Как подключить осциллограф – Как работать с осциллографом — Диагностика систем зажигания, датчиков и исполнительных механизмов по осциллограммам. — Диагностика на персональном компьютере. — Каталог статей

Содержание

Как пользоваться осциллографом: видео с инструкцией

Столкнувшись с осциллографом, у неосведомленного человека возникает много вопросов, для чего на нем столько переключателей и ручек регулирования. Все довольно просто и логично. Сейчас мы опишем на примере, распространенного в кругах радиолюбителей электронно-лучевого измерительного прибора С1-49, как пользоваться осциллографом.

Кратко об управлении

Выглядит модель с1-49 так, как на фото:

Тумблер включения устройства, находится с правой стороны с надписью «Сеть», после перевода тумблера в положение включено должен засветиться индикатор красного света, находящийся над ним.

Рукоятка «Фокус» изменяет толщину луча — поскольку устройство не снабжено узлом компенсации температуры, и в процессе нагрева осциллографа диаметр изменяется.

Регулятор с надписью «Яркость» регулирует яркость точки на экране, можно индивидуально подстроить под рабочее окружение.

«Освещение шкалы», опять же индивидуальный подход к подсветке измерительной сетки, при ярком дневном освещении придется сделать ярче, чтобы рассмотреть сетку.

Ручка с надписью «Усиление Y», по своей сути грубая регулировка усиления вертикального размаха луча. При измерении сигналов высокого уровня, придется уменьшить уровень чувствительности, для того чтобы он вместился в экране осциллографа. При поиске слабых сигналов, нужно произвести увеличение чувствительности усилителя.

Ниже расположился тумблер с помощью которого производится подключение на вход измерительной емкости. Это сделано для отсечения постоянного тока от измерения. На усилитель попадает только переменная составляющая сигнала.

Под ним расположен измерительный входной разъем байонет, под специальный переходник. Прибор снабжается специальными щупами, для проведения измерений, экранированными проводами, с делителем напряжения. Щуп для измерений не вносит искажений в исследуемый сигнал, и воздействие на тестируемое устройство сведено к минимуму. Обычно с осциллографом поставляется несколько видов щупов, под разные виды измерений. Активный щуп — с собственным усилителем. Пассивный без каких либо дополнительных элементов, кроме цепочки согласования, для уменьшения влияния длины кабеля на входной сигнал. И щупы с делителем, в которых отдельным тумблером имеется возможность уменьшить амплитуду напряжения 1:10 ; 1:100 ; 1:1000. 

Ниже байонета расположен выход со встроенного генератора прямоугольных импульсов. С его помощью можно проверить интересующее устройство, а также произвести стартовую калибровку измерителя.

Под экраном осциллографа расположились регуляторы со шкалой:

  • Переключателем «Усиление» выбирается диапазон напряжений — вольт/деление. Выбирается, сколько вольт поместится в деление измерительной сетки экрана, и визуально можно определить величину напряжения, зная диапазон на переключателе.
  • Второй переключатель со шкалой измеряет длительность импульса. Проще говоря, частоту измерения. Длительность сигнала на одно деление измерительной сетки.
  • Регулятор « Развертка» смещает начало импульса по горизонтали. Им нужно пользоваться для смещения исследуемого сигнала по шкале, в случае, когда начало импульса получается за пределами шкалы.
  • Вход «Х» позволяет применять внешние генераторы для управления горизонтальной разверткой. В том случае, когда встроенного не достаточно, или не стабилен, то есть частота плавает. В таком положении можно наблюдать фигуры Лиссажу. Сложные геометрические узоры.

Ниже расположены ручки управления синхронизацией:

  • Тумблером «Внутренний — Внешний» происходит выбор, от какого источника будет синхронизироваться развертка. Одновременно с исследуемым сигналом или же от внутреннего.
  • Регулятор «Уровень» изменяет чувствительность, от него зависит, по какому фронту сигнала произойдет запуск развертки, нарастающему или спадающему фронту внешнего сигнала.
  • Тумблер «-/~» переключает режим одиночный или автоколебательный запуск развертки. Этот режим удобен для исследования цифровых логических устройств, где сигналы следуют не периодично, как в генераторах.
  • Ручка подстройки «Стабильность» то же, что синхронизация. С помощью данного резистора производится подстройка синхронизации сигнала с разверткой. Синусоида луча перестает бежать по экрану и застывает статичной картинкой, которую теперь можно изучить детальнее.

Инструкция по эксплуатации

Осциллограф перед началом работы нуждается в калибровке. После включения в сеть, необходимо чтобы прибор прогрелся и стабилизировался. Как правило, это занимает 5 минут времени. Регуляторами «усилитель Y» и «Развертка» устанавливается луч по центру экрана. После этого настраиваются яркость и фокус.

Если измерительным щупом прикоснутся к выходу генератора, то станем наблюдать на экране прямоугольные импульсы частотой 1 кГц и 500 мВ. При положении регулятора «Длительность» в положении 1мс (миллисекунда). Если все в порядке, значит наш прибор готов к работе.

