto alla volta.
Design dell'oscilloscopio
Questo è fatto attraverso tubo a raggisistema di deflessione e generatore di spazzata.
In un tubo a fascio, un fascio di elettroni che entra nello schermo fa brillare il fosforo e le piastre del sistema di deflessione consentono di guidare questo raggio su tutta la superficie dello schermo. Più forte è il voltaggio applicato agli elettrodi, più il fascio devia. Nutrendosi di un piatto X tensione a dente di sega noi creare una scansione. Cioè, il raggio si sposta da sinistra a destra, quindi improvvisamente ritorna e continua di nuovo. E sulla piastra Y applichiamo la tensione studiata.
Il principio di funzionamento dell'oscilloscopio
Quindi tutto è semplice, se l'inizio dell'apparizione del periodo della sega (il raggio è nella posizione estrema sinistra) e l'inizio del periodo del segnale coincidono, quindi in un passaggio dello sweep vengono disegnati uno o più periodi del segnale misurato e l'immagine sembra fermarsi. Modificando la velocità di scansione è possibile ottenere che sullo schermo rimanga solo un periodo, ovvero che un periodo del segnale misurato passi in un periodo di sega.
sincronizzazione
È possibile sincronizzare la sega con il segnale manualmente, regolando la manopola della velocità in modo che l'onda sinusoidale si arresti e possibile per livello. Cioè, indichiamo a quale livello di tensione all'ingresso si desidera far funzionare il generatore di spazzate. Non appena la tensione di ingresso supera il livello, il generatore di spazzate si avvierà immediatamente e ci darà un impulso.
Di conseguenza, il generatore di spazzata emette la sega solo quando necessario. In questo caso, la sincronizzazione è completamente automatica. Quando si sceglie un livello, è necessario considerare un fattore come l'interferenza.Quindi, se si prende un livello troppo basso, allora piccoli aghi di interferenza possono avviare il generatore quando non è necessario, e se si prende un livello troppo alto, il segnale può passare sotto di esso e non accadrà nulla. Ma qui è più facile ruotare la manopola da soli e tutto diventerà immediatamente chiaro.
Inoltre, il segnale di sincronizzazione può essere fornito da una fonte esterna.
Per dettagli su come sono sistemati e funzionano gli oscilloscopi, vedere qui: Oscilloscopio elettronico
Quindi, nella teoria della fornace, ci rivolgiamo alla pratica
Mostrerò con l'esempio del mio oscilloscopio, rubato una volta dall'impresa di difesa del Rotor Design Bureau :). La solita oscillazione, non molto sofisticata, ma affidabile e semplice come una mazza.
Quindi:
La luminosità, la messa a fuoco e l'illuminazione della scala, penso, non richiedono spiegazioni. Queste sono le impostazioni dell'interfaccia.
Amplificatore U e frecce su e giù. Questa maniglia consente di spostare l'immagine del segnale verso l'alto o verso il basso. Aggiungendolo un ulteriore offset. Perché? Sì, a volte le dimensioni dello schermo non sono sufficienti per accogliere l'intero segnale. Dobbiamo abbassarlo, prendendo per zero non il centro, ma il bordo inferiore.
Di seguito è riportato un interruttore a levetta che commuta l'ingresso da diretto a capacitivo. Questo interruttore a levetta in una forma o nell'altra è su tutti senza oscilloscopi d'eccezione. L'importante! Consente di collegare il segnale all'amplificatore direttamente o tramite un condensatore. Se collegato direttamente, passeranno il componente costante e la variabile. E solo la variabile passa attraverso il conder.
Ad esempio, dobbiamo esaminare il livello di rumore dell'alimentatore del computer. La tensione è di 12 volt e la quantità di interferenza non può essere superiore a 0,3 volt. Sullo sfondo di 12 volt, questi miserabili 0,3 volt saranno completamente invisibili. Ovviamente puoi aumentare il guadagno lungo Y, ma poi il grafico uscirà dallo schermo e non ci sarà abbastanza spostamento lungo Y per vedere la cima. Quindi abbiamo solo bisogno di tagliare il condensatore e poi quei 12 volt di corrente costante si poseranno su di esso, e solo un segnale alternato passerà nell'oscilloscopio, gli stessi 0,3 volt di interferenza. Che può essere rafforzato e visto in piena crescita.
Il prossimo è il connettore coassiale per il collegamento della sonda. Ogni sonda contiene un segnale e una massa. La terra viene solitamente piantata sul meno o sul filo comune del circuito e il segnale viene inserito lungo il circuito. L'oscilloscopio mostra la tensione sulla sonda relativa al filo comune. Per capire dove è il segnale e dove la terra è abbastanza per prendere la mano a turno. Se prendi il generale, lo schermo sarà ancora il polso del cadavere. E se prendi il segnale, vedrai un mucchio di srach sullo schermo - mirare al tuo corpo, che attualmente sta fungendo da antenna. Su alcune sonde, in particolare sui moderni oscilloscopi, all'interno è incorporato un divisore di tensione di 1:10 o 1: 100, che consente di collegare l'oscilloscopio anche a una presa, senza il rischio di bruciarlo. Si accende e si spegne con l'interruttore a levetta sulla sonda.
