Come usare un oscilloscopio? Come utilizzare un oscilloscopio digitale portatile?

L'articolo spiegherà in dettaglio come utilizzare l'oscilloscopio, ciò che è e per quale scopo è necessario. Nessun laboratorio può sopravvivere senza apparecchiature di misura o fonti, tensioni e correnti di segnale. E se progettate progettare e creare vari dispositivi (specialmente se si parla di tecnologia ad alta frequenza, ad esempio alimentatori inverter), quindi senza oscilloscopio per fare nulla sarà problematico.

Che cos'è un oscilloscopio?

Si tratta di un dispositivo che consente di "vedere" la tensione, o più precisamente, la sua forma per un certo periodo di tempo. Con il suo aiuto, è possibile misurare molti parametri – tensione, frequenza, forza corrente, angoli di spostamenti di fase. Ma ciò che è bene soprattutto questo dispositivo, quindi è perché consente di valutare visivamente la forma del segnale. Dopo tutto, nella maggior parte dei casi è lei che parla di ciò che accade esattamente nel circuito in cui viene eseguita la misurazione.

In alcuni casi, ad esempio, la tensione può contenere non solo una componente costante ma anche alternativa. E la forma del secondo può essere lontana dalla sinusoide ideale. Questi voltagometri di segnale, per esempio, vengono percepiti con grossi errori. I dispositivi a freccia daranno un valore, digitale – molto meno, e voltmetri di corrente diretta in – più volte. La misura più accurata viene ottenuta usando il dispositivo descritto nell'articolo. E non importa se viene utilizzato l'oscilloscopio H3013 (come usarlo, discusso qui di seguito) o un altro modello. Le misure sono uguali.

Caratteristiche del dispositivo

Gli oscilloscopi digitali non solo possono visualizzare in tempo reale la forma d'onda , ma anche salvare tutti i dati che possono essere letti in un secondo momento sui personal computer. Secondo l'oscillogramma mostrato nella figura precedente, è possibile determinare alcune caratteristiche dei segnali:

1. Il carattere del segnale è impulso.
2. I valori negativi non hanno un segnale in ingresso.
3. C'è una modifica molto veloce nei valori da 0 a massimo e indietro.
4. La durata dell'impulso è più lunga della durata della pausa di più di tre volte.

Tipicamente, con l'aiuto di un oscilloscopio, vengono esaminati i segnali periodici. Si tratta di essi che verranno discussi nell'articolo.

Come funziona

Il cuore di tutti gli oscilloscopi è un tubo catodico. Questo, si può dire, è una lampada radio, quindi c'è un vuoto dentro. Al catodo, gli elettroni vengono emessi. Con l'aiuto di un sistema di messa a fuoco, un fascio sottile è formato da questi elettroni. L'interno dello schermo è coperto con uno strato uniforme di fosforo. Diventa illuminato quando esposto agli elettroni. Guardando dall'esterno allo schermo, è possibile vedere un punto luce nel mezzo.

Nel tubo a catodo ci sono due coppie di piastre che dirigono il fascio di elettroni nella direzione desiderata. E la sua deviazione avviene in direzioni perpendicolari (reciprocamente). In termini più semplici si ottengono due sistemi di coordinate. Per monitorare la tensione sullo schermo del ricevitore, è necessario:

1. Orizzontalmente, il fascio deve essere deviato in modo tale che il valore di deviazione sia direttamente proporzionale al tempo.
2. Nel piano verticale, è necessario che il valore di deviazione sia proporzionale alla tensione, lo studio del quale passa.

scansione

La tensione di spazzamento deve essere applicata a quelle piastre che si trovano in un piano verticale. È a forma di sega a dente, che aumenta lentamente in modo lineare e ha un declino molto rapido. In questo caso, la tensione positiva determina la deviazione del fascio verso destra. Un negativo – al fatto che il fascio si muove verso sinistra. Questo è il caso se l'osservatore si trova davanti allo schermo e si può vedere come il fascio si muove da sinistra a destra. Allo stesso tempo, la sua velocità è costante. Dopo aver raggiunto il bordo estremo destro, va rapidamente all'originale. Quindi il moto viene ripetuto.

In questo articolo parleremo quanto più possibile su come utilizzare correttamente l'oscilloscopio. Il suddetto processo è chiamato "spazzata". La linea di spazzamento è una linea (orizzontale) disegnata da un fascio sullo schermo. Quando vengono prese misure, viene chiamata la linea zero. È anche l'asse temporale del grafico. La frequenza di spazzamento non è altro che la frequenza con cui l'impulso del dente di sega si ripete. Nel processo di misura, non viene applicato. I parametri importanti per la misurazione sono la velocità.