При измерении сигнала переключатели «Усиление» и «Длительность» устанавливают в крайние левые положения. Усилением поднимают диапазон измерения до явных, максимально различимых сигналов на экране, а регулятором «Длительность» выясняется, какая частота входного сигнала.

Для справки в 1 кГц (1000 Гц) — 1 мс, 1Гц это 1000 мс.

Когда сигнал зафиксирован на экране, с помощью измерительной сетки производится измерение напряжения сигнала, периода (частоты). Современный цифровые измерители данную информацию выводят непосредственно на дисплей прибора, и оператор знает о сигнале все: напряжение, длительность, скважность, период. На этом наше краткое объяснение заканчивается. Надеемся, теперь вы знаете, как пользоваться осциллографом и для чего нужен данный измерительный прибор. Напоследок рекомендуем просмотреть предоставленные ниже видео инструкции, на которых показано, как работать с наиболее популярными моделями осциллографов.

Инструкция по эксплуатации прибора

Как пользоваться с1-67

с1-83

с1-65а

Цифровая модель АСК-2203

Будет интересно прочитать:

samelectrik.ru

Как пользоваться осциллографом? Описание характеристик прибора, а так же проблемы с заземлением.

















Ремонт любой современной электроники невозможен без использования осциллографа. Множество ручек управления может создать впечатление, что осциллограф – это весьма сложный прибор, которым могут пользоваться лишь специалисты.

Осциллограф DPO7000C может быть приобретён в Интернете. Ведь его цена в сети на 15% ниже, чем в магазинах электрооборудования.

Органы управления осциллографа

Специалисты отмечают, что для того чтобы быстро научиться пользоваться осциллографом необходимо как можно чаще применять его на практике. Отдельного упоминания заслуживают кабели устройства.

Они бывают двух типов:

  • прямой;
  • аттенюаторный.

Прямой кабель в большинстве случаев используется для подвода сигнала к схеме, который в дальнейшем и будет транслироваться на дисплее устройства. Он коаксиальный и обладает двумя выводами.

Один их них оснащён крокодилом или другим подобным зажимом, для лёгкости подключения прибора в схему.

Аттенюаторный кабель обладает некоторыми дополнительными характеристиками. Во-первых, он оснащается щупом, а не зажимом типа «крокодильчик». Во-вторых, в узле означенного типа кабеля находится резистор большого сопротивления.

Вместе с входным сопротивлением осциллографа они способны создавать делитель напряжения. Таким образом, входной сигнал может быть ослаблен в 10 раз.

Заземление осциллографа

Необходимо заметить, что прибор должен быть всегда заземлён. Заземляющий провод подходит к шасси устройства. Однако в некоторых случаях подобное заземление может значительно помешать работе устройства.

В пример можно привести симисторные схемы или блоки, питающиеся конденсаторным питанием (без трансформатора). В этом случае заземление необходимо убрать.

Работа с любой электрической схемой таит в себе угрозу короткого замыкания. Однако встроенная защита прибора обеспечивает практически полную безопасность пользователя.

Для того чтобы избавиться от заземления необходимо переделать вилку устройства на двухвыводную.

Однако после завершения работы с вышеозначенными схемами следует в полной мере восстановить заземление.

Смотрите также:

Ниже представлена подробная видеоинструкция по использованию осциллографа:

По материалам: http://tektronixmsk.ru/products/oscillograf-dpo7000-id39











euroelectrica.ru

Как следует пользоваться осциллографом — Electricity220

Оглавление:

  1. Конструкция и принцип действия прибора
  2. Управление и настройка
  3. Измерение сигнала

Человек, знающий, как пользоваться осциллографом, получает прекрасный инструмент, с помощь которого можно искать неисправности в различных электронных устройствах, настраивать и отлаживать электрические схемы с переменными сигналами сложной формы, контролировать их форму, временные и фазовые соотношения. Профессиональному разработчику и регулировщику без него не обойтись, но и на бытовом уровне этот прибор может быть очень полезен.

Конструкция и принцип действия прибора

Времена, когда доступно было всего несколько моделей осциллографов, давно прошли. Сейчас предложения специализированных магазинов пестрят самыми разнообразными приборами: от карманных устройств размером с мобильный телефон для начинающих радиолюбителей до сверхвысокочастотных многоканальных с десятками дополнительных функций, стоящих дороже роскошного автомобиля. Но вне зависимости от модели и конструкции главной особенностью осциллографа, отличающей его от других измерительных приборов, является то, что он позволяет визуально наблюдать форму переменного электрического сигнала в динамике.

