Как да използвам осцилоскопа? Как да използваме преносим цифров осцилоскоп?

Статията ще разкаже подробно как да се използва осцилоскопът, какво представлява той и за каква цел е необходим. Никоя лаборатория не може да оцелее без измерване на оборудване или източници на сигнал, напрежения и токове. И ако имате намерение да се занимава с проектиране и изграждане на различни устройства (особено когато става въпрос за високите технологии, например инвертор захранване), а след това направи нещо, би било проблематично без осцилоскоп.

Какво представлява осцилоскопът?

Това е устройство, което ви позволява да "видите" напрежението или по-точно неговата форма за определен период от време. С негова помощ можете да измерите много от параметрите - напрежение, честота, сила на тока, ъгли на фазовите смени. Но какво е добро, особено това устройство, така че това е така, защото ви позволява визуално да оценявате формата на сигнала. В края на краищата в повечето случаи тя говори за това, какво точно се случва във веригата, в която се извършва измерването.

В някои случаи например напрежението може да съдържа не само постоянен, но и променлив компонент. А формата на втората може да бъде далеч от идеалния синусоид. Такива сигнални волтметри, например, се възприемат с големи грешки. Превключвателите ще произведат една стойност, цифровите ще бъдат много по-малки и DC волтметрите ще бъдат няколко пъти по-големи. Най-точното измерване се получава, като се използва устройството, описано в статията. И няма значение дали се използва осцилоскоп H3013 (как да го използваме, обсъдени по-долу) или друг модел. Измерванията са еднакви.

Функции на устройството

Цифрови осцилоскопи може не само да покаже формата на сигнала в реално време, но и да съхрани всички данни, които могат да бъдат прочетени по-късно на персонални компютри. Според осцилограмата, показана на фигурата по-горе, можете да определите някои характеристики на сигналите:

1. Характерът на сигнала е импулс.
2. Отрицателните стойности нямат входящ сигнал.
3. Има много бърза промяна в стойностите от 0 до максимума и обратно.
4. Продължителността на импулса е по-голяма от продължителността на паузата с повече от три пъти.

Като правило с помощта на осцилоскоп се проверяват периодични сигнали. Става въпрос за тях, които ще бъдат разгледани в статията.

Как работи

Сърцето на всички осцилоскопи е катодна тръба. Това, може да се каже, радио лампата, следователно, вътре има вакуум. В катода се излъчват електрони. С помощта на система за фокусиране се образува тънък лъч от тези електрони. Вътрешността на екрана е покрита с равномерен слой фосфор. Той се осветява, когато е изложен на електрони. Гледайки навън на екрана, можете да видите в средата на ярка точка.

В катодна тръба Има две двойки пластини, които насочват електронен лъч в желаната посока. Отклонението му се извършва в перпендикулярни (взаимно) посоки. По-прости думи, се получават две координатни системи. За да наблюдавате напрежението на екрана на слушалката, трябва:

1. Хоризонтално лъчът трябва да бъде отклонен по такъв начин, че стойността на отклонението да е пряко пропорционална на времето.
2. Във вертикалната равнина е необходимо стойността на отклонението да е пропорционална на напрежението, чието изследване преминава.

преглеждане

Натоварващото напрежение трябва да се прилага върху плочите, които са разположени във вертикалната равнина. Той е с форма на винт, бавно се увеличава линейно и има много бърз спад. В този случай положителното напрежение причинява отклонение на гредата надясно. Отрицателно - на факта, че лъчът се движи наляво. Това е, когато наблюдателят е пред екрана и можете да видите как гредата се движи от ляво на дясно. В същото време неговата скорост е постоянна. След като достигне крайната дясна граница, той бързо отива до оригиналната. Тогава движението се повтаря отново.

В тази статия ще говорим възможно най-много как да използваме правилно осцилоскопа. Горният процес се нарича "почистване". Линията за почистване е линията (хоризонтална), съставена от лъч на екрана. Когато се правят измервания, то се нарича нулева линия. Това е и оставата на времето в графиката. Честотата на прочистване не е нищо повече от честотата, с която се повтаря пулсиращият винт. То не важи за измервания. Важни параметри за измерванията са скоростта.

