Практически упражнения за работа с осцилоскоп (RC схеми). Аналогов осцилоскоп Как да измервате възбуждането с осцилоскоп
Деленията са маркирани на монитора. Разделенията ви позволяват визуално да оцените параметрите на сигнала. Деленията, отбелязани по хоризонталната ос, ви позволяват да измервате времеви параметри. Деленията, отбелязани по вертикалната ос, ви позволяват да измервате напрежението.
Графиките, показани на монитора, се наричат вълнови форми. Най-простият осцилоскоп показва само вълни на напрежение. Тази форма на дисплея показва напрежението спрямо времето. Има устройства, които показват зависимостта на амплитудата от честотата - спектрални анализатори. Такива устройства се използват за измерване на нивата на шум/вибрации, както и за анализ на спектралния състав на сигнала. Графиките, показани от такива инструменти, се наричат спектрограми.
Преглеждайки осцилограми и спектрограми на напрежение, можете да идентифицирате неизправности в електрическите вериги в работен режим, без да ги разглобявате. Осцилограмите на напрежението могат да се използват за идентифициране на неизправности в сензори, изпълнителни механизми и електрическо окабеляване в електронните системи на автомобила.
Нулева линия.
Ако към входа на осцилоскопа не е свързан източник на напрежение, осцилограмата ще изглежда като плоска хоризонтална линия. Тази линия се нарича "нулева линия", защото показва нивото, съответстващо на напрежение от 0 волта на входа на осцилоскопа.
A:– стойност на напрежението в момента, посочен от маркера. В този случай то съответства на напрежението на нулевата линия, което е 0 волта.
Ако входът на осцилоскопа е свързан към източник на постоянно напрежение, например към автомобилен акумулатор, тогава получената осцилограма също ще има формата на плоска хоризонтална линия, но нейната вертикална позиция на екрана ще се различава от позицията на нулата линия.
A:– стойност на напрежението в момента, посочен от маркера. В този случай то съответства на напрежението на автомобилен акумулатор и е равно на ~12,3 волта.
Разликата между позициите на получената осцилограма и нулевата линия е право пропорционална на стойността на напрежението.
Повечето вълни на сигналното напрежение имат форма, различна от плоска хоризонтална линия. Позицията на нулевата линия на екрана на осцилоскопа може да се променя вертикално - да се повдигне по-високо или да се спусне по-ниско. Необходимостта от промяна на позицията на нулевата линия (отгоре или отдолу) зависи от формата на сигнала, който се изследва, а също така възниква при използване на многоканален осцилоскоп.
Пример за показване на няколко сигнала на екрана на многоканален осцилоскоп едновременно с индивидуална настройка на позицията на нулевата линия за всеки канал.
Печалба.
Графиката на екрана на осцилоскопа показва зависимостта на стойността на напрежението от времето. Колкото по-голяма е амплитудата на изследвания сигнал, толкова по-голямо е вертикалното отклонение на сигнала на екрана на осцилоскопа. В зависимост от амплитудата се избира подходящо усилване за яснота на дисплея на сигнала. Стойността на усилването се измерва във волтове на деление
Възможността за промяна на стойността на усилването ви позволява да показвате както сигнали с много малка амплитуда на напрежението, така и сигнали с много голяма амплитуда на напрежението на екрана на осцилоскопа. Необходимата стойност на усилването зависи от амплитудните параметри на сигнала, който се изследва.
Същият сигнал ще се появи по различен начин в зависимост от избраната стойност на усилване. По-голяма стойност на волта/деление се избира, когато целият сигнал в амплитуда трябва да бъде показан на екрана.
По-ниска стойност на волт/деление се избира, когато е необходимо да се проучат подробно параметрите на формата и амплитудата на отделните участъци на сигнала. В този случай на екрана се показва само амплитудната част на сигнала.
Дадените примери показват как се променя изобразяването на осцилограмата на един и същ сигнал на екрана на осцилоскопа при промяна на стойността на усилването.
Сканиране.
Осцилоскопът рисува графика на напрежението отляво надясно, започвайки от лявата страна на екрана. Скоростта на чертане на графика се нарича sweep. Размахът на времето се измерва в секунди на деление. Стойността на размаха може да се промени с помощта на превключвателя за време/разделяне.
Същият сигнал ще се показва по различен начин в зависимост от избраната стойност на почистване. По-малко време/деление се избира, когато е необходимо да се проучат подробно формата и параметрите на времето на отделните участъци от сигнала. В този случай на екрана се показва по-кратък фрагмент от сигнала.
Осцилограма на напрежението на управляващия сигнал на инжектора при по-ниска стойност на размах. В този случай скоростта на сканиране е 0,2 милисекунди/деление.
Ако е необходимо да се покаже по-дълъг фрагмент от осцилограмата на екрана, например за идентифициране на отделни импулси с неправилна форма на сигнала или липсващи импулси, изберете по-голямо време/деление.
Осцилограма на напрежението на управляващия сигнал на инжектора при по-висока стойност на размах. В този случай скоростта на сканиране е 1 милисекунда/дел.
Дадените примери демонстрират как се променя изобразяването на осцилограма от същия сигнал на екрана на осцилоскопа при промяна на стойността на размаха.
Синхронизация.
За удобно и визуално показване на периодични (циклично повтарящи се) сигнали се използва синхронизация. Синхронизацията гарантира, че отделните импулси се изчертават, като винаги започват от една и съща точка на екрана, като по този начин създават ефект на неподвижно или относително стабилно изображение. Когато тригерът е изключен, осцилоскопът рисува графиката на напрежението отляво надясно, започвайки от най-лявата страна на екрана, докато екранът запълни цялата ширина, след което чертането започва отново от най-лявата страна на екрана, което е неудобен за показване на относително бързи периодични сигнали.
За да настроите синхронизацията, трябва да изберете нивото на синхронизация (стойността на напрежението, при достигане на която осцилоскопът започва да рисува осцилограма) и фронта на сигнала (нападащо или нарастващо напрежение).
Ако се използва многоканален осцилоскоп, е необходимо също така да се посочи кой канален сигнал да се използва за синхронизация.
Аналогов сигнал.
Стойността на напрежението на повечето аналогови сигнали варира във времето. Ако промените се повтарят циклично, тогава такъв сигнал се нарича периодичен, например сигнал за управление на дюзата. Ако осцилограмата на напрежението на периодичен сигнал пресича нулевата линия, тогава такъв сигнал се нарича променлив. Ако осцилограмата на напрежението на периодичен сигнал не пресича нулевата линия, тогава такъв сигнал се нарича постоянен. Пример за сложен аналогов DC сигнал е сигналът от ламбда сонда.