Классическая конструкция осциллографа представляет собой индикатор на электронно-лучевой трубке, на горизонтальную отклоняющую систему которой подается пилообразная развертка от встроенного генератора, а на вертикальную — изучаемый сигнал. Если входной сигнал периодический, то можно подобрать такую частоту горизонтальной развертки, чтобы она была кратна частоте периодического сигнала, и тогда на экране можно будет наблюдать неподвижную картину, повторяющую форму входного напряжения. Эта операция называется синхронизацией, а максимальная частота, с которой может работать прибор, является одной из его основных характеристик.

Постоянное напряжение на индикаторе будет отображаться в виде линии на уровне, зависящим от амплитуды, и осциллограф в этом случае работает как вольтметр. Для удобства измерения на стекло индикатора нанесена градуировочная сетка с единицей измерения по вертикали (Y) амплитуды в вольтах, а по горизонтали (X) длительности (периода) в мс/мкс как обратной величины частоты. Соотношение периода колебаний и их частоты описывается формулами f = 1/t и t=1/f, где f — частота, а t — длительность. Периоду 1 мс (ms) соответствует частота 1 кГц, а 1 мкс (µs) — 1 МГц.

Для подключения осциллографа к исследуемой электрической цепи прибор комплектуется коаксиальным кабелем со щупом, содержащим «земляной» вывод, оснащенный, как правило, зажимом типа «крокодил» и сигнальный провод («фаза»), обычно с игольчатым контактом, позволяющим воткнуться в контактную площадку маленького размера. Щупы могут быть сменными. Помимо стандартных, популярны аттенюаторные щупы, содержащие дополнительный резистор большого сопротивления для ослабления входного сигнала и расширения возможностей по измерению высоких напряжений без риска сжечь входной усилитель.

Управление и настройка

У подавляющего большинства моделей настройка организована таким образом, что одна группа устанавливает амплитудные режимы, а вторая управляет разверткой.

Самым крупным и заметным органом амплитудной настройки является регулятор масштаба сигнала по оси Y, маркируемый «V/дел». Его функция — установить масштаб таким образом, чтобы изображение соответствовало размеру экрана. Например, для измерения сигналов амплитудой 30V необходимо установить масштаб 10V на деление, тогда сигнал на экране будет достигать 3 делений. Конструктивно регулировка выполнена в виде вращающейся рукоятки со ступенчатым переключением. Имеется риска, указывающая на значение, выбранное из тех, которые расположены вокруг рукоятки.

Обычно присутствует еще дополнительная рукоятка плавной подстройки, скомпонованная с основной. Второй по важности орган управления — регулятор вертикального сдвига, перемещающий изображение сигнала вверх-вниз по вертикали. Это нужно как для калибровки прибора, так и для более точного измерения амплитуды: смещение позволяет использовать для измерения весь экран и совмещать сигнал с линиями сетки. На любом осциллографе также имеется тумблер переключения с прямого входа на емкостной (через конденсатор). Использование последнего позволяет отсечь постоянную составляющую и работать только с переменной составляющей сигнала, что очень полезно, например, при оценке уровня шумов блока питания.

В группе управления разверткой центральным элементом является переключатель скорости развертки, маркируемый «Время/дел». Конструктивно он аналогичен переключателю масштаба сигнала, с ручками ступенчатого переключения и плавной подстройки. Этим переключателем выставляется значение в ms или µs на деление в соответствии с частотой исследуемого сигнала таким образом, чтобы на экране помещался один или несколько периодов. Всегда имеется рукоятка горизонтального сдвига луча, маркируемая обычно стрелками вправо-влево. Используя эту рукоятку, можно подвести исследуемый участок под линии сетки для более точного измерения.

Все модели осциллографов имеют возможность вместо внутреннего генератора использовать внешний источник развертки. Именно с его помощью на экране получаются фигуры Лиссажу, по которым можно видеть соотношение частот и фаз двух сисусоид. Вход для внешней развертки маркируется «Вход Х» и располагается в группе управления разверткой.

Отдельную группу составляют настройки синхронизации. В нее входят переключатель «внутренняя-внешняя синхронизация», вход для внешней синхронизации и ручка точной подстройки.

Помимо этого, присутствуют технические органы управления:

  • кнопка включения/выключения прибора;
  • регулировка яркости и фокусировки луча электронно-лучевой трубки;
  • включение подсветки шкалы экрана.

Измерение сигнала

Порядок измерения параметров периодического сигнала следующий:

  1. Зажим «земля» фиксируется на общем проводе схемы, а сигнальный щуп присоединятся в контролируемое место схемы, где будут сниматься показания.
  2. С помощью регулятора устанавливаем масштаб по вертикали таким образом, чтобы полезная информация помещалась на экране целиком и занимала большую ее часть.
  3. Регулятором частоты добиваемся того, чтобы на экране помещалось несколько периодов сигнала.
  4. Точной подстройкой частоты добиваемся стабильного изображения, чтобы картинка не плыла.
  5. Теперь, когда на экране установлено стабильное изображение, можно определить по экранной шкале его форму, амплитуду и период. Для более точного измерения можно использовать ручки смещения по вертикали и по горизонтали, подводя интересующие элементы изображения под перекрестье линий сетки.