Как да свържете вмъкнат осцилоскоп

Напрежението трябва да се измерва на две точки, така че входът на осцилоскопа е два терминала. Имайте предвид, че функциите на всеки от терминалите са различни:

1. Първият е свързан към входа на усилвателя, който отклонява лъча във вертикалната равнина.
2. Вторият терминал е обща жица (земя, минус, корпус). Той има електрическа връзка директно с тялото на устройството.

Оттук може да се заключи, че фазовото напрежение по отношение на земната повърхност се измерва с помощта на осцилограф. И е необходимо да се знае кой от входовете е фаза. При чуждестранни устройства се използва специален дизайн на сондата. В тях обикновеният проводник е направен под формата на клип от тип "крокодил". Най-разумно решение, тъй като този проводник най-често се свързва с металната кутия на устройството, върху което се правят измервания. Но фазата се извършва под формата на игла. С негова помощ можете лесно да се нахвърляте на всяко място за печат, дори и в микропроцесор с един крак.

Как да свържете домашен осцилоскоп

В Русия, следователно, съществуват различни стандарти за вътрешните производствени устройства, всичко е различно. Най-често използваните щепсели са с диаметър 4 мм. И те са еднакви, трябва да разберете някои знаци, за да не объркате връзката:

1. Негативното заключение, като правило, има дълга продължителност.
2. Черният или кафяв цвят са характерни за глинени жици.
3. Земният щекер или "обикновеният проводник" са означени на заземителния щекер.

Но това не винаги може да бъде изпълнено, тъй като кабелите често се ремонтират, по време на което е инсталиран щепсел върху кабела, който е на разположение. С вероятност от 100%, можете да определите кой проводник е нула и кой е фаза, по един начин. Първо се докосвай с ръка на един щепсел, а после и на другия. И това не зависи от модела, няма значение, това е осцилоскопът C1-118A (как да използвате устройствата, ще бъде казано по-долу) или някой друг.

В случай, че запазите отрицателен проводник в ръката си, можете да видите плоска хоризонтална линия на екрана на устройството. И ако докоснете фазовия проводник, на екрана се появява изкривен синусоид с огромно количество смущения. Последните се дължат на факта, че има някакъв капацитет между проводниците на електрическата мрежа в помещението и тялото ви (пространството в стаята е диелектрик).

Следващи стъпки

Когато се определят фазите и минусите, могат да се направят измервания. В случай, че не можете да определите визуално общите за всички елементи на проводника, трябва да се свържете към точките, между които искате да измервате напрежението. Но най-често има общ проводник във веригата, дори може да бъде свързан към земята. Осцилоскоп OMSH-2M също се подготвя по същия начин. Как да го използвате за измерване на количествата ще бъде описано по-долу. В този случай заземяващият проводник на осцилоскопа трябва да бъде свързан към него.

В действителност осцилоскопът е волтметър, който показва графика на изменението на напрежението в определен интервал от време. Но това ви позволява да видите формата на електрически ток. За да направите това, трябва да свържете специално съпротивление на тока. И неговата стойност трябва да бъде по-малко от импеданс на самата верига. В този случай резисторът няма да повлияе на работата на веригата.

Двуканален осцилоскоп

Нарича се и двуслойна, има една функция - тя може да показва сигнали от два различни източника на екрана едновременно. Има два канала, обозначени с римски цифри. Имайте предвид, че и в двата канала отрицателните клеми са електрически свързани към корпуса. Затова не свързвайте тези проводници към различни части на веригата по време на измервания. Ето как да използвате осцилоскоп С1-68, например, за измерване на ток и напрежение едновременно.

Освен това има опасност от получаване на грешна информация, защото веригата е драстично променена поради тази късо съединение. Недостатъкът е, че е невъзможно да се наблюдават две различни напрежения. Но това не е много важно, тъй като при повечето устройства един от полюсите (по правило отрицателният терминал на захранването) е свързан с случая и е често срещано. Следователно измерванията на всички напрежения възникват по отношение на тази обща жица.