Come collegare un oscilloscopio importato

La tensione deve essere misurata in due punti, quindi l'ingresso dell'oscilloscopio è due terminali. Si prega di notare che le funzioni di ciascun terminale sono diverse:

1. Il primo è collegato all'ingresso dell'amplificatore, che disegna il fascio nel piano verticale.
2. Il secondo terminale è un filo comune (massa, minus, alloggiamento). Ha una connessione elettrica direttamente al corpo del dispositivo.

Quindi si può trarre la conclusione che la tensione di fase rispetto alla terra è misurata usando un oscilloscopio. E è necessario sapere quale degli input è la fase. Nei dispositivi estranei viene utilizzato un particolare disegno a sonda. In essi il filo comune viene fatto sotto forma di clip di coccodrillo. La soluzione più ragionevole, poiché è questo filo che si collega più spesso al caso metallico del dispositivo su cui vengono eseguite le misurazioni. Ma la fase viene eseguita sotto forma di ago. Con il suo aiuto, potete facilmente scoprire in qualsiasi luogo di editing stampato, anche in un microprocessore a piede.

Come collegare un oscilloscopio domestico

In Russia esistono altri standard, per cui sui dispositivi della produzione nazionale tutto è diverso. Le spine più utilizzate sono di 4 mm di diametro. E sono uguali, devi trovare alcuni segni, in modo da non confondere la connessione:

1. Il perno meno, di regola, ha una lunga lunghezza.
2. Il colore nero o marrone è tipico per il filo di terra.
3. La spina di terra o il "filo comune" sono contrassegnati sulla spina di terra.

Ma questo non può essere sempre soddisfatto, in quanto i cavi vengono spesso riparati, durante i quali è installata una spina sul filo che è disponibile. Con una probabilità del 100%, è possibile determinare quale filo è zero e che è in fase, in un modo. Innanzitutto, tocca con la mano di una spina, poi l'altra. E non dipende dal modello, non importa, è l'oscilloscopio C1-118A (come utilizzare i dispositivi, sarà detto in basso), o qualche altro.

Se si mantiene un filo negativo in mano, è possibile vedere una linea orizzontale piatta sulla schermata del dispositivo. E se si tocca il filo di fase, sullo schermo appare un sinusoidale distorto con un'enorme quantità di interferenze. Questi ultimi sono osservati a causa del fatto che vi è una certa capacità tra i fili dell'elettricità della famiglia nella stanza e il tuo corpo (lo spazio in camera è un dielettrico).

Passi successivi

Quando la fase e il minus sono determinati, le misure possono essere effettuate. Nel caso in cui non sia possibile determinare visivamente il comune per tutti gli elementi del filo, è necessario collegarsi ai punti tra cui si desidera misurare la tensione. Ma più spesso c'è un cavo comune nel circuito, può anche essere collegato a terra. L'oscilloscopio OMSH-2M viene preparato allo stesso modo. Come usarlo per misurare le quantità sarà descritto di seguito. In questo caso, il filo di terra dell'oscilloscopio deve essere collegato ad esso.

Infatti, un oscilloscopio è un voltmetro che mostra un grafico della variazione di tensione in un intervallo di tempo specifico. Ma ci permette di vedere la forma della corrente elettrica. Per fare questo, è necessario collegare una speciale resistenza di corrente. E il suo valore dovrebbe essere inferiore all'impedenza del circuito stesso. In questo caso, la resistenza non influisce sul funzionamento del circuito.

Oscilloscopio a due canali

È anche chiamato doppio fascio, ha una funzione: può visualizzare contemporaneamente segnali provenienti da due diverse fonti sullo schermo. Ha due canali, che sono indicati da numeri romani. Si noti che in entrambi i canali i terminali negativi sono elettricamente collegati all'alloggiamento. Pertanto, non collegare questi cavi a diverse parti del circuito durante le misurazioni. Ecco come usare l'oscilloscopio C1-68, per esempio, per misurare contemporaneamente la corrente e la tensione.

Inoltre, esiste il rischio di ottenere informazioni sbagliate, in quanto la catena è drasticamente cambiata a causa di questo cortocircuito. Lo svantaggio è che è impossibile osservare due tensioni diverse. Ma non è molto significativo, poiché nella maggior parte dei dispositivi uno dei poli (di solito il terminale negativo dell'alimentazione) è collegato al caso, ed è comune. Di conseguenza, le misurazioni di tutte le tensioni si verificano rispetto a questo filo comune.

Dispone di un dispositivo a doppio canale

Utilizzando un oscilloscopio a due canali, è possibile monitorare contemporaneamente la corrente e la tensione nel circuito. Pertanto, misura facilmente il passaggio di fase tra tensione e corrente. Un canale deve misurare la corrente e la seconda – la tensione nel circuito investigato. Per misurare la corrente, come si ricorda, è necessario includere alcuni resistori con una certa resistenza nel circuito. Poiché è molto difficile usare l'oscilloscopio C1-94 e gli analoghi, è necessario tenere a portata di mano gli schemi di collegamento consigliati per misurare un determinato parametro.