Для того чтобы быть уверенным в точности показаний, необходимо соблюдать несколько простых требований:

  • после включения осциллографа на ЭЛТ необходимо дать ему прогреться в течение 10-15 минут;
  • после каждого включения прибор необходимо откалибровать. Большинство моделей имеет встроенный калибровочный генератор, выдающий прямоугольный сигнал с фиксированной амплитудой и частотой;
  • прибор должен быть заземлен;
  • сигнал с очень низкой частотой (до 10 Гц) при подключении через емкостный вход сильно искажается, работа в этом режиме не рекомендуется.

Лучший способ обучения — практическая работа. Получив первые навыки работы с простым аналоговым осциллографом, в дальнейшем можно будет приступать к более сложным устройствам с дополнительными функциями и расширенными возможностями. Главное — наличие желания и интереса к электронной технике.

electricity220.ru

Осциллограф

Осциллограф





    Осциллограф
отображает изменение амплитуды и частоты
электронных сигналов. Он имеет два входа, канал

A и канал B, таким
образом одновременно могут быть два различных
сигнала.

Пример
работы оссцилографа можно просмотреть здесь



    Вы
можете использовать осциллограф для получения
графического изображения силы сигнала во
времени, или для сравнения формы двух сигналов.


Изменение параметров осциллографа



    Вы
можете изменять параметры осциллографа во время
работы схемы. Если моделирование остается
корректным, вы можете переключать выводы
осциллографа к другим точкам схемы. В обоих
случаях осциллограф перерисовывает изображение
автоматически.


    Если
вам нужно время для анализа форм сигнала на
осциллографе установите флажок на команде Pause after each screen (Остановка после
каждого экрана
) в диалоговом окне Analysis
Options
(Параметры анализа).




   Подсказка: Если вы
не видите форму сигнала на осциллографе,
переключите триггер в режим Auto (Автоматический).


Указание осей осциллографа



    Оси
осциллографа могут быть переключены из режима
отображения амплитуды от времени (Y/T)
в режим отображения амплитуды одного из каналов
от амплитуды другого (A/B или B/A).


    В
режиме Y/T ось X отображает
время, а ось Y — количество вольт
на деление. В режимах A/B и B/A
обе оси показывают количество вольт на деление.
Например, если вы сравниваете вход канала A с каналом B (A/B),
шкала оси X определяется
количеством вольт на деление (V/Div.),
установленным для канала B, и
наоборот.




Развертка по времени

   
Установка развертки по времени управляет шкалой
горизонтальной оси (оси X)
осциллографа когда отображается амплитуда
сигналов во времени (Y/T). Значение
каждого деления горизонтальной шкалы может
изменяться в диапазоне от 0.1 нс. (наносекунды)
до 0.5 с.


    Чтобы
получить легко читаемое изображение на экране
осциллографа, устанавливайте развертку по
времени обратно пропорционально установкам
функционального генератора. Например, если вы
хотите увидеть один период сигнала с частотой 1
кГц
, установите развертку по времени равной 0.1
мс
(миллисекунды). Один период сигнала с
частотой 10 кГц требует развертки по времени
равной 0.01 мс.


Установка вольт/деление (V/Div.)



   
Установка вольт/деление (V/Div.)
определяет шкалу по оси Y. Она
также управляет шкалой оси X когда
сравниваются сигналы каналов A и B (A/B или B/A). Вы
можете изменять значение вольт/деление от 0.01
мВ/дел
до 5.0 кВ/дел. Каждый канал моет быть
установлен отдельно.


    Для
получения легко читаемого изображения
установите шкалу в зависимости от ожидаемого
напряжения на канале. Переменный входной сигнал
амплитудой заполняет экран осциллографа
по вертикали если ось Y установлена
в 1 В/дел.


Установка позиции оси X



   
Установка позиции оси X (X
POS
) определяет начальную точку на оси X.


    Когда
позиция оси X = 0, сигнал начинает
отображаться от левой границы экрана
осциллографа. Положительное значение сдвигает
начальную точку вправо, отрицательное — влево.




Установка позиции оси Y

   
Установка позиции оси Y (Y
POS
) определяет начальную точку на оси Y. Когда позиция оси Y = 0, начальная точка находится на оси
X. Значение позиции оси Y
может изменяться от -3.00 до 3.00.
Значение 1.50, например, перемещает начальную
точку на середину между осью X и
верхней границей экрана осциллографа.


    Если
вы хотите отделить друг от друга формы сигнала
каналов A и B для
сравнения или детального рассмотрения их,
установите значение Y POS для
одного или обоих каналов.


Кнопки AC, 0 или DC



    Вы
можете указать различное сопряжение
осциллографа по входу каждого канала используя
кнопки AC, 0 или DC
(закрытый вход, выключен, открытый вход). Для
просмотра только переменной составляющей
сигнала переключите вход в закрытый режим
(кнопка AC). Для просмотра полного
сигнала (и переменной и постоянной составляющей)
переключите вход в открытый режим (кнопка DC). Установка 0 приводит к
отображению прямой линии на уровне начальной
точки канала Y (Y POS).