Разполага с двуканално устройство

С помощта на двуканален осцилоскоп можете да наблюдавате едновременно тока и напрежението във веригата. Затова лесно измервайте фазовото отместване между напрежение и ток. Един канал трябва да измерва тока, а вторият - напрежението във веригата, която е обект на разследване. За измерване на ток, както си спомняте, е необходимо да се включи в схемата някои резистор с определено съпротивление. Тъй като използването на осцилоскоп С1-94 и неговите аналози е доста трудно, трябва да поддържате препоръчителните диаграми на свързване за измерване на определен параметър.

Струва си да се обърне внимание на дизайна на осцилоскопи - това е малко несиметрично. С други думи, синхронизацията на първия канал е много по-добра и по-стабилна от втората. Ето защо трябва да свържете изходите на първия канал за измерване на напрежението, а не на тока. Това ще позволи по-стабилно показване на осцилограмата на екрана на инструмента. Никога не свързвайте отрицателните клеми на двата канала към различни точки от веригата! Винаги ги събирайте.

контроли

На предния панел на устройството има няколко дръжки, които са необходими за точно регулиране на осцилоскопа. Два потенциометъра - за управление на канали 1 и 2. Също така има функция за управление на синхронизация, сканиране, има възможност за регулиране на фокуса, яркост, фоново осветление. Ако погледнете екрана, можете да видите, че той е разделен на малки квадратчета - отделения. Те трябва да се използват за измервания. На тези квадрати трябва да се прикрепят хоризонталните и вертикални везни. Такива характеристики имат осцилоскоп С1-67. Как да използвате устройства от този тип за измерване на количествата ще бъдат описани по-долу.

Обърнете внимание, че хоризонталната скала се измерва в секунди на разделяне. И вертикално - във волта на разделение. Като правило, в осцилоскоп има приблизително 6-10 квадрата в хоризонтална равнина и 4-8 във вертикална. Централните линии носят рискове, разделят всеки сегмент на 10 части (равни) или 5. Поради тези разделяния могат да се правят по-точни изчисления.

Режим на влизане

На предния панел има специален ключ, който превключва устройството в различни състояния. Обозначена със символ - на върха на права линия, под него - вълнообразна. При прехвърляне в горната позиция, както AC, така и DC напрежението могат да навлязат на входа. Входът е отворен за DC. При превключване към долната позиция е разрешено само входно напрежение AC. Поради това е възможно да се измери много малки променливи напрежения (по отношение на много големи стойности на постоянното напрежение). Действително за извършване на измервания в усилващи се каскади.

Това е доста лесно да се осъществи - е необходимо да свържете кондензатора към входа на усилвателя. В този случай входът е затворен. Имайте предвид, че в този режим нискочестотните сигнали с честота по-малка от 5 Hz са отслабени. Поради това те могат да бъдат измерени само в режим на отворен вход.

Когато превключвателят е в средно положение, усилвателят е изключен от входния съединител и има късо съединение към корпуса. Поради това е възможно да зададете почистване. Тъй като използването на осцилоскоп С1-49 и аналози без знания за основния контрол е невъзможно, струва си да говорим за тях по-подробно.

Вход за осцилоскоп

Предният панел има скала във вертикалната равнина - тя се определя с копчето за чувствителност на канала, на който се извършва измерването. Възможно е скалата да не се променя гладко, но постепенно с помощта на превключвател. Какви стойности могат да се зададат с него, погледнете случая до него. На една ос с този ключ е контролер за гладко регулиране (тук е как да използвате осцилоскоп С1-73 и подобни модели).

На предния панел можете да намерите дръжка с изображение на двупосочна стрелка. Ако го завъртите, графиката на този канал ще започне да се движи във вертикалната равнина (надолу). Имайте предвид, че в близост до тази дръжка има графичен символ, който показва кой начин да го завъртите, за да промените стойността на множителя на по-малката или по-голямата страна. контроли и двата канала са еднакви. В допълнение, на предния панел има копчета за регулиране на контраста, яркост, синхронизация. Струва си да се отбележи, че цифровият джобен осцилоскоп (как да използваме устройството, който обмисляме) също има редица опции за показване на диаграми.