Vale la pena di prestare attenzione alla progettazione degli oscilloscopi – è un po 'asimmetrico. In altre parole, la sincronizzazione del primo canale è molto migliore e più stabile del secondo. Pertanto, è necessario collegare le uscite del primo canale per misurare la tensione e non la corrente. Ciò consentirà una visualizzazione più stabile dell'oscillogramma sulla schermata dello strumento. Non collegare mai i terminali negativi dei due canali a punti diversi del circuito! Li metti insieme.

controlli

Sul pannello anteriore del dispositivo sono presenti diverse maniglie necessarie per una precisa regolazione dell'oscilloscopio. Due potenziometri – per il controllo dei canali 1 e 2. Esiste anche una funzione per il controllo della sincronizzazione, la scansione, la possibilità di regolare la messa a fuoco, la luminosità, la retroilluminazione. Se si guarda allo schermo, si può vedere che è diviso in piccole piazze – divisioni. Devono essere utilizzati per le misurazioni. È a questi quadrati che le scale orizzontali e verticali dovrebbero essere legate. Tali caratteristiche hanno un oscilloscopio C1-67. Come utilizzare dispositivi di questo tipo per misurare le quantità sarà descritto di seguito.

Si noti che la scala orizzontale è misurata in secondi per divisione. E verticalmente – in volts per divisione. Di regola, in un oscilloscopio ci sono circa 6-10 quadrati in un piano orizzontale e 4-8 in verticale. Sulle linee centrali, ci sono rischi, dividono ogni segmento in 10 parti (uguali) o a 5. A causa di queste divisioni, è possibile effettuare calcoli più accurati.

Modalità di accesso

Sul pannello anteriore è presente un interruttore speciale che consente di commutare il dispositivo in diversi stati. Denotato da un simbolo – in cima una linea retta, sotto di essa – una ondulata. Quando si trasferisce nella posizione superiore, entrambe le tensioni AC e DC possono immettere l'ingresso. L'ingresso è aperto per DC. Quando si passa alla posizione inferiore, è consentito solo l'ingresso di tensione CA. Di conseguenza, è possibile misurare piccole tensioni alternate (rispetto ai valori molto grandi della tensione costante). Effettivo per le misurazioni in fase di amplificazione.

Per realizzare questo è abbastanza semplice – è necessario collegare il condensatore all'ingresso dell'amplificatore. In questo caso l'ingresso è chiuso. Si prega di notare che in questa modalità i segnali a bassa frequenza con frequenza inferiore a 5 Hz sono indeboliti. Pertanto, possono essere misurate solo in modalità open-entry.

Quando l'interruttore è impostato sulla posizione centrale, l'amplificatore viene scollegato dal connettore di ingresso e si verifica un cortocircuito all'alloggiamento. A causa di questo, è possibile impostare la spazzata. Poiché è impossibile utilizzare l'oscilloscopio C1-49 e gli analoghi senza conoscere i controlli di base, vale la pena parlare più in dettaglio.

Ingresso canale oscilloscopico

Il pannello frontale ha una scala nel piano verticale – è determinato dalla manopola di sensibilità del canale su cui si effettua la misurazione. È possibile cambiare la scala non uniformemente, ma gradualmente, con l'aiuto di un interruttore. Quali valori possono essere impostati con esso, guardate il caso accanto ad esso. Su un asse con questo interruttore è un regolatore per una regolare regolazione (ecco come usare l'oscilloscopio C1-73 e modelli simili).

Sul pannello anteriore è possibile trovare una maniglia con l'immagine di una freccia bidirezionale. Se lo ruoti, il grafico di questo canale inizia a muoversi nel piano verticale (down-up). Si noti che in prossimità di questa maniglia è presente un simbolo grafico che mostra quale modo ruotarlo per modificare il valore del moltiplicatore sul lato più piccolo o più grande. I controlli di entrambi i canali sono uguali. Inoltre sul pannello anteriore sono disponibili manopole per la regolazione del contrasto, della luminosità e della sincronizzazione. Vale la pena notare che l'oscilloscopio a tasca digitale (come utilizzare il dispositivo, stiamo prendendo in considerazione) ha anche una serie di opzioni per la visualizzazione di grafici.