   Примечание: не
включайте последовательно с измерительными
входами осциллографа разделительные
конденсаторы. Осциллограф не сможет проследить
путь тока, и анализ покажет неправильное
включение конденсатора. Используйте вместо
этого закрытый режим входов.




Защелкивание

   
Установка защелки (trigger)
определяет когда сигнал будет отображаться. Если
вы не видите сигнал, попытайтесь установить
защелку в автоматический режим (Auto).


   
Клавиши установки границ определяют будет ли
начинаться отображение сигнала по фронту
импульса или по его спаду.


   
Уровень срабатывания защелки — это точка на оси Y осциллографа, которую должен пересечь
сигнал защелки для начала отображения основных
сигналов.


    Кнопки
Auto, A, B и EXT
(автоматический режим, канал A, канал
B, внешний сигнал
) определяют
сигнал, который будет являться сигналом защелки.
Используйте автоматический режим (Auto)
если вы хотите получить изображение сигнала как
можно быстрее или если вы ожидаете прямолинейный
сигнал. Нажмите кнопки A или B для использования сигнала на этом
канале в качестве сигнала защелки. Кнопка EXT использует внешний сигнал для
сигнала защелки. (Если вы используете внешний
сигнал защелки, подключите его к выводу trigger
на иконке осциллографа).


Заземление



    Точка
отсчета для осциллографа в обычном режиме
присоединена к заземлению (общему проводу схемы).


    Вам
нет необходимости заземлять осциллограф для
получения точных результатов. Однако, когда вы
пользуетесь осциллографом, сама схема должна
быть заземлена.




   Подсказка: если вы
хотите использовать точку отсчета отличную от
земли (общего провода схемы), присоедините
источник (или другие элементы) к выводу
заземления осциллографа.




Увеличение экрана осциллографа

    Кнопка
Zoom (Увеличить) расширяет
графический экран осциллографа и перемещает
органы управления в низ окна. Вы можете получить
конкретные значения линии сигнала перемещением
маркеров в желаемую позицию. Окна под экраном
показывают время и изменение сигнала в позициях
первого и второго маркеров, а также разницу между
этими точками.



Увеличенный
экран осциллографа.


Пример
работы развернутого осциллографа


Если вы хотите
напечатать изображение на экране осциллографа
после его увеличения, выберите “X-Y
Plot
” (Печать
области экрана
) из диалогового окна Print (Печать).
Заметим что на распечатке смещение для каждого
канала равно:



 











Сайт создан в системе uCoz

ewb.narod.ru

Как пользоваться осциллографом? Как пользоваться портативным цифровым осциллографом?

Технологии

28 мая 2016

В статье будет подробно рассказано о том, как пользоваться осциллографом, что это такое и для каких целей он необходим. Никакая лаборатория не может просуществовать без измерительной аппаратуры или источников сигналов, напряжений и токов. А если вы планируете заниматься проектированием и созданием различных устройств (особенно если речь идет о высокочастотной технике, например, инверторных блоках питания), то без осциллографа сделать что-либо окажется проблематично.

Что такое осциллограф

Это такой прибор, который позволяет «увидеть» напряжение, а если точнее, то его форму в течение определенного промежутка времени. С его помощью можно измерить немало параметров – напряжение, частоту, силу тока, углы сдвигов фаз. Но чем хорош особенно этот прибор, так это тем, что он позволяет визуально оценить форму сигнала. Ведь в большинстве случаев именно она говорит о том, что конкретно происходит в цепи, в которой проводится измерение.

В некоторых случаях, например, напряжение может содержать не только постоянную, но и переменную составляющую. И форма второй может быть далека от идеальной синусоиды. Такой сигнал вольтметры, например, воспринимают с большими погрешностями. Стрелочные приборы будут выдавать одно значение, цифровые — намного меньшее, а вольтметры постоянного тока в — несколько раз больше. Самое точное измерение получается провести именно при помощи описываемого в статье прибора. И не имеет значения, применяется ли осциллограф Н3013 (как пользоваться, рассмотрено ниже) либо иной модели. Измерения происходят одинаково.

Особенности прибора

Цифровые осциллографы могут не только показывать в режиме реального времени форму сигнала, но и сохранять все данные, которые впоследствии можно будет прочитать на персональных компьютерах. По осциллограмме, изображенной на рисунке выше, можно определить некоторые особенности сигналов:

  1. Характер сигнала импульсный.
  2. Отрицательных значений не имеет входящий сигнал.
  3. Происходит очень быстрое изменение значений от 0 до максимума и обратно.
  4. Длительность импульса выше длительности паузы более чем в три раза.

Как правило, при помощи осциллографа проводятся исследования периодических сигналов. Именно о них и пойдет речь в статье.