Осцилограма на изходното напрежение на ламбда сонда BOSCH
(на основата на циркониев оксид).
A:– стойност на напрежението в момента, посочен от маркера. В този случай то съответства на максималното напрежение на изходния сигнал на ламбда сондата и е равно на ~840 миливолта;
A-B:– стойността на разликата в напрежението между двата зададени маркера в точки от времето. В този случай то съответства на изходното напрежение от пик до пик на сигнала на сондата и е ~740 миливолта.
Синусоидален сигнал.
Най-простият пример за променливо аналогово напрежение е синусоида. Такъв сигнал се характеризира само с два параметъра – амплитуда и честота. Нулевата линия на синусоидално променливо напрежение се намира точно в средата на сигнала.
Трябва да се отбележи, че повечето сигнали за променливо напрежение се различават значително от чистата синусоида. В автомобилната електроника сигналите, генерирани от магнитни сензори за положение на предавките, са близки до синусоидални.
A:– стойност на напрежението в момента, посочен от маркера;
A-B:– стойността на разликата в напрежението между двата зададени маркера в точки от времето.
Подобни сигнали се генерират от някои сензори за скорост на коляновия вал, сензори за скорост на разпределителния вал, сензори за скорост на колелата...
Цифров сигнал.
Цифровите сигнали се различават от аналоговите по наличието само на две нива на напрежение - "високо"/"ниско", "включено"/"изключено", "1"/"0". Тези нива на напрежение на цифров сигнал се наричат "логически нива". В повечето случаи логическите нива на цифровия сигнал имат точни стойности на напрежението, като +5 волта и 0 волта.
A:– стойност на напрежението в момента, посочен от маркера. В този случай то съответства на високото ниво на напрежение на цифровия сигнал и е +5 волта.
Цифровите сигнали се генерират от ключове (ключове). Ролята на ключове се изпълнява от транзистори, които превключват между състояния „отворено”/„затворено”. Понякога цифровите сигнали се генерират от механични превключватели - механични превключватели, превключватели, електромеханични релета... Примери за цифрови сигнали към автомобилната електроника включват сензори на Хол, сензори за ограничаване на газта, активни сензори за положение на коляновия/разпределителния вал/скорост...
Но главно цифровите сигнали се използват в компютърните технологии, включително в цифровите блокове за управление на електронни системи на автомобили.
Честота.
Честотата е броят цикли на периодичен сигнал, повтарящи се за определен период от време. Ако вземем една секунда за такъв период от време, тогава броят на циклите на периодичен сигнал, повтарящ се през този период от време, се нарича Херц (Hz). В автомобилната електроника броят на оборотите на двигателя обикновено се изчислява за период от време, равен на една минута (RPM).
От осцилограмата на напрежението на периодичен сигнал можете лесно да измерите честотата на повторение на импулса. За да направите това, е необходимо да измерите продължителността на пълен сигнален цикъл - периодът. След това получената стойност на времевия интервал може да се преобразува в честота, като се използва подходящата формула.
Нека изчислим честотата на повторение на импулса на сигнала от сензора за положение на коляновия вал.
Сензорът, чиято вълна на изходното напрежение е показана по-горе, генерира един импулс на напрежение на оборот на коляновия вал. Интервалът от време между два най-близки такива импулса се нарича период. В този случай два последователни импулса са разположени на 7,4 деления един от друг хоризонтално на екрана на осцилоскопа. За да се покаже този сигнал на екрана, избраният размах (времевият интервал между всяко деление на екрана на осцилоскопа хоризонтално) е 10 милисекунди/деление, т.е. 0,01 секунди. Като умножите броя на деленията, съответстващи на периода, по стойността на размахване, можете да получите числената стойност на периода на повторение на сигнала в секунди:
0,01*7,4=0,074 секунди.
Познавайки продължителността на периода на повторение на сигнала, можете да изчислите колко такива периоди ще последват за една секунда, тоест честотата на сигнала в херци. За да преобразувате периода в честота, е необходимо избраният период от време (в случая 1 секунда) да се раздели на периода на повторение на сигнала (за този сигнал 0,074 секунди):
1/0,074=13,5 Hz.
Ако в този случай изчислим колко такива периоди ще последват за една минута, тогава получената стойност ще съответства на скоростта на въртене на коляновия вал в обороти в минута. За да конвертирате периода в честота, е необходимо да разделите избрания период от време (в случая 60 секунди) на периода на повторение на сигнала (за този сигнал 0,074 секунди):
60/0,074=810 RPM.
Подобно изчисление може да се направи с всеки осцилоскоп, но някои осцилоскопи могат да изчисляват и показват честотата на сигнала в херци или обороти в минута в автоматичен или полуавтоматичен режим.
RPM:– текуща скорост на коляновия вал на двигателя в обороти в минута.
Продължителност на импулса.
Продължителността на импулса е периодът от време, през който сигналът е в активно състояние. Активното състояние е нивото на напрежение, което включва задвижващия механизъм (захранва механизма). В зависимост от превключващата верига на задвижващия механизъм, активното състояние може да има различни нива на напрежение, например 0 волта, +5 волта, +12 волта... Например, напрежението на активното състояние на управляващия сигнал на соленоида на инжектора в повечето системи за управление на двигателя е теоретично 0 волта, но на практика може да варира в диапазона от 0…+2,5 волта или повече.
Ширина на импулса:- продължителност на импулса.
За горния сигнал продължителността на импулса за отваряне на инжектора е 4,4 деления хоризонтално на екрана на осцилоскопа, което при размах от 1 милисекунда/деление съответства на 4,4 милисекунди.
Коефициент на мито.
Дежурство е процентът от времето в периода на повторение, през който сигналът е активен. Коефициентът на запълване е един от параметрите на сигналите с широчинно-импулсна модулация (Pulse Width Modulation).
Работен цикъл:– работен цикъл на сигнала. Сигналът е в активно състояние 67% от времето (в този случай стойността на напрежението на активното състояние на сигнала е ~1 волт);
Честота:– честота на повторение на импулса. В този случай е ~100 херца.
ШИМ сигналите се използват за управление на някои изпълнителни механизми. Например, в някои системи за управление на двигателя, PWM сигнал управлява електромагнитния клапан за въздух на празен ход. В допълнение, някои сензори генерират PWM сигнал, преобразувайки стойността на измерения физически параметър в работен цикъл.
Самоиндуцирана емф.
