Ce este un osciloscop și cum să-l folosească

Informații despre începători osciloscop, despre ce fel de dispozitiv de măsurare, cum funcționează și modul de utilizare în electronică.

Cum un osciloscop

Osciloscop, în adevăratul sens al cuvântului, este ochii de radio amatori. Aceasta permite nu numai să evalueze unele caracteristici fizice de bază ale semnalului (tensiune, frecvență și curent), dar literalmente a se vedea graficul funcției semnalului, consultați unele anomalii de semnal, distorsionarea formei sale, prezența zgomotului și impulsuri parazite sau semnal .

Ecranul osciloscopului este un plan de coordonate cu axele X și Y, iar semnalele recepționate la intrare sunt afișate pe planul ca funcții algebrice.

În prezent, există mai multe tipuri de osciloscoape, ambele semnale convenționale de afișare analogice pe ecran tubul catodic și digital și calculator.

Nu ar fi fost aranjate osciloscop, și orice mijloace, electronice analogice sau digitale, software-ul nu este de gând să construiască o funcție, mereu același lucru - ecranul arată semnalul dependent de semnalul X sau semnalul Y pe scara timpului Y dispuse pe osie X.

Fig. 1. Reprezentarea schematică a unui tub catodic.

Într-un osciloscop convențional se bazează pe tub catodic - un dispozitiv de vid constând dintr-un ecran acoperit cu un strat de fosfor și un tun de electroni care creează un fascicul de electroni are ca scop acest ecran. În locul fasciculului care se încadrează pe ecran fosfor se aprinde și vom vedea un loc luminos. O altă placă are deflexie pe orizontală și pe verticală. Ma Figura 1 prezintă schematic un ecran cu tub catodic direcționat, dragă cititor.

Fig. 2. Ca fascicul este deviată, dacă este aplicată o tensiune pe Y. plăci

Cercul este tubul carcasa, un dreptunghi - ecranul este acoperit cu fosfor, iar cele patru bare desemnate X1, X2, Y1, Y2 - este o placă orizontală (X) și deviația verticală (Y). Punctul din centru - „amprenta“ a fasciculului de electroni pe bază de fosfor.

După cum sa menționat deja, tubul de tun electronic creează un flux de electroni (fascicul de electroni), care este îndreptată spre ecran. Când această fază nu este afectată de câmpuri electrice sau magnetice, el zboară în centrul ecranului.

Otkolonyayuschie platină poziționat pe toate cele patru laturi ale grinzii, și dacă se aplică o anumită tensiune fascicul este deviat spre placa laterală la un potențial pozitiv. Valoarea acestei abateri este proporțională cu magnitudinea acestui potențial.

Fig. 3. Deoarece fasciculul este deviat, dacă tensiunea este aplicată pe plăci H.

Figura 2 prezintă modul în care fasciculul este deviat dacă energiza placa Y, în care, pe Y2 - pol negativ, și Y1 - pozitiv. Dacă schimbați polaritatea - abaterea este în direcția opusă față de poziția centrală. În mod similar, fasciculul este deviat și aplicată tensiunea plăcii X (Fig. 3). Dar, în Fig. 4 arată ce se întâmplă atunci când sub tensiune va orizontală (X) și verticală (Y) a plăcii.

Astfel, modificarea tensiunii de pe plăcile din deformarea verticală și orizontală poate „Chase“ fasciculul pe ecran în mod arbitrar, și trage în orice figură. Cu mișcarea rapidă a fasciculului datorită proprietății cunoscute a vederii umane și geană de lumină a tubului catodic fosfor, linia de punct, la rândul său, și figura geometrică este afișată.

Fig. 4. După cum va fi sub tensiune, dacă orizontală (X) și verticală (Y) a plăcii.

Acum este clar că schimbarea tensiunii dintre plăcile se pot deplasa cu raze X pe orizontală, și modificarea tensiunii între plăcile verticale Y -prin.

Pentru alimentarea semnalelor la deformarea pe verticală și orizontală într-un osciloscop canale au intrări „Y“ și «X». Dar, de obicei, este necesar să nu vadă dependența de un semnal de la altul, și dependența semnalului aplicat la intrare „Y“ pe scara timpului, căptușită pe axa X.

Pentru ca acest lucru să fie posibil acolo Osciloscopul generator de baleiaj pe orizontală, care generează o tensiune variabilă în conformitate cu legea „sawtooth“ (Fig. 5). Această tensiune este furnizată o placă de deflexie pe orizontală (X).