Как се правят измерванията

Ние продължаваме да описваме как да използваме цифров осцилоскоп или аналогов. Важно е да се отбележи, че всички те имат недостатък. Струва си да се отбележи една характеристика - всички измервания се извършват визуално, така че има риск грешката да бъде висока. Трябва също така да се вземе предвид факта, че напрежението на измиване има изключително ниска линейност, което води до грешки при измерването фазово отместване или честота с приблизително 5%. За да се намалят тези грешки, е необходимо едно просто условие: графиката трябва да заема около 90% от площта на екрана. Когато се извършват измервания на честота и напрежение (има интервал от време), регулирайте настройката на усилването на входния сигнал и скоростта на измиване до най-дясната позиция. Струва си да се отбележи една особеност: тъй като цифровият осцилоскоп може да се използва дори и от начинаещ, инструментите с електроннолъчева тръба са загубили релевантност.

Как да измерим стреса

За да измервате напрежението, трябва да използвате стойностите на скалата във вертикалната равнина. Първо трябва да направите едно от следните действия:

1. Свържете двете входни клеми на осцилоскопа един към друг.
2. Превключете превключвателя за входен режим до позицията, съответстваща на връзката към общия проводник. Тогава регулаторът, близо до който се показва двупосочната стрелка, е да се гарантира, че сканиращата линия съвпада с централната (хоризонтална) линия на екрана.

Прехвърлете инструмента в режим на измерване и въведете сигнала, който трябва да се прегледа. В този случай в някой работен режим е инсталиран превключвател на режимите. Но как да се използва преносим цифров осцилоскоп? Малко по-трудно - тези инструменти имат много повече корекции.

В резултат на това можете да видите на екрана определена графика. За да измервате точно височината, използвайте дръжката с изображение на хоризонтална двупосочна стрелка. Уверете се, че горната точка на диаграмата пада върху вертикална линия, разположена в центъра. Налице е калибриране върху него, така че ще бъде много по-лесно да се изчисли действителното напрежение във веригата.

Как да се измери честотата

С помощта на осцилоскоп можете да измервате интервали от време, по-специално сигналния период. Разбирате, че честотата на всеки сигнал винаги е пропорционална на периода. Периодът може да бъде измерен във всяка област на формата на вълната. Но е по-удобно и по-точно измерване в онези точки, където графиката се пресича с хоризонталната ос. Следователно, преди да започнете измерването, уверете се, че сте задали ясно посоката на хоризонталната линия, разположена в центъра. Тъй като използването на преносим цифров осцилоскоп е много по-лесно от аналоговия, последните отдавна са затънали в забвение и рядко се използват за измервания.

Освен това, като използвате дръжката, означена с хоризонталната двупосочна стрелка, е необходимо началото на периода да се измести до крайната лява линия на екрана. След изчисляване на периода на сигнала, можете да използвате проста формула за изчисляване на честотата. За да направите това, трябва да я разделите на предварително изчисления период. Точността на измерванията може да бъде различна. За да го увеличите, трябва да опънете графиката хоризонтално колкото е възможно повече.

Обърнете внимание на една закономерност: тъй като периодът се увеличава, честотата намалява (пропорцията е обратна). Обратно, с намаляването на периода, честотата се увеличава. Ниската стойност на грешката е, когато тя е по-малка от 1%. Но не всеки осцилоскоп може да осигури такава висока точност. Само цифрови, в които линейно сканиране можете да получите такива точни измервания.

Как се определя фазовото отместване?

И сега как да използвате осцилоскоп C1-112A за измерване на фазовото изместване. Но за начало - определение. Фазовото преместване е характеристика, която показва как два процеси (осцилаторни) са разположени една спрямо друга за известно време. А измерването не е в секунди, а в части от периода. С други думи, единица мярка е ъгъл. Ако сигналите са еднакво раздалечени, тогава фазовото изместване ще бъде същото за тях. И това не зависи от честотата и периода - реалната скала на графиките по хоризонталната (времева) ос може да бъде всяка.

Максималната точност на измерването ще бъде, ако разтегнете графиката за цялата дължина на екрана. В аналогови осцилоскопи, форматът на вълната за всеки канал ще има същата яркост и цвят. За да се разграничат тези графики един от друг, е необходимо да се направи за всяка амплитуда. И напрежението, което се прилага към първия канал, е важно да се направи колкото е възможно повече. В този случай ще бъде много по-добре да запазите изображението на екрана синхронизирано. Ето как да използвате осцилоскоп C1-112A. Другите устройства се различават леко при работа.