ЕМП (електродвижеща сила) на самоиндукция е напрежението в резултат на промяна в големината на магнитното поле и/или неговата посока около електрически проводник. В случай на висока скорост на промяна на големината на магнитното поле вътре в соленоида (намотка на електромагнитно реле, електромагнитен инжектор, бобина за запалване, електромагнитен сензор за скорост), напрежението на самоиндукционния ЕМП може да достигне десетки/хиляди от волта. Големината на напрежението на ЕМП на самоиндукция зависи главно от индуктивността на намотката и скоростта на промяна на магнитното поле. За електромагнитните задвижващи механизми големината на магнитното поле се променя най-бързо, когато се разруши, т.е. когато захранващото напрежение към соленоида се изключи бързо.
В някои случаи ефектът от самоиндуцираната ЕДС е нежелан и се предприемат мерки за намаляването/елиминирането му. Но някои електрически вериги са проектирани да произвеждат максимален изблик на самоиндуцирана ЕДС, например системата за запалване на бензинов двигател.
A:– стойност на напрежението в момента, посочен от маркера. В този случай то съответства на напрежението на ЕМП на самоиндукция на вторичната намотка на бобината на запалването, ограничено от напрежението на пробив на свещта и съответства на 8,3 киловолта.
Някои системи за запалване със захранващо напрежение от 12 волта са в състояние да развият самоиндукционно ЕМП напрежение до 40-50 хиляди волта.
Тъй като напрежението се измерва между две точки, входът на осцилоскопа има два терминала. Освен това те не са еквивалентни. Един терминал, наречен "фаза", е свързан към входа на усилвателя за вертикално отклонение на лъча. Вторият терминал е „земя“ или „корпус“. Нарича се така, защото е електрически свързан с корпуса на устройството (това е общата точка на всичките му електронни вериги). Осцилоскопът показва фазовото напрежение спрямо земята.
Много е важно да знаете кой от входните проводници е фаза. Във вносните устройства обикновено се използват специализирани сонди, чиято основа има щипка тип "крокодил", тъй като често е свързана към тялото на тестваното устройство, а фазата завършва или с "игла", която може да бъде удобно и надеждно „залепени“ дори в контакт с малък размер или със скоба (фиг. 6). В този случай по принцип е невъзможно да се объркат фазата и тялото.
Ориз. 6. Импортирана осцилоскопна сонда, "игла" отляво, скоба отдясно.
Домашните осцилоскопи най-често са оборудвани с кабели, които имат стандартни 4 mm щепсели за Русия (името „банан“, което идва от аудио оборудване, понякога се прилага към тях), фиг. 7. В този случай и двата щепсела са еднакви и за разграничаването им се използват допълнителни характеристики. Има няколко от тези признаци и те могат да се появят във всяка комбинация:
Заземителният проводник е по-дълъг;
Заземителният проводник е кафяв (стандартен) или черен;
Символът „корпус“ е отбелязан върху тялото на щепсела на заземяващия проводник
или "земя"
Но, за съжаление, тези правила не винаги се спазват. Това важи особено за ремонтираните кабели: всеки наличен проводник и първият срещнат щепсел могат да бъдат монтирани там. Следователно има друг начин за определяне на фазата и корпуса, който дава 100% гаранция.
За да определите кой от проводниците е фаза и кой е корпусът, трябва, когато осцилоскопът не е свързан никъде, да хванете контакта на един от входните проводници с ръка, без да докосвате нищо с другата ръка. Ако този проводник е тяло, тогава на екрана ще има само хоризонтална линия за сканиране. Ако този проводник е фаза, тогава на екрана ще се появят доста значителни смущения, представляващи силно изкривена синусоида с честота 50 Hz (фиг. 8).
Ориз. 8. Шум на екрана на осцилоскопа, когато докоснете фазата на входния кабел с ръка.
Тази намеса възниква поради факта, че има капацитет между човешкото тяло и мрежовите проводници, положени в стаята. И възниква ток, протичащ през следната верига: фаза на осветителната мрежа AC 220 V 50 Hz – капацитет между мрежовите проводници и човешкото тяло – човешка ръка – вход на усилвателя (фаза на входния кабел) – електронна схема на усилвателя – тяло на осцилоскопа – капацитет между тялото и земята – неутрален проводник на мрежата (винаги е заземен). Веригата е затворена, тече ток. Големината на този ток е 10^-8...10^-6 ампера, но входът на осцилоскопа има много високо съпротивление (около 10^6 ома), така че на него се появява доста голямо напрежение. Синусоидалната вълна изглежда изкривена, защото капацитивното съпротивление на секцията мрежа - човешко тяло зависи от честотата: колкото по-висока е честотата, толкова по-ниско е съпротивлението. Поради това високочестотните компоненти (мрежови хармоници и смущения, които проникват в нея) създават по-голям ток и по-голямо напрежение на входа на осцилоскопа.
След като определите фазата и корпуса на входния кабел, можете да свържете осцилоскопа към изследваната верига. Ако няма ясно дефиниран общ проводник, тогава корпусът е свързан към някоя от точките, напрежението между които трябва да се изследва. Ако във веригата има общ проводник - точка, условно приета като нулев потенциал, свързана към тялото на устройството или действително заземена, тогава е по-добре да свържете тялото на осцилоскопа към тази точка. Неспазването на това правило може да доведе до значителни грешки в измерването (понякога толкова големи, че на измерванията изобщо не може да се вярва).
В основата си осцилоскопът е волтметър, който показва графика на напрежението. Въпреки това може да се използва и за наблюдение на формата на тока. За да направите това, резистор Rt е свързан последователно с изследваната верига (тук индексът "t" означава ток), Фиг. 9. Съпротивлението на резистора Rt е избрано много по-ниско от съпротивлението на веригата, тогава резисторът не влияе на работата му и включването му не води до промени в режима на работа на веригата. Според закона на Ом напрежението се появява през резистора:
Това напрежение се измерва с осцилоскоп. И като знаете стойността на Rt, можете да конвертирате напрежението, показано от осцилоскопа, в ток.
Ориз. 9. Измерване на ток с осцилоскоп.
Двуканален (и двулъчев) осцилоскоп може да показва вълнови форми на два сигнала едновременно. За да направите това, той има два входа (канала), обикновено обозначени I и II. Трябва да се помни, че един от входните клеми на всеки канал е свързан към корпуса на осцилоскопа, следователно Клемите на корпуса на двата канала са свързани помежду си.Следователно тези клеми трябва да бъдат свързани към една и съща точка във веригата, в противен случай ще възникне късо съединение във веригата (фиг. 10).
Ориз. 10. Свързване на двуканален осцилоскоп. Входното заземяване може да създаде късо съединение във веригата.