Fig. 5. Tensiunea de schimbare sawtooth.

Sawtooth Tensiunea crește treptat și uniform deplasează fasciculul orizontal de la o margine a ecranului la altul, și apoi se întoarce brusc fasciculul spate. În timpul mișcării de retur a circuitului de construcții stinge fasciculul. Ca rezultat, ecranul se deplasează în mod constant fascicul spre stânga - spre dreapta, iar viteza de deplasare a fasciculului depinde de „înclinare“ a tensiunii sawtooth (de exemplu, pe frecvența).

Când frecvența de baleiere de 20 Hz vedem nici un fascicul în mișcare pe ecran, și o linie orizontală (fig. 6). Mai mult, poziția acestei linii verticale depinde de tensiunea aplicată la intrarea Y (în plăcile verticale).

De exemplu, în cazul în care axa Y set scara 1V pe diviziune (afișajul osciloscop reticul aplicat în mod normal), atunci când este aplicat la valoarea de intrare de tensiune V DC, de exemplu + 2V, linia este deplasat în sus, în două diviziuni (Fig. 7).

Fig. 6. Linia orizontală pe ecranul osciloscopului.

Fig. 7. Linia orizontală pe ecranul osciloscopului mutat în sus.

Fig. Funcția 8. Program de tensiune de timp pe ecranul osciloscopului - sinusoidă.

Fig. 9. Programul funcției de tensiune de timp, pe ecranul osciloscopului - impulsuri dreptunghiulare.

Dacă intrarea Y hranei tensiunii alternative sau pulsurilor, linia orizontală se va indoi prin tragere pe ecran a graficului de tensiune în funcție de timp (Fig.8 și Fig.9.). Prin grilă scara verticală poate determina amplitudinea semnalului, și orizontală - perioadei sale.

osciloscop industriale

Și acum trece la studiul unui anumit dispozitiv - osciloscop S1-65. Acesta este un dispozitiv destul de vechi și voluminoase, un model recent S1-65 (și S1-65A), se poate spune, a fost „lovit“ industria radioelectronică. Acestea sunt echipate cu aproape toate companiile sovietice care produc echipamente electronice în scopuri militare și civile.

Apoi, după modernizare sau închidere, conversie, conversia întreprinderilor, precum și, la sfârșitul serviciului, osciloscoape S1-65 scris off și a căzut la radioamatorii sau la radio cele mai diferite moduri. Oricare ar fi fost, dar S1-65 a devenit una dintre cele mai comune osciloscop disponibile amatorilor de radio. În continuare, în „lista de popularitate“, a fost osciloscop de serviciu S1-94, și „jucării“ -OM-L 2 și H-313.

Proprietarul osciloscopului la tine este tot spus mai târziu, în ceea ce privește S1-65 va fi în mare parte valabil și pentru aparat.

Figura în text este o reprezentare schematică a S1-65 panoului frontal. gri Feature Zoned linii subțiri de culoare albastru deschis (în figură, acestea linie neagră) - panou de osciloscop.

Pentru a regla fascicolul parametri au mânere reglați luminozitatea și focalizarea. Dimmer nu este reglementată de luminozitatea întregului ecran (ca în TV), iar luminozitatea numai fasciculului sau linia de el vyresovyvaet. fascicul verde. Concentrați de control pentru a realiza o linie (sau punct) a fost cel mai subtire.

Controlerul controlează luminozitatea becului de iluminare din spate, care luminează grila dispusă în fața ecranului. Puterea este pornit Comutatorul colțul din dreapta jos.

Putere pe osciloscop, pentru prima dată, nu puteți detecta fasciculul de pe ecran. Acest lucru se poate datora faptului că fasciculul este situat într-o zonă în afara ecranului sau inclus stand-by.

Pentru a dezactiva comutatorul de așteptare de așteptare ar trebui să fie în poziția cea mai înaltă. „Prinderea“ fasciculului luminos și amplasat în centrul ecranului se poate echilibra de control (în alte osciloscoape, acesta poate fi desemnat ca butonul de deplasare pe verticală) și controlează deplasarea pe orizontală. Există două butoane de a regla fasciculul orizontal - „aproximativ“ (de sus) și „precizie“ (de jos). Aceste mânere pot fi mutate la stânga sau la dreapta, modul în care se deplasează grinzi.