Видео по теме

Как он функционирует

Сердце всех осциллографов – электронно-лучевая трубка. Это, можно сказать, радиолампа, следовательно, внутри находится вакуум. На катоде происходит излучение электронов. При помощи фокусирующей системы производится формирование тонкого луча из этих электронов. Внутренняя часть экрана покрыта ровным слоем люминофора. Он при воздействии электронов начинает светиться. Глядя снаружи на экран, можно видеть посредине светлую точку.

В электронно-лучевой трубке имеется две пары пластинок, которые направляют электронный луч в нужную сторону. Причем его отклонение происходит в перпендикулярных (взаимно) направлениях. Если говорить проще, то получается две координатные системы. Чтобы наблюдать за напряжением на экране трубки, нужно:

  1. По горизонтали луч следует отклонять таким образом, чтобы значение отклонения было прямо пропорционально времени.
  2. В вертикальной плоскости необходимо, чтобы значение отклонения было пропорционально тому напряжению, исследование которого проходит.

Развертка

Напряжение развертки необходимо подавать на те пластины, которые расположены в вертикальной плоскости. Оно пилообразной формы, медленно нарастает линейно, и у него очень быстрый спад. При этом положительное напряжение приводит к тому, что луч отклоняется вправо. А отрицательное – к тому, что луч движется влево. Это в том случае, если наблюдатель находится перед экраном, и можно видеть, как луч совершает движение слева направо. При этом скорость его постоянна. После достижения крайней правой границы он быстро идет на исходную. Затем заново повторяется движение.

В данной статье будет максимально подробно рассказано о том, как правильно пользоваться осциллографом. Вышеизложенный процесс и носит название «развертка». Линия развертки – это линия (горизонтальная), прочерчиваемая лучом на экране. Когда проводятся измерения, ее называют линией нуля. Она же является осью времени на графике. Частота развертки – это не что иное, как частота, с которой происходит повторение импульсов пилообразной формы. В процессе измерений она не применяется. Важные параметры для измерений – это скорость.

Как подключить импортный осциллограф

Напряжение мерить нужно в двух точках, значит, вход осциллографа – это две клеммы. Обратите внимание на то, что функции у каждой из клемм разные:

  1. Первая подключается на вход усилителя, который отклоняет луч в вертикальной плоскости.
  2. Вторая клемма – это общий провод (земля, минус, корпус). Имеет электрическую связь непосредственно с корпусом прибора.

Отсюда вывод можно сделать о том, что при помощи осциллографа измеряется фазовое напряжение относительно земли. Причем необходимо знать, какой из входов — фаза. В приборах зарубежного производства применяются специальной конструкции щупы. В них общий провод сделан в виде зажима типа «крокодил». Наиболее разумное решение, так как именно этот провод чаще всего соединяется с металлическим корпусом устройства, на котором проходят измерения. А вот фаза выполняется в виде иглы. С ее помощью можно без труда ткнуть в любое место печатного монтажа, даже в одинокую ножку микропроцессора.

Как подключить отечественный осциллограф

В России иные стандарты, поэтому на приборах отечественного производства все по-другому. Чаще всего используются штекеры диаметром 4 мм. Причем они одинаковые, приходится выяснять некоторые признаки, чтобы не спутать подключение:

  1. Минусовой вывод, как правило, имеет большую длину.
  2. Черный или коричневый цвет характерен для земляного провода.
  3. На земляном штекере нанесены УГО «заземление» или «общий провод».

Но такое можно не всегда встретить, так как кабели часто подвергаются ремонту, во время которого на провод устанавливают штекер, имеющийся в наличии. С вероятностью 100% можно определить, какой провод нулевой, а какой — фазовый, одним способом. Сначала коснитесь рукой одного штекера, затем — другого. И это не зависит от модели, неважно, это осциллограф С1-118А (как пользоваться приборами, рассказано будет ниже) или какой-либо другой.

В том случае, если вы будете держать в руке минусовой провод, на экране устройства можно наблюдать ровную горизонтальную линию. А если дотронетесь до фазового провода, то на экране появится искаженная синусоида с огромным количеством помех. Последние наблюдаются по причине того, что имеется некоторая емкость между проводами бытовой электросети в комнате и вашим телом (пространство в помещении – это диэлектрик).

Дальнейшие действия

Когда фаза и минус определены, можно проводить измерения. В том случае, если вы не можете визуально определить общий для всех элементов провод, необходимо подключаться к точкам, между которыми нужно измерить напряжение. Но чаще всего в цепи имеется общий провод, он может даже быть соединен с заземлением. Таким же образом подготавливается и осциллограф ОМШ-2М. Как пользоваться им для измерения величин, будет рассказано ниже. В этом случае земляной провод осциллографа необходимо соединять с ним.

По сути, осциллограф – это вольтметр, который показывает график изменения напряжения на определенном участке времени. Но он позволяет увидеть и форму электрического тока. Для осуществления этого нужно подключить специальное токовое сопротивление. Причем значение его должно быть меньше, нежели полное сопротивление самой цепи. В этом случае резистор не сможет оказывать влияние на работу цепи.

Двухканальный осциллограф

Еще его называют двухлучевым, он обладает одной особенностью – может выдавать на экране сигналы из двух различных источников одновременно. У него есть два канала, которые обозначаются римскими цифрами. Обратите внимание на то, что в обоих каналах минусовые клеммы соединены электрически с корпусом. Поэтому при проведении измерений не допускайте подключения этих проводов к различным участкам цепи. Вот как пользоваться осциллографом С1-68, например, для измерений тока и напряжения одновременно.

Кроме того, есть риск получить неверные сведения, так как цепь кардинально изменяется из-за этого короткого замыкания. Недостаток – это невозможность наблюдения за двумя различными напряжениями. Но он не очень существенный, так как в большинстве приборов один из полюсов (как правило, минусовой вывод источника питания) соединен с корпусом, и он общий. Следовательно, измерения всех напряжений происходят относительно этого общего провода.

Возможности двухканального прибора

Воспользовавшись двухканальным осциллографом, вы получаете возможность контролировать ток и напряжение в цепи одновременно. Следовательно, без труда проводите замер сдвига фаз между напряжением и током. Один канал должен измерять ток, а второй — напряжение в исследуемой цепи. Для измерения тока, как вы помните, необходимо включить в схему некоторый резистор с определенным сопротивлением. Так как пользоваться осциллографом С1-94 и аналогами довольно сложно, нужно держать под рукой рекомендуемые схемы подключений для измерения того или иного параметра.

Стоит обращать внимание на конструкцию осциллографов – она немного несимметричная. Другими словами, синхронизация первого канала намного качественнее и стабильнее, нежели второго. Следовательно, нужно подключать выводы первого канала для измерения напряжения, а не тока. Это позволит получить более стабильное отображение осциллограммы на экране прибора. Никогда не подключайте минусовые клеммы двух каналов к разным точкам цепи! Всегда соединяйте их вместе.

Органы управления

На передней панели прибора имеется несколько рукояток, которые необходимы для проведения точной настройки осциллографа. Два потенциометра — для управления каналами 1 и 2. Также имеется функция управления синхронизацией, разверткой, присутствует возможность регулировки фокусировки, яркости, подсветки. Если присмотреться к экрану, то можно увидеть, что он разбит на небольшие квадраты — деления. Ими необходимо пользоваться при проведении измерений. Именно к этим квадратам следует привязывать масштабы по горизонтали и вертикали. Такие особенности имеет осциллограф С1-67. Как пользоваться приборами такого типа для измерений величин, будет рассказано ниже.

Обратите внимание, что по горизонтали масштаб измеряется в секундах на деление. А по вертикали — в вольтах на деление. Как правило, в осциллографе имеется примерно 6-10 квадратов в горизонтальной плоскости и 4-8 — в вертикальной. На центровые линии нанесены риски, они делят каждый отрезок на 10 частей (равных) или на 5. Благодаря этим делениям можно производить более точные расчеты.

Режим входа

На передней панели имеется специальный переключатель, который переводит прибор в различные состояния. Обозначается символом — сверху прямая черта, ниже нее -волнистая. При переводе в верхнее положение на вход может поступать как переменное, так и постоянное напряжение. Вход открытый считается для постоянного тока. При переключении в нижнее положение допустима подача на вход только переменного напряжения. Благодаря этому появляется возможность проводить замеры очень маленького переменного напряжения (по отношению к очень большим значениям постоянного). Актуально для проведения измерений в усилительных каскадах.

Реализовать это довольно просто – необходимо ко входу усилителя подключить конденсатор. В данном случае вход закрыт. Обратите внимание на то, что в этом режиме измерения НЧ-сигналы с частотой менее 5 Гц ослабевают. Следовательно, измерять их можно лишь в режиме открытого входа.

Когда переключатель установлен в среднее положение, то от разъема входа отключается усилитель, и происходит замыкание на корпус. Благодаря этому имеется возможность установить развертку. Так как пользоваться осциллографом С1-49 и аналогами без знания основных органов управления невозможно, стоит о них более подробно поговорить.

Вход канала осциллографа

На передней панели имеется масштаб в вертикальной плоскости – он определяется при помощи регулятора чувствительности того канала, по которому происходит измерение. Существует возможность сменить масштаб не плавно, а ступенчато, при помощи переключателя. Какие задать значения можно с его помощью, смотрите на корпусе рядом с ним. На одной оси с этим переключателем находится регулятор для плавной корректировки (вот как пользоваться осциллографом С1-73 и аналогичными моделями).

На передней панели можно найти ручку с изображением двунаправленной стрелки. Если вращать ее, то график этого канала начнет перемещаться в вертикальной плоскости (вниз-вверх). Обратите внимание на то, что возле этой ручки имеется графическое обозначение, которое показывает, в какую сторону необходимо ее вращать, чтобы изменить значение множителя в меньшую или большую сторону. Органы управления обоих каналов одинаковые. Кроме того, на передней панели имеются ручки регулировки контрастности, яркости, синхронизации. Стоит отметить, что цифровой карманный осциллограф (как пользоваться девайсом, мы рассматриваем) также имеет ряд настроек отображения графиков.

Как проводятся измерения

Продолжаем описывать, как пользоваться цифровым осциллографом или аналоговым. Важно отметить, что у них у всех есть недостаток. Стоит упомянуть одну особенность – все измерения осуществляются визуально, поэтому имеется риск того, что погрешность окажется высокой. Также следует учитывать тот факт, что напряжения развертки обладают крайне малой линейностью, что приводит к погрешности измерений сдвига фаз или частоты примерно на 5%. Чтобы минимизировать эти погрешности, требуется выполнить одно простое условие – график должен занимать примерно 90% площади экрана. Когда проводятся измерения частоты и напряжения (имеется временной интервал), следует регуляторы корректировки усиления сигнала на входе и скорости развертки выставить в крайние правые положения. Стоит заметить одну особенность: так как пользоваться цифровым осциллографом может даже новичок, приборы с электронно-лучевой трубкой потеряли актуальность.

Как измерить напряжение

Чтобы провести измерение напряжения, необходимо использовать значения масштаба в вертикальной плоскости. Для начала нужно выполнить одно из этих действий:

  1. Соединить обе входные клеммы осциллографа между собой.
  2. Перевести переключатель режимов входа в положение, которое соответствует соединению с общим проводом. Затем регулятором, возле которого изображена двунаправленная стрелка, добиться того, чтобы линия развертки совпала с центральной (горизонтальной) чертой на экране.

Переводите прибор в режим измерений и подаете на вход сигнал, который необходимо исследовать. При этом в какое-либо рабочее положение устанавливается переключатель режимов. А вот как пользоваться портативным цифровым осциллографом? Немного сложнее — у таких приборов намного больше регулировок.

В результате можно видеть на экране некоторый график. Для точного измерения высоты следует использовать ручку с изображением горизонтальной двунаправленной стрелки. Добиваетесь того, чтобы верхняя точка графика попадала на вертикальную линию, расположенную в центре. На ней имеется градуировка, поэтому будет намного проще произвести расчет действующего напряжения в цепи.

Как измерить частоту

При помощи осциллографа можно провести измерения временных интервалов, в частности, периода сигнала. Вы понимаете, что частота любого сигнала всегда пропорциональна периоду. Измерение периода можно провести в любой области осциллограммы. Но удобнее и точнее провести замер в тех точках, в которых график пересекается с горизонтальной осью. Следовательно, перед началом измерений обязательно установите развертку четко на горизонтальную линию, расположенную по центру. Так как пользоваться портативным цифровым осциллографом намного проще, нежели аналоговым, последние давно канули в лету и редко используются для измерений.

Далее, используя рукоятку, обозначенную горизонтальной двунаправленной стрелкой, необходимо сместить начало периода с крайней левой линией на экране. После вычисления периода сигнала можно, используя простую формулу, рассчитать частоту. Для этого нужно единицу разделить на вычисленный ранее период. Точность измерений бывает различной. Чтобы увеличить ее, необходимо как можно сильнее растягивать график по горизонтали.

Обратите внимание на одну закономерность: при увеличении периода уменьшается частота (пропорция ведь обратная). И наоборот – при уменьшении периода происходит увеличение частоты. Низкое значение погрешности – это когда она составляет менее 1 процента. Но такую высокую точность не каждый осциллограф способен обеспечить. Только на цифровых, в которых линейная развертка, можно получить такие точные измерения.

Как определяется сдвиг фаз

А теперь о том, как пользоваться осциллографом С1-112А для измерения сдвига фаз. Но для начала – определение. Сдвиг фаз – это характеристика, показывающая, как располагаются относительно друг друга два процесса (колебательных) в течение некоторого времени. Причем измерение происходит не в секундах, а в частях периода. Другими словами, единица измерения – это единицы угла. Если сигналы будут одинаково располагаться взаимно, то у них сдвиг фаз будет также одинаков. Причем это не зависит от частоты и периода – реальный масштаб графиков на горизонтальной (временной) оси может быть любым.

Максимальная точность измерения будет в том случае, если растянуть график на всю длину экрана. В аналоговых осциллографах график сигнала для каждого канала будет иметь одну яркость и цвет. Чтобы отличить эти графики друг от друга, необходимо сделать для каждого свою амплитуду. И напряжение, которое подается на первый канал, важно делать максимально большим. При этом получится намного лучше удерживать синхронизацией изображение на экране. Вот как пользоваться осциллографом С1-112А. Другие приборы отличаются в эксплуатации незначительно.


Источник: fb.ru

monateka.com