На фиг. 10а точките на веригата B и D се оказаха затворени една към друга през тялото на осцилоскопа (затварящият проводник е показан с пунктирана линия). В резултат на това конфигурацията на веригата се промени.
Възможността да се наблюдават не две напрежения, а само тези, които имат обща точка, е недостатък, но малък - в електрониката един от полюсите на източника на захранване винаги е общ проводник и всички напрежения се измерват спрямо то.
С помощта на двуканален осцилоскоп можете едновременно да наблюдавате напрежението и тока във веригата. И по този начин измервайте фазовото изместване между тока и напрежението. Диаграмата на свързване на осцилоскопа в този случай е показана на фиг. единадесет.
Ориз. 11. Свързване на осцилоскоп за измерване на фазово отместване.
Канал I измерва напрежението, а канал II измерва тока. Това включване е най-оптимално, т.к напрежението, паднало през резистора Rt и подадено към канал II, е 30...100 пъти по-малко, отколкото в канал I, следователно е по-податливо на смущения и синхронизацията от ниско напрежение не е толкова добра. В допълнение, дизайнът на повечето осцилоскопи е донякъде „еднокраен“ - синхронизацията от сигнала на канал I обикновено е по-добра и по-стабилна. По този начин свързването на канал I към напрежение осигурява по-стабилно изображение на формата на вълната.
Грешка при свързване на фиг. 11b е, че клемите на корпуса на двата входа не са свързани в една точка. В резултат на това резисторът Rt е съединен накъсо през корпуса на осцилоскопа. Най-неприятното е, че напрежението на резистора Rt не е равно на нула - поради факта, че съпротивлението на входните кабелни проводници (през които този резистор е затворен) не е нула. Следователно при такава връзка може да не забележите тази грешка (в края на краищата осцилоскопът показва нещо) и резултатът от измерването на тока ще бъде неправилен.
Включването, показано на фиг. 11c е неуспешен, тъй като канал I на осцилоскопа не измерва напрежението в изследваната верига, а сумата от напреженията във веригата и през резистора Rt (напрежението се измерва не при товара, а при източника) . Напрежението на Rt, макар и малко по големина, все още въвежда грешка в измерването на напрежението.
Връзката на осцилоскопа, показана на фиг. 11а не само осигурява най-голяма точност на измерване, но също така позволява в някои случаи да се използва резистор Rt с доста високо съпротивление. Това е важно при измерване на малки токове: ако и токът във веригата, и съпротивлението Rt са малки, тогава напрежението, възникващо при Rt, може да е толкова малко, че чувствителността на осцилоскопа да не е достатъчна, за да го покаже.
"Запознахме се с основите на работата на това прекрасно устройство. За да овладеете работата с осцилоскоп, са ви необходими практически упражнения. Статията разглежда прости експерименти със захранване на базата на трансформатор, с мостов токоизправител, както и с RC вериги , Материалът ще бъде полезен за тези, които искат да се запознаят с измервателно устройство-осцилоскоп.
Захранване и мостов токоизправител
Да започнем с най-простото - със захранване на силов трансформатор и мостов токоизправител. На първо място, имате нужда от трансформатор, нека бъде китайски "ALG" с вторична намотка от 12V (фиг. 1). Към вторичната намотка на трансформатора ще свържем входа на осцилоскоп (нека бъде C1-65) и мултицет.
Предварително завъртете копчето на осцилоскопа “Time/div.” настройте на “10” и копчето “V/div”. също на “10” и задайте входния превключвател на позиция “импулсен режим”. Сега нека приложим 220V променливо напрежение към първичната намотка (от мрежата, като спазваме всички необходими правила за електрическа безопасност).
Ориз. 1. Схема на експеримента и изображение на екрана на осцилоскопа.
Сега нека сравним показанията на осцилоскоп и мултиметър. Мултиметърът ще покаже променливо напрежение от 12V (или нещо такова), а синусоидата от пик до пик на екрана на осцилоскопа ще бъде до 34V. Знаейки, че стойността на амплитудата на синусоидалното напрежение е равна на половината от пика до пика, а ефективната стойност е root_of_2 пъти по-малка от амплитудата, изчисляваме ефективната стойност:
Нека свържем мостов токоизправител, състоящ се от четири диода към вторичната намотка на трансформатора (фиг. 2). Нека свържем осцилоскоп към изхода на токоизправителя.
На екрана му ще има много интересна картина - долните полувълни на синусоидата сякаш са се обърнали и са разположени по положителната ос Y. Всъщност честотата на трептенията се е удвоила, тоест вече не е 50, но 100 Hz и люлеенето е намаляло наполовина.
Това, което се вижда на екрана (фиг. 2), обикновено се нарича пулсиращо напрежение. Но пулсиращото напрежение не е подходящо за захранване на електронна верига - това все още не е постоянно напрежение.
И за да го направите постоянен, трябва да изгладите пулсациите с помощта на кондензатор за съхранение.
Фигура 3 показва схема със запаметяващ кондензатор C1 и резистор R1, който служи като товар. Да видим какво ще ни покажат инструментите сега. Мултиметърът ще покаже нещо около 16,5 V, а на екрана на осцилоскопа ще видите извита линия, повдигната нагоре по скалата Y с определена стойност (Фигура 3, лява осцилограма).
Ориз. 2. Нека свържем и разгледаме мостов токоизправител, състоящ се от четири диода.
В горните върхове на кривината на тази линия - при 17V. Ето как изглежда напрежението с изгладени вълни. За да видите размера на пулсациите, трябва да превключите входа на осцилоскопа към променлив ток “~” и да завъртите копчето “V/div.” надолу, докато пулсациите станат ясно видими. В този случай настройте на 0,5 V/div. (фиг. 3, осцилограма вдясно). Може да се види, че диапазонът на пулсации е 1V.
Така на изхода на нашия токоизправител има постоянно напрежение с 1V пулсации. Големината на тези вълни зависи от капацитета на изглаждащия кондензатор и товара. Ако натоварването се увеличи (съпротивлението R1 намалява), пулсациите ще се увеличат.
Ориз. 3. Изглаждащ кондензатор в токоизправителя.
Това може да се провери чрез замяна на R1 с променлива. И с увеличаването на капацитета пулсациите намаляват. Сега, ако в същия пример (със същото съпротивление R1) свържете друг кондензатор с капацитет 220 µF паралелно с C1, пулсацията ще намалее до 0,3 V, а с капацитет на кондензатора 1000 µF нивото на пулсация ще бъде по-малко от 0.1V.