Come vengono fatte le misurazioni

Continuiamo a descrivere come utilizzare un oscilloscopio digitale o un analogico. È importante notare che tutti hanno uno svantaggio. Vale la pena menzionare una caratteristica – tutte le misurazioni vengono eseguite visivamente, quindi c'è il rischio che l'errore sia alto. Occorre anche tener conto del fatto che le tensioni di spazzamento hanno una linearità estremamente bassa, che porta ad un errore nel misurare lo spostamento di fase o la frequenza di circa il 5%. Per ridurre al minimo questi errori, è richiesta una condizione semplice: il grafico dovrebbe occupare circa il 90% dell'area dello schermo. Quando vengono eseguite misure di frequenza e tensione (c'è un intervallo di tempo), i regolatori di guadagno per il segnale di ingresso e la velocità di spazzamento devono essere impostati sulle posizioni di estrema destra. Vale la pena di notare una caratteristica: poiché un oscilloscopio digitale può essere utilizzato anche da un novizio, gli strumenti con un tubo a raggi elettronici hanno perso significato.

Come misurare lo stress

Per misurare la tensione, è necessario utilizzare i valori di scala nel piano verticale. Prima di tutto devi fare una di queste azioni:

1. Collegare entrambi i morsetti di ingresso dell'oscilloscopio a vicenda.
2. Passare l'interruttore di modo di ingresso alla posizione che corrisponde alla connessione al cavo comune. Quindi il regolatore, vicino alla quale viene mostrata la freccia bidirezionale, è quello di garantire che la linea di scansione coincida con la linea centrale (orizzontale) sullo schermo.

Translate unità in modalità di misura, e applicando il segnale di ingresso che deve essere esaminato. Allo stesso tempo, in ogni posizione di lavoro viene impostato il selettore di modalità. E qui è come utilizzare un oscilloscopio digitale portatile? Un po 'più difficile – in questi dispositivi molto di più regolazioni.

Di conseguenza, si può vedere sullo schermo un certo programma. Per misurare con precisione l'altezza della maniglia per essere utilizzato con l'immagine di una doppia freccia orizzontale. Per garantire che il punto superiore del grafico cade sulla linea verticale al centro. Ha una laurea, quindi è molto più facile per calcolare la tensione effettiva nel circuito.

Come misurare la frequenza

Utilizzando oscilloscopio può effettuare misure di intervalli di tempo, in particolare, il periodo del segnale. Lei è consapevole che qualsiasi frequenza del segnale è sempre proporzionale al periodo. Misura periodo può essere eseguita in qualsiasi forma d'onda dominio. Ma è più conveniente e più preciso per effettuare la misurazione in quei punti dove il grafico interseca l'asse orizzontale. Pertanto, prima di iniziare le misurazioni sicuri per impostare scansione chiaro su una linea orizzontale, che si trova nel centro. Così come utilizzare un oscilloscopio digitale portatile è molto più facile che analogico, passato ormai lontani e sono raramente utilizzati per la misurazione.

Inoltre, utilizzando la maniglia, indicata orizzontale freccia a due punte, è necessario spostare l'inizio del periodo con la linea più a sinistra nella schermata. Dopo aver calcolato il periodo del segnale è possibile, utilizzando una semplice formula per calcolare la frequenza. Per fare questo, l'unità diviso per il periodo precedente calcolato. Precisione di misura varia. Per aumentarlo, è necessario il più possibile allungare il grafico orizzontalmente.

Prestare attenzione a una regola: con sempre maggiore frequenza diminuisce periodo (poiché la proporzione del rovescio). E viceversa – al diminuire periodo è un aumento della frequenza. Il basso valore dell'errore – è quando è meno dell'1 per cento. Ma una tale elevata precisione ogni oscilloscopio è in grado di fornire. Solo per il digitale, in cui la scansione lineare, è possibile ottenere tali misurazioni accurate.

Come determinato dal sfasamento

E ora su come utilizzare il S1-112A oscilloscopio per misurare lo sfasamento. Ma per cominciare – determinazione. Lo sfasamento – una caratteristica di mostrare come sono disposti uno rispetto all'altro due processi (vibrazionali) per qualche tempo. Inoltre, la misura non è in secondi, e in alcune parti del periodo. In altre parole, l'unità di misura – un'unità d'angolo. Se i segnali sono ugualmente posizionati reciprocamente, hanno sfasamento sarà anche lo stesso. Inoltre, non dipende dalla frequenza e periodo – la vera scala dei grafici sull'asse orizzontale (tempo) può essere qualsiasi.

Massima precisione sarà nel caso in cui si estendono la pianificazione per l'intera lunghezza dello schermo. In un grafico oscilloscopio analogico del segnale per ogni canale avrà una luminosità e colore. Per distinguere questi grafici gli uni dagli altri, è necessario fare per ogni sua ampiezza. E la tensione che viene applicata al primo canale, è importante rendere più grande possibile. Questo produce molto meglio per tenere la sincronizzazione delle immagini sullo schermo. Ecco come utilizzare il S1-112A oscilloscopio. Altri dispositivi differiscono leggermente in funzione.