Viteza cu care se deplasează grinzi, pe întregul ecran depinde de poziția butonului de reglare matura ( „time / divizare“). Mânerul este realizat sub forma unei piramide a două mânere - mari, schimbarea discontinuă perioada de scanare și mici pentru reglementarea buna.

Dacă aveți ambele butoane de la stânga la pozițiile de capăt în timpul scanării va fi minim și va fi vizibil pe ecran se deplasează de la stânga la punctul dreapta (dar este, cu condiția ca comutatorul de scanare, crescute peste eimi manere au trecut la stânga). Prin rotirea butonului spre dreapta și pentru a reduce perioada de viteza de scanare a fasciculului crește de circulație. În jurul «5ms» (5 milisecunde), punctul este transformată în linie.

Prin ajustarea scanării trebuie să ia în considerare faptul că valorile abonat la scară în jurul mânerului de ajustare bruscă matura adevărat numai atunci când reglarea lină a mânerului este de la extrema dreaptă.

Reducerea perioadei de matura de zece ori aveți posibilitatea să comutați comutatorul situat pe Ghidaj de reglare matura la poziția de mijloc. Și dacă acesta este comutat în poziția corectă, fasciculul în mișcare orizontală nu va funcționa unitate osciloscop matura, iar semnalul extern alimentat la intrare X.

De obicei, necesar pentru a vedea funcția de tensiune în funcție de timp. În acest caz, scanarea trebuie să fie incluse, iar semnalul de intrare alimentat la intrarea Y, care poate avea trei stări, comutator intrări comutabile Y.

În stânga poziție Y comutatorului de intrare de intrare extremă conectat direct la conectorul «intrare Y“. Deoarece ecranul osciloscopului ca o constantă și o componentă variabilă a semnalului. În poziția de mijloc de intrare Y este oprit, iar în extrema dreaptă - este conectat prin condensator, astfel încât dispozitivul de componentă constantă, în această poziție un comutator, nu este prezentat.

Fig. 1. Reprezentarea schematică a panoului frontal al S1-65 osciloscop.

Amplification amplificator de deflexie verticală este controlată de două mânere -pereklyuchatelem V / divizare și Y regulator de sensibilitate, care sunt dispuse una deasupra celeilalte „piramidei“. De exemplu, dacă setați comutatorul la «1V / cazuri.", Și rotiți butonul spre dreapta extrema, atunci când sunt aplicate pe Y ale tensiunii de intrare se deplasează în sus fază 1V o gradație.

Acum, că totul este de lucru, să încercăm să vedem interferențe în corpul dumneavoastră. Setați "timp / div" la "5" mS, comutator "V / div" - la "2V". Conectați sonda la intrarea Y (sau stick doar în piesa conector de sârmă) și atingeți-l cu degetele.

Ecranul va afișa o undă sinusoidală, posibilitatea de denaturare (forma sa depinde de ce fel de interferențe au în corpul dumneavoastră). Dacă sinusoidei va fi deplasat orizontal sau va fi sub forma de mai multe sinusoide care se deplasează în mod aleatoriu, aveți nevoie pentru a transforma „nivel“, astfel încât imaginea sa stabilizat.

Pentru celulele de pe ecran, știind cât de multe volți pe diviziune cade pe verticală, și de câte milisecunde pentru fiecare diviziune au în plan orizontal, se poate calcula aproximativ amplitudinea și perioada de frecvența semnalului.

Partea din dreapta a panoului frontal, în partea de sus, aranjate controale de sincronizare. Sincronizarea poate fi interne (adică, de la semnalul de intrare aplicată la intrare Y), de la rețea sau de la o sursă externă, de intrare la intrarea X. Select - sincronizarea comutator tip.

În acest caz, comutatorul în poziția în sus (în interior). Mai jos este calibrator, este o sursă de impulsuri de o frecvență de 1 kHz sau DC nivel strict predeterminat. Vrei să vezi aspectul unui val pătrat, - comutatorul de pe sonda conectată la mufa de intrare Y în calibrator (comutatorul calibrator trebuie să fie în poziția „1 KHz“).

Comutare „timp / divizare“ matura, astfel încât impulsurile individuale (de exemplu, 0,2mS poziție) au fost vizibile. Apoi, rotirea butonului „nivelul“ Realizarea de imagine nemișcată. Dacă este necesar, modificați scara verticală (V / divizare).

Amplitudinea impulsurilor poate fi reglată de la calibrator 20tV 50V pentru a comuta calibrator.