Но това е със съпротивление на натоварване от 1 kOhm, тоест с ток на натоварване от 16 милиампера. С увеличаване на тока на натоварване пулсациите ще се увеличат. Ето защо в токоизправителите, предназначени за големи натоварвания, се използват изглаждащи кондензатори с много голям капацитет.
По-горе, с помощта на осцилоскоп, беше изследвана работата на мостов токоизправител. Но захранването често, в допълнение към трансформатора и токоизправителя, съдържа стабилизатор на напрежението.
Веригата на най-простия параметричен стабилизатор се състои от ценеров диод и токоограничаващ резистор. Основното свойство на ценеровия диод е, че изглежда, че работи като диод, тоест пропуска ток в права посока, но пропуска и обратен ток, но само ако обратното напрежение надвишава определена стойност - стабилизиращото напрежение.
Нека свържем веригата на параметричния стабилизатор към вторичната намотка на трансформатора и с помощта на осцилоскоп да видим в какво се е превърнала синусоидата на променливо напрежение (фиг. 4). Копче Time/div Задайте осцилоскопа на “10” и копчето “V/div”. също на “10”, а ключът за вход е в импулсен режим.
Ориз. 4. Нека проучим параметричния стабилизатор.
Ценеровият диод, работещ като диоден полувълнов токоизправител, премахна отрицателните полувълни. И като ценеров диод, той отряза горната част на положителните полувълни на нивото на стабилизиращото си напрежение (за D814V е 10V).
Сега нека свържем същия стабилизатор на изхода на токоизправителния мост (фиг. 5). Ценер диодът също прекъсва пулсиращите импулси на напрежение на нивото на стабилизиращото си напрежение. Освен това ценеровият диод не се интересува каква амплитуда са тези импулси или полувълни, 17V или например 27V, той ще ги ограничи СТАБИЛНО на ниво 10V.
Ориз. 5. Изследваме параметричния стабилизатор на изхода на моста.
Фигура 6 показва схемата на захранване с параметричен регулатор на изхода. Мултиметър и осцилоскоп ще покажат постоянно напрежение от 10V, а пулсацията ще бъде значително по-малка, отколкото без стабилизатор.
Ориз. 6. Схема на захранване с параметричен стабилизатор на изхода.
Изследване на RC вериги с помощта на осцилоскоп
Друго практическо упражнение за осцилоскоп би било да се изследва RC верига с помощта на осцилоскоп. За това се нуждаем от генератор на квадратни импулси. Много осцилоскопи, по-специално C1-65, имат калибратор. Това е генератор на импулси с постоянно напрежение или правоъгълна форма с честота 1 kHz.
Калибраторът е предназначен за калибриране, но може успешно да се използва като лабораторен генератор на правоъгълни импулси при настройка и ремонт на оборудване.
Но има осцилоскопи без калибратори, ако вашият е такъв, тогава ще трябва да вземете лабораторен функционален генератор или да направите сами прост генератор на квадратни вълни с честота около 1 kHz, според схемата, показана на фигура 1. Това е най-простият мултивибратор на цифров чип. Но за нашите експерименти е подходящо.
След това ще разгледаме работата с калибратор на осцилоскоп като източник на импулси. Ако импулсите се вземат от отделен генератор (например, както на фиг. 1), просто ще трябва да ги подадете към изследваната RC верига от него. В същото време не забравяйте да свържете общия минус на захранването на генератора към клемата „корпус“ на осцилоскопа.
Ориз. 1. Схема на прост импулсен генератор.
И така, ако свържем гнездата „U“ и „Calibrator Output“ с парче жица, ние включваме калибратора, за да генерира импулси със замах от 5V. В този случай задайте копчето “V/div” на “1” и настройте копчето “time/div” на “0.2mS”, превключете входа на променливо напрежение “~”, приблизително това, което е показано на Фигура 2 ще да се виждат на екрана на осцилоскопа, тоест правоъгълни импулси.
Ориз. 2. Импулси на екрана на осцилоскопа.
За да експериментирате с RC верига, ще ви трябва 0,01 µF кондензатор (често наричан “10p” или “103”) и 100 kOhm променлив резистор.
Ще експериментираме с два вида вериги – диференциращи и интегриращи.
Първо, свързваме диференцираща верига, състояща се от резистор R1 и кондензатор C1 (фиг. 3). Сега импулсите
Ориз. H. Свържете диференциалната верига.
от калибратора към входа “U” на осцилоскопа през верига R1C1. Поставете резистор R1 в положение на максимално съпротивление. В този случай импулсите на екрана на осцилоскопа ще изглеждат като на фиг. 4. Тяхната амплитуда леко ще се увеличи, но ще има наклон към спад.
Ориз. 4. Импулси на екрана на осцилоскопа.
Ако започнете да въртите дръжката на променливия резистор R1, съпротивлението му ще намалее и в същото време амплитудата на импулсите ще се увеличи, но наклонът към спада също се увеличава. На фигура 5 изобщо не изглежда като правоъгълни импулси. Амплитудата на пиковете обаче се увеличи значително. При по-нататъшно въртене на R1 амплитудата на пиковете ще продължи да се увеличава, а наклоните ще придобият параболична форма.
Ориз. 5. Вече не изглежда като правоъгълни импулси.
Но с по-нататъшно въртене на R1 амплитудата започва да намалява и в най-крайната позиция, когато съпротивлението на R1 е нула, импулсите изчезват (това не е изненадващо, тъй като R1, в състояние на нулево съпротивление, всъщност късо входа на осцилоскопа).
Изводът е, че в резултат на диференциране на правоъгълен импулс, той се превръща в заострен импулс с повишена амплитуда. Освен това, колкото по-голям е R1, толкова по-подобен е импулсът на правоъгълен.
Това се дължи на факта, че времето за зареждане и разреждане на кондензатора зависи от съпротивлението R1. И колкото по-малък е R1, толкова по-къс е този път. Освен това, когато преминавате от положителна полувълна към отрицателна (и обратно), напрежението, натрупано върху кондензатора, се добавя към амплитудата на импулса.
Следователно амплитудата на напрежението през резистора R1 в пикове се увеличава толкова повече, колкото по-бързо се зарежда кондензаторът. Но колкото по-малък е R1, толкова по-тесни са пиковете. Сега нека разменим частите, за да получим веригата, показана на фигура 6. RC веригата е станала интегрираща.
Ориз. 6. Нова схема на експеримента.
Ако променливият резистор R1 е в положение на минимално съпротивление, екранът на осцилоскопа ще изглежда както на фиг. 7. Почти същите правоъгълни импулси, само повишенията и спадовете са леко изгладени.
Започваме да въртим копчето на променливия резистор R1, - възходите и паданията се изглаждат още повече и придобиват външния вид, както на фигура 8. В същото време амплитудата намалява значително.
Развиваме дръжката на променливия резистор R1 до края (до положение на максимално съпротивление), - амплитудата на импулсите намалява значително и те вече приличат на триъгълници (фиг. 9).
Ориз. 7. Изображение на екрана на осцилоскопа за експеримента.
В интегриращата верига осцилоскопът показва напрежението върху кондензатора. Към него се изпращат импулси през резистор R1 и го зареждат и разреждат. Както в първия случай, колкото по-ниско е съпротивлението на резистора, толкова по-висока е скоростта на зареждане и разреждане. Но тук ситуацията е обратната, следователно, колкото по-малък е R1, толкова по-скоро C1 се зарежда или разрежда до максималната или минималната стойност.
Това означава, че колкото по-стръмни са фронтовете и спадовете на импулсите на C1. Това са закръглянията, които се виждат на осцилограмата на фиг. 7 е самото време, през което кондензаторът се зарежда и разрежда.
И колкото по-бързо се зарежда кондензаторът, толкова по-малки са тези области. Скоростта на зареждане на кондензатора зависи от съпротивлението на резистора R1, през който се изпращат импулси към него.
Тъй като съпротивлението на резистора R1 се увеличава, кондензаторът се зарежда и разрежда все по-бавно и плавно и кривите, показващи времето за зареждане и разреждане, се увеличават. Следователно фронтовете и рецесиите се изглаждат и стават наклонени.
С по-нататъшно увеличаване на съпротивлението R1 времето, необходимо за зареждане на кондензатора до максималното напрежение, се увеличава толкова много, че става по-дълго от продължителността на полупериода на импулса. Кондензаторът просто няма време да се зареди до максималната си стойност, преди да започне да се разрежда.
Ориз. 8. Фронтовете и рецесиите са още по-изгладени.
Ориз. 9. Импулси - триъгълници на екрана на осцилоскопа.
Следователно амплитудата на импулса намалява с толкова, колкото кондензаторът няма време да се зареди. В крайна сметка формата на импулсите става все по-триъгълна.
Тази бележка ще бъде постепенно актуализирана с прости, но полезни техники за работа с осцилоскоп.
Въведение
Основният въпрос, на който трябва да се отговори, е: "Какво можете да измерите с осцилоскоп?"Както вече знаете, това устройство е необходимо за изследване на сигнали в електрически вериги. Техните форми, амплитуди, честоти. Въз основа на получените данни можем да направим изводи за други параметри на изследваната верига. Това означава, че с помощта на осцилоскоп можете основно (не говоря за супер функциите на супер модерни устройства):
- Определете формата на вълната
- Определете честотата и периода на сигнала
- Измерете амплитудата на сигнала
- Не директно, но можете също да измерите тока (законът на Ом в ръцете ви)
- Определете ъгъла на изместване на фазата на сигнала
- Сравнете сигналите един с друг (ако устройството позволява)
- Определете честотната характеристика
- Забравихте да споменете нещо? Напомнете ми в коментарите!
Всички следващи примери трябва да се правят с аналогов осцилоскоп в ума. За цифровия всичко е същото, но той може да направи повече от аналоговия и по някои въпроси елиминира необходимостта да мислите къде можете просто да покажете число. Един добър инструмент трябва да бъде такъв.
Така че, преди работа, трябва да подготвите устройството: поставете го на масата, свържете го към мрежата =) О, добре, просто се шегувам. Но ако е възможно, трябва да бъде заземен. Ако има вграден калибратор, тогава според инструкциите на устройството трябва да го калибрирате. (подсказка: инструкциите са онлайн).
Ще свържете вашия осцилоскоп към изследваната верига с помощта на сонда. Това е коаксиален проводник, в единия край на който има конектор за свързване към осцилоскоп, а в другия край има сонда и маса за свързване към изследваната верига. Всеки случаен проводник не може да се използва като сонда. Само специални сонди. Иначе вместо реалната картина на нещата ще видите глупости.
Няма да разглеждам подробно всяко управление на осцилоскопа. В интернет има много такива отзиви. Нека се научим по-добре как да извършваме любителски измервания: ще определим амплитудата, честотата и периода на сигнала, формата, честотната лента на усилвателя, честотата на прекъсване на филтъра, нивото на пулсации на захранването и т.н. Други трикове и трикове ще дойдат с практиката. Ще ви трябват осцилоскоп и генератор на сигнали.
Видове сигнали
Ще говоря без господарски трикове, като селянин. На екрана на осцилоскопа ще видите или синусоидален сигнал, или трион, или правоъгълници, или триъгълен сигнал, или просто някаква безименна графика.
Има безброй видове сигнали. И самите сигнали не знаят, че принадлежат към някакъв вид. Така че вашата задача не е да запомните имената, а да погледнете екрана и бързо да разберете какво означава какво виждате на него, какъв процес се случва във веригата.
Амплитуда, честота, период
Осцилоскопът може да измерва както постоянно, така и променливо напрежение. Всички устройства имат два режима за това: измерване само на променлив сигнал, измерване на постоянен и променлив сигнал едновременно.
Това означава, че ако изберете да измервате променлив сигнал и свържете сондата към батерия, нищо няма да се промени на екрана на устройството. И ако изберете втория режим и направите същото, тогава линията на екрана на устройството ще се измести нагоре с приблизително 1,6 V (стойността на емф на пръстова батерия). Защо е необходимо това? За разделяне на DC и AC компонентите на сигнала!
Пример. Решихте да измерите пулсациите в новосглобен източник на напрежение 30V DC. Свързваш го към осцилоскоп и лъчът минава много нагоре. За да наблюдавате удобно сигнала, ще трябва да изберете максималната стойност на V/div на клетка. Но тогава определено няма да видите пулсациите. Те са твърде малки. Какво да правя? Превключете входния режим за измерване на променливото напрежение и завъртете копчето V/Div до много по-малка скала. DC компонентът на сигнала няма да премине и на екрана ще се показват само пулсациите на източника на захранване.
Лесно е да се определи амплитудата на променливото напрежение, като се знае стойността на делението V/div и просто се преброи броят на клетките по ординатната ос, които този сигнал заема от нулевата стойност (средна стойност) до максимума.
Ако погледнете екрана на осцилоскопа на снимката по-горе и приемете, че V/div = 1V, тогава амплитудата на синусоидата ще бъде 1,3V.
И ако приемем, че Time/div (sweep) е зададено на 1 милисекунда, тогава периодът на тази синусоида ще заема 4 клетки, а периодът T = 4 ms ще бъде прочетен. Лесно? Нека сега изчислим честотата на тази синусоида. Честотата и периодът са свързани по формулата: F = 1/T (T в секунди). Следователно F = 1/ (4*10 -3) и е равно на 250 Hz.
Разбира се, това е много груба оценка, която е подходяща само за такива чисти и красиви сигнали. И ако представите някаква музикална композиция вместо чиста синусоида, тогава тя ще съдържа много различни честоти и не можете да познаете по око. За да определите кои честоти са включени в тази композиция, ще ви е необходим спектрален анализатор. И това е различно устройство.
Измерване на честота
Както писах по-горе, можете също да измервате честотата с помощта на осцилоскоп. Можете също така не само да измервате честотата на синусоидален сигнал, но дори да сравнявате честотите на два сигнала, например, като използвате фигури на Лисажу.
Това е много удобно, когато искате например да калибрирате генератор на сигнали, който сте сглобили сами, но нямате честотен брояч под ръка. Това е моментът, когато фигурите на Lissajous идват на помощ. Жалко, че не всички аналогови осцилоскопи могат да ги показват.
Фазово изместване
Често се случва текущата фаза и фазата на напрежението да се разминават. Например след преминаване през кондензатор, индуктор или цяла верига. И ако имате двуканален осцилоскоп, лесно можете да видите колко се различават фазите на тока и напрежението (И ако имате модерен цифров, тогава има дори специална функция за измерване на фазовото изместване. Страхотно!) . За да направите това, свържете осцилоскопа по следния начин:
Всяка електрическа лаборатория трябва да бъде оборудвана с измервателно оборудване за определяне на източници на сигнал, нива на напрежение, сила на тока и т.н. Това ви позволява да извършвате не само необходимите изследвания, но и проектирането или конструирането на различни инструменти и устройства. В промишлено предприятие, особено където има високочестотни токове, е почти невъзможно да се направи без осцилоскоп (основният инструмент за измерване на електричество).
Използване на осцилоскоп
Това устройство ви позволява да визуализирате напрежението на специален екран. Той създава осцилограма, която е графика на промените в параметъра на електрическия ток за определен период. Основната стойност на осцилоскопа е възможността за едновременно измерване на напрежение, честота, ток и фазов ъгъл. Всички резултати се обработват веднага и се показват на екрана под формата на графика, която показва формата на електрическия сигнал. В резултат на това наблюдателят може да види процесите, които се случват в електрическата верига, да определи източника на повредата и да изключи устройството своевременно, за да предотврати повреда или бедствие.
Обикновено постояннотоковото напрежение е идеална синусоида. На практика обаче това не винаги е така - мрежовото напрежение може да варира, което ще се отрази на екрана на описваното устройство. В такава ситуация е почти невъзможно да се измери точно този параметър с помощта на стандартен волтметър (ще има значителни грешки: измервателното оборудване със стрелки ще даде едни стойности, цифровите устройства ще дадат други, а устройствата за измерване на постоянно напрежение ще дадат други) . Единственият начин за точно определяне на напрежението в такава мрежа е използването на осцилоскоп.
Характеристики на използване на цифрово устройство
Тези измервателни устройства позволяват не само да се следи формата на сигнала в реално време, но и да се съхранява получената информация, която след това може да се обработва на компютри при изучаване и моделиране на различни процеси. Осцилограмата, която описваното устройство извежда на екрана, дава възможност да се наблюдават следните характеристики на измервания сигнал:
- Параметри на електрически импулс;
- Стойности на входния сигнал (отрицателни или положителни);
- Скоростта на промяна на стойностите на импулса от нула до максимална стойност;
- Съотношението между продължителността на импулса и паузата.
Най-често осцилоскопите се използват за изследване на сигнали, които имат периодичен характер.
Принцип на работа на устройството
Ключовият елемент на устройството е електроннолъчева тръба (CRT). От него се изпомпва въздух, така че вътре да се образува вакуум, в който се намира катодът (положително заредено вещество). Когато е изложен на електрически ток, той започва да излъчва отрицателно заредени частици, които след това се фокусират с помощта на специална система и се насочват към вътрешната повърхност на екрана. Тази повърхност е покрита със специално вещество - фосфор, което произвежда блясък, когато се удари от лъч електрони. В резултат на това, ако погледнете устройството отвън, можете да наблюдавате движението на светеща точка на екрана.
Фокусирането и насочването на лъча в CRT се извършва с помощта на две двойки плочи, които контролират движението на електрони в две равнини. В хоризонтален режим електронният лъч се отклонява пропорционално на изменението на времето, а във вертикален режим се отклонява пропорционално на измереното напрежение.
Сканиране
При наблюдение на естеството на сигнала с помощта на осцилоскоп, напрежението трябва да се приложи към вертикалните пластини. Получената графика на промяната на параметъра, като правило, има формата на трион: първо потенциалната разлика се увеличава в линейна връзка, а след това следва рязък спад. Освен това, като наблюдавате движението на лъча на екрана, можете да видите неговото отклонение наляво или надясно. Това показва знака на напрежението: когато е отрицателен, се движи наляво, а когато е положителен, се движи надясно. Най-често лъчът се движи отляво надясно с постоянна скорост.
Това движение на точка на екрана на устройството се нарича сканиране. Хоризонталната линия, начертана от лъча, се нарича нулева линия. Спрямо него се правят измервания на времето. Честотата на завъртане се отнася до честотата, с която се повтарят трионообразните импулси.
Как да свържете осцилоскоп
Тъй като напрежението е потенциална разлика, то трябва да се измерва в две точки. За тази цел осцилоскопът е снабден с два извода, които подават напрежение към плочите. Първият терминал е входен и е свързан към източника на сигнала, което води до вертикалното отклонение на лъча. Вторият се нарича общ проводник и е заземен (затворен към тялото на самото устройство).
За да свържете правилно устройството, трябва предварително да знаете кой от проводниците е фаза (кой проводник носи електрически ток). В чуждестранни устройства има специални сонди за тази цел, които ви позволяват да определите наличието на напрежение на входа и кой терминал да свържете към кой източник. В този случай обикновеният проводник завършва с щипка тип "крокодил", което улеснява закрепването му към металния корпус на измервателния уред. Клемата, която осъществява контакт с фазата, е оформена като игла, което улеснява измерването на електрическия сигнал навсякъде: гнездо, проводник, печатна платка или дори върху крака на микропроцесорен чип.
След като терминалите са инсталирани, можете да продължите директно към измерванията. В почти всяка електрическа верига има единичен проводник и за проверка на параметрите се препоръчва да се измерват характеристиките на сигнала върху него. Но тази ситуация може не винаги да е така. След това трябва да изберете точките, където се изискват измервания, и да ги извършите (най-често като такива точки се избират местата на най-вероятната неизправност).
Забележка!Основната задача на осцилоскопа е да следи динамиката на напрежението. Но като свържете съпротивление, можете също да изследвате формата на сигнала на електрическия ток. Стойността на съпротивлението в този случай трябва да бъде значително по-ниска от общото съпротивление на изследваната верига. Само ако това условие е изпълнено, измерванията ще бъдат правилни, тъй като устройството няма да повлияе на функционирането на веригата.
Характеристики на свързване на домашни устройства
Стандартите за организиране на електрически вериги в Руската федерация се различават от чуждестранните, така че измервателното оборудване трябва да бъде свързано по различен начин. По-специално се използват тапи с диаметър на сондата 4 милиметра. Тъй като те са еднакви, за да свържете правилно устройството, трябва да обърнете внимание на следните знаци:
- Кабелът, който е свързан към източника на ток, обикновено е по-дълъг;
- Проводникът за заземяване (закрепване към корпуса) обикновено е черен или кафяв;
- Щепселът за заземяване често има съответен надпис или индикация, че трябва да бъде свързан към общия проводник.
важно!Такива обозначения обаче не винаги се срещат. Устройствата може да са били ремонтирани, щепселите може да са сменени, така че за да се определи кой проводник има фаза и кой проводник има нула, се препоръчва да се използва доказан метод. За да направите това, първо трябва да докоснете с ръка единия щепсел, а след това другия. Ако потребителят докосне щепсела на отрицателния проводник, на екрана ще се появи хоризонтална линия. Когато докоснете фазовия проводник, на екрана ще се покаже синусоида с много шум (смущения). Този метод е безпогрешен, а смущенията се появяват поради влиянието на други електрически уреди, разположени в стаята.
Възможности на двуканално устройство
Специална характеристика на това устройство е възможността за едновременно показване на сигнали от два различни източника на екрана. Този тип измервателен уред има два канала, съответно обозначени. В този случай клемите на нулевия проводник на двата канала са свързани към корпуса, следователно, когато измервате импулси с такова устройство, не трябва да допускате свързването им към различни места в една и съща електрическа верига, тъй като в този случай може да възникне късо съединение и информацията за напрежението ще бъде неправилна.
Единственият недостатък на двуканален осцилоскоп е невъзможността да се наблюдават две различни напрежения едновременно. Този проблем обаче не е критичен, тъй като в повечето случаи нулевият проводник е свързан към корпуса и е общ за две фази, което означава, че измерването на напрежението се извършва с помощта на този проводник.
Предимството на такова устройство е възможността да се контролират два параметъра на електрическата верига: ток и напрежение. За измерване на тока е необходимо във веригата да се включи допълнително съпротивление с определени параметри (не трябва да надвишава общото съпротивление на веригата, за да не се създават грешки в измерването). Използването на такъв осцилоскоп е доста сложна задача, така че е препоръчително винаги да имате справочници и диаграми за правилното му свързване.
Допълнителна информация.Трябва да се вземе предвид и конструктивната характеристика на двуканален осцилоскоп. Има известна асиметрия: синхронизацията на първия канал е с по-високо качество и стабилност в сравнение с втория. Следователно, за да се получи правилна осцилограма, се препоръчва първият канал да се използва за наблюдение на напрежението, а вторият – за наблюдение на тока.
Процедура за измерване на напрежението
За да наблюдавате тази характеристика на сигнала с помощта на осцилоскоп, трябва да се съсредоточите върху стойностите на вертикалната скала на екрана. За да получите стойностите, трябва да свържете клемите на устройството един към друг и след това да включите режима на измерване. След това трябва да настроите устройството така, че линията за сканиране да е подравнена с централната хоризонтална линия на екрана.
Само след извършване на описаните подготвителни стъпки уредът може да бъде превключен в режим на измерване. За да направите това, входният терминал трябва да бъде поставен на източника на сигнал, който искате да изследвате.
важно!Извършването на измервания с помощта на преносим осцилоскоп е малко по-трудно, тъй като има значително по-голям брой настройки и настройки, така че се препоръчва да го използвате или ако имате подходящ опит, или като проверявате всяко действие с инструкциите.
След изпращане на сигнал към входа на устройството, на екрана ще се появи графика. За да измерите височината на синусоидата (ниво на напрежение), също е необходимо да направите корекция: монтирайте плочите така, че точката на екрана да е на вертикална линия. По този начин ще бъде много по-лесно да се правят измервания, тъй като върху нея има скала със стойности.
Как да промените честотата
Осцилоскопът също ви позволява да измервате периодите на сигнала. За да изчислите честотата в бъдеще, можете да използвате проста формула, тъй като честотата е обратно пропорционална на периода на сигнала (увеличаването на периода води до намаляване на честотата и обратно).
Най-лесно е периодът да се измери на местата, където вълновата форма пресича хоризонталната ос. Следователно, за да се получат правилни стойности, се препоръчва да се коригира линията за сканиране преди започване на изследването по същия начин, както при наблюдение на напрежението.
След това трябва да зададете точката, за да започнете да се движите на най-лявата линия на екрана. След това трябва само да фиксирате стойността, при която точката пресича хоризонталната линия. След като изчислите стойността на периода, можете да използвате специална формула за определяне на честотата. За да увеличите точността на измерванията, трябва да разтегнете графиката възможно най-много в хоризонталната равнина. Оптималната точност се счита за грешка под един процент, но такива параметри могат да бъдат получени само на цифрови устройства с линейно сканиране.
Определяне на фазов ъгъл
Това явление демонстрира относителната позиция на графиките на два електрически сигнала за определен период от време. Големината на изместването се измерва в части от период (градуси), а не в единици време. Това се обяснява с особеността на графиката, която по своята форма представлява синусоида, което означава, че разликата в графиките зависи от разликата в големината на ъглите.
Максимална точност може да се постигне и чрез разтягане на графиката по дължина. Поради факта, че всеки сигнал се показва с еднаква яркост и цвят, препоръчително е да ги настроите на различни амплитуди. За да направите това, към първия канал трябва да се приложи максимално възможно напрежение, което ще подобри синхронизирането на изображението на екрана.
По този начин използването на осцилоскоп изисква определени умения и теоретични познания, но измерванията на параметрите на електрическия сигнал, които това устройство ви позволява да откривате различни неизправности, както и да проектирате висококачествени нови продукти.
Видео