Quasi ogni oscilloscopio ha un'uscita di calibrazione. Su cui è sempre possibile trovare un segnale rettangolare con una frequenza di 1KHz e una tensione di circa mezzo volt. A seconda del modello dell'oscillazione. Utilizzato per testare il funzionamento dell'oscilloscopio stesso, beh, a volte è utile a scopo di test :)
Guadagno e durata di due potenti Twister
Il guadagno viene utilizzato per ridimensionare il segnale lungo l'asse Y. Mostra anche quanti volt per divisione mostreranno alla fine.
Ad esempio, se si dispone di 2 volt per divisione e il segnale sullo schermo raggiunge un'altezza di due celle della griglia dimensionale, l'ampiezza del segnale è di 4 volt.
La durata determina la frequenza della scansione. Più breve è l'intervallo, maggiore è la frequenza, più segnale ad alta frequenza puoi vedere. Qui le cellule sono graduate in milli e microsecondi. Quindi per la larghezza del segnale puoi calcolare quante celle è, e moltiplicandolo per la scala lungo l'asse X otterrai la durata del segnale in secondi. È inoltre possibile calcolare la durata di un periodo e conoscendo la durata è facile trovare la frequenza del segnale f = 1 / t
La pipetta superiore sui colpi di scena consente di modificare la scala senza problemi. Di solito è sul mio clic in modo che io sappia sempre chiaramente qual è la mia scala.
Inoltre c'è un ingresso X a cui è possibile applicare il segnale, anziché una sega circolare. Pertanto, l'oscilloscopio può fungere da TV o monitor, se si raccoglie un circuito che formerà un'immagine. Uno spinner con le parole Sweep e le frecce sinistra e destra ti consente di guidare il grafico sullo schermo a sinistra e a destra. A volte è conveniente adattare l'area desiderata per la divisione della griglia.
Blocco sincronizzazione
Manopola di livello: imposta il livello da cui inizierà il generatore di sega.
Il passaggio da interno a esterno consente di applicare impulsi di clock a un ingresso da una fonte esterna.
Un interruttore con l'etichetta +/- attiva / disattiva la polarità del livello. Non disponibile su tutti gli oscilloscopi.
Gestire la stabilità: consente di provare manualmente a scegliere la velocità di sincronizzazione.
Avvio rapido
Quindi, hai attivato l'oscillazione. La prima cosa da fare è chiudere la sonda del segnale sul proprio coccodrillo di terra. In questo caso, sullo schermo dovrebbe apparire "Impulso del cadavere". Se non viene visualizzato, ruota le manopole di stabilizzazione, gli offset e il livello, forse si è semplicemente nascosto dietro lo schermo o non è stato avviato a causa di un livello insufficiente.
Non appena appare la striscia, quindi imposta la torsione per spostarla su zero. Se tu oscilloscopio analogico, soprattutto se antico, quindi lascialo riscaldare. Dopo l'accensione, la mia galleggia per altri quindici minuti.
Quindi, impostare il limite di misurazione della tensione. Prendi con un margine, se riduci qualcosa. Ora, se si collega il filo di terra dell'oscilloscopio al meno della batteria e il segnale al positivo, vedrai come il grafico salta di un volt e mezzo. A proposito, i vecchi oscilloscopi spesso iniziano a vacillare, quindi è utile vedere con che precisione visualizza la tensione utilizzando una sorgente di tensione di riferimento.
Selezione dell'oscilloscopio
Se hai appena iniziato, allora chiunque lo farà. È altamente desiderabile se è a doppio canale. Cioè, avrà due sonde e due giri di guadagno, per il primo e il secondo canale, che consente di ottenere contemporaneamente due grafici.
Il secondo criterio dell'oscilloscopio più importante è la frequenza. La frequenza massima del segnale che può catturare. Finora, 1MHz mi è bastato per non farlo oscillare. Gli oscilloscopi venduti nei negozi hanno già una frequenza di 10 MHz o superiore. L'oscilloscopio più economico che ho visto costava 5 mila rubli - OSU-10. Due canali sono già 10 mila, ma ho mirato a prendere un RIGOL DS1042CD digitale per kilobax. Richieste diverse - giocattoli diversi. Ma, ripeto, 1MHz è abbastanza per iniziare e abbastanza per molto tempo. Quindi trovati almeno una specie di oscilloscopio. E lì capirai di cosa hai bisogno.
Vedi anche su questo argomento: Come usare l'oscilloscopio
Vedi anche su electro-it.tomathouse.com
: