Зачем нужен осциллограф в домашних условиях

Осциллограф – это цифровой или аналоговый прибор, предназначенный для визуального контроля формы напряжения и токов. Любой мастер или инженер занимающийся ремонтом электроники, должен уметь пользоваться Oscilloscope, для проведения диагностики.

Содержание скрыть

Назначение осциллографа

Для разработки и ремонта современной электронной техники необходимы специализированные знания в области электронных схема построений. При проектировании или исследовании любой схемы необходимо проводить измерения. Так как большинство схем имеют импульсный режим работы, то приборы должны соответствовать исследуемой технике.

Если мы до этого могли свободно обходиться мультиметром, измеряя необходимые значения токов и напряжения, то при диагностике современной электроники этого будет недостаточно. Так как помимо значений измеренных мультиметром, необходимо визуально контролировать форму сигнала устройства или участка схемы, который исследуется.

В этом случае применяется прибор называемый – Осциллографом. Данный прибор визуально показывает какие процессы происходят в электрической схеме, в определенный момент исследования. На практике научиться применять Oscilloscope можно пройдя очное обучение по программе Электроника и схемотехника в Bgacenter.

Визуализация процессов используя АКИП 41154А

Осциллографы существуют двух типов:

Развитие электронной техники вытеснили аналоговые, а цифровые завоевали особую популярность среди электронщиков и начинающих радиолюбителей. За счет простоты их использования, а также минимальной подготовки к работе. Данные приборы обладают большим функционалом, многими полезными функциями, которые отсутствуют у аналоговых приборов. При ремонте и настройке блока питания APW8 необходимо применять Oscilloscope, для визуального контроля амплитуды и длительности на входах полевых транзисторов каскада PFC и оконечного каскада.

Осциллограф – практически тот же вольтметр, где измеряется напряжение, поэтому прибор подключается параллельно к участку измеряемой цепи, либо параллельно источнику питания. Если применить закон Ома, то можно увидеть необходимый сигнал – форму тока. Для этого необходимо применить сопротивление значением 1 Ом, а при делении напряжения на сопротивление в 1 Ом получим силу тока и его форму.

Принцип работы осциллографа

На сегодня наибольшее применение на практике получили цифровые осциллографы. Именно на их примере и рассмотрим принцип действия этих приборов:

  1. Входное напряжение проходит через усилитель вертикального отклонения с делителем. Обеспечивается дополнительное масштабирование сигнала перед его подачей в аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). При помощи АЦП напряжение преображается в дискретную последовательность кодов – выполняется выработка и оцифровка сигнала.
  2. В кодах находят отображение мгновенные значения напряжения, после чего они записываются в оперативной памяти. Предыдущие записи и отчеты не удаляются, а сдвигаются на одну ячейку. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока задача, поставленная пользователем, не будет выполнена.
  3. После решения вопроса, содержимое всех ячеек передается на запись в запоминающее устройство. Система синхронизации в автоматическом порядке ищет события запуска. Одновременно с этим блок временной развертки устанавливает продолжительность временного интервала.
  4. Только после этого на дисплее прибора начинает формироваться изображение сигнала. Каждая ячейка – это определенная цветная точка на экране. В результате осциллограф показывает общую картинку входящего сигнала.

Это упрощенное описание прибора. В реальности в нем происходит много дополнительных процессов, повышающий масштабируемость, точность и удобство работы пользователя.

Основные блоки осциллографа

АЦП

Нужен ли осциллограф , стоит ли покупать начинающему радиолюбителю ?

Устройство осциллографа также рассмотрим на примере цифровой модели. Он состоит из следующих основных узлов:

  • АЦП (аналогово-цифровой преобразователь). Компонент, способный преобразовать входящий аналоговый сигнал в цифровой.
  • Аттенюатор. В его обязанности входит масштабирование сигнала. Допустимый предел увеличения определяется динамическим диапазоном усилителя и возможностями АЦП.
  • Блок смещения. Речь идет о постоянной составляющей сигнала. Здесь также выполняется масштабирование, но уже учитывается динамический диапазон самого аналогово-цифрового преобразователя.
  • Усилитель вертикального отклонения. В обязанности этого компонента входит линейное усиление сигнала. Необходимо довести его до того предела, чтобы он не выходил за рамки диапазона АЦП.
  • Система запуска. Используется в случае комбинирования нескольких входных сигналов. Она способна находить уникальный момент времени внутри сигнала, согласно которому будут синхронизироваться данные.
  • Блок развертки по времени. Определяет начало и конец работы АЦП в зависимости от события запуска. Также в его обязанности входит определение частоты дискретизации аналогово-цифрового преобразователя. Этот параметр напрямую связан со свободной памятью прибора, что позволяет настраивать данные развертки по времени.
  • Внутренняя память каналов. Это своего рода оперативная память, в которой будет храниться информация в цифровом виде, поступающая от АЦП.

Также в конструкцию прибора входит дисплей, кнопки управления, интерфейсы, разъемы и другие элементы коммутации.

Зачем нужен осциллограф

Как пользоваться осциллографом

Рано или поздно любой начинающий электронщик, если не бросит свои эксперименты, то дорастет до схем, где нужно отслеживать не просто токи и напряжения, а работу схемы в динамике. Особенно это часто нужно в различных генераторах и импульсных устройствах. Вот тут без осциллографа делать нечего!

Страшный прибор, да? Куча ручек, каких то кнопочек, да еще экран и нифига не понятно что тут да зачем. Ничего, сейчас исправим. Сейчас я тебе расскажу как пользоваться осциллографом.

На самом деле тут все просто — осциллограф, грубо говоря, это всего лишь… вольтметр ! Только хитрый, способный показывать изменение формы замеряемого напряжения.

Как всегда, поясню на отвлеченном примере

Представь, что ты стоишь перед железной дорогой, а мимо тебя с бешеной скоростью мчится бесконечный поезд состоящий из совершенно одинаковых вагонов. Если просто на них стоять и смотреть, то ничего кроме размытой фигни ты не увидишь.

А теперь ставим перед тобой стенку с окошком. И начинаем открывать окошко только тогда, когда очередной вагон будет в том же положении, что и предыдущий. Так как у нас вагоны все одинаковые, то тебе совершенно необязательно видеть один и тот же вагон. В результате картинки разных, но идентичных вагонов будут выскакивать перед твоими глазами в одном и том же положении, а значит картинка как бы остановится. Главное это синхронизировать открытие окошка со скоростью поезда, чтобы при открытии положение вагона не менялось. Если скорость не совпадет, то вагоны будут “двигаться” либо вперед, либо назад со скоростью, зависящую от степени рассинхронизации.

На этом же принципе построен стробоскоп — девайс, позволяющий разглядывать быстро движущиеся или вращающиеся хреновины. Там тоже шторка быстро-быстро открывается и закрывается.

Так вот, осциллограф это тот же стробоскоп, только электронный. А показывает он не вагоны, а периодические изменения напряжения. У той же синусоиды, например, каждый следующий период похож на предыдущий, так почему бы не “остановить” его, показывая в один момент времени один период.

Делается это посредством лучевой трубки , отклоняющей системы и генератора развертки.

В лучевой трубке пучок электронов попадая на экран заставляет светится люминофор, а пластины отклоняющей системы позволяют гонять этот пучок по всей поверхности экрана. Чем сильней напряжение, приложенное к электродам, тем больше отклоняется пучок. Подавая на пластины Х пилообразное напряжение мы создаем развертку . То есть луч у нас движется слева-направо, а потом резко возвращается обратно и продолжает снова. А на пластины Y мы подаем изучаемое напряжение.

Принцип работы осциллографа

Дальше все просто, если начало появления периода пилы (луч в крайне левом положении) и начало периода сигнала совпадают, то за один проход развертки нарисуется один или несколько периодов измеряемого сигнала и картинка как бы остановится. Меняя скорость развертки можно добиться того, что на экране вообще останется только один период — то есть за один период пилы пройдет один период измеряемого сигнала.

Синхронизировать пилу с сигналом можно либо вручную, подстраивая ручкой скорость так, чтобы синусоида остановилась, а можно по уровню . То есть мы указываем при каком уровне напряжения на входе нужно запустить генератор развертки. Как только напряжение на входе превысит уровень, так сразу же запустится генератор развертки и выдаст нам импульс.

В итоге, генератор развертки выдает пилу только тогда, когда надо. В этом случае синхронизация получается полностью автоматической. При выборе уровня следует учитывать такой фактор, как помехи. Так что если взять слишком низкий уровень, то мелкие иголки помех могут запустить генератор когда не нужно, а если взять уровень слишком большой, то сигнал может под ним пройти и ничего не случится. Но тут проще покрутить ручку самому и сразу же все станет понятно.

Также сигнал синхронизации можно подать и с внешнего источника.

Подробно о том, как устроены и работают осциллографы смотрите здесь: Электронный осциллограф

Итак, в топку теорию, переходим к практике

Как пользоваться осциллографом

Показывать буду на примере своего осциллографа, спертого когда то давно с оборонного предприятия КБ “Ротор” :). Обычный осцил, не шибко навороченный, но надежный и простой как кувалда.

Яркость, фокус и освещение шкалы думаю не требуют пояснений. Это настройки интерфейса.

Усилитель У и стрелочки вверх вниз. Эта ручка позволяет гонять изображение сигнала вверх или вниз. Добавляя ему дополнительное смещение. Зачем? Да иногда не хватает размера экрана, чтобы вместить весь сигнал. Приходится его загонять вниз, принимая за ноль не середину, а нижнюю границу.

Ниже идет тумблер переключающий ввод с прямого, на емкостный. Этот тумблер в том или ином виде есть на всех без исключения осциллографах. Важная вещь! Позволяет подключать сигнал к усилителю либо напрямую, либо через конденсатор. Если подключить напрямую, то пройдет и постоянная составляющая и переменная. А через кондер проходит только переменная.

Например, надо нам посмотреть на уровень помех блока питания компа. Напряжение там 12 вольт, а величина помех может быть не более 0.3 вольт. На фоне 12 вольт эти жалкие 0.3 вольт будут совсем незаметны. Можно, конечно увеличивать коэффициент усиления по Y, но тогда график вылезет за экран, а смещения по Y не хватит, чтобы увидеть вершину. Тогда нам нужно лишь врубить конденсатор и тогда те 12 вольт постоянки осядут на нем, а в осциллограф пройдет только переменный сигнал, те самые 0.3 вольта помехи. Которые можно усилить и разглядеть в полный рост.

Далее идет коаксиальный разъем подключения щупа. Каждый щуп содержит в себе сигнал и землю. Землю обычно сажают на минус или на общий провод схемы, а сигнальным тычут по схеме. Осциллограф показывает напряжение на щупе относительно общего провода. Чтобы понять где сигнальный, а где земля достаточно взять за них рукой по очереди. Если возьмешься за общий, то на экране по прежнему будет пульс трупа. А если взяться за сигнальный, то увидишь кучу срача на экране — наводки на твое тело, служащее в данный момент антенной. На некторых щупах, особенно на современных осциллографах, внутри встроен делитель напряжения 1:10 или 1:100, который позволяет воткнуть осциллограф хоть в розетку, без риска его спалить. Включается и выключается он тумблером на щупе.

Еще почти на каждом осциллографе есть калибровочный выход. На котором ты всегда можешь найти прямоугольный сигнал частотой 1Кгц и напряжением около полувольта. В зависимости от модели осцила. Используется для проверки работы самого осциллографа, ну иногда и в тестовых целях пригождается 🙂

Две здоровенные крутилки Усиление и Длительность

Усиление служит для масштабирования сигнала по оси Y. Там же показано сколько вольт на деление в итоге покажет.

Скажем, если у тебя стоит 2 вольта на деление, а сигнал на экране достигает высоты две клеточки размерной сетки, значит амплитуда сигнала равна 4 вольта.

Длительность определяет частоту развертки. Чем короче интервал, чем больше частота, тем более высокочастотный сигнал ты сможешь разглядеть. Тут клеточки проградуированы уже в милли и микросекундах. Так что по ширине сигнала ты можешь посчитать сколько он клеток, а умножив его на масштаб по оси Х получишь длительность сигнала в секундах. Также можно посчитать длительность одного периода, а зная длительность легко найти частоту сигнала f=1/t

Верхняя пипка на крутилках позволяет менять масштаб плавно. Обычно у меня она стоит на щелчке, чтобы я всегда четко знал какой у меня масштаб.

Также там есть вход Х на который можно подать свой сигнал, вместо пилы развертки. Таким образом осциллограф может послужить телевизором или монитором, если собрать схему которая будет формировать изображение. Крутилка с надписью Развертка и стрелочками влево и вправо позволяет гонять график по экрану влево и вправо. Удобно иногда бывает, чтобы подогнать нужный участок под деления сетки.

Ручка уровня — задает уровень от которого будет стартовать генератор пилы.

Переключатель со внутренней на внешнюю, позволяет подать на вход синхроимпульсы с внешнего источника.

Переключатель с надписью +/- переключает полярность уровня. Есть не на всех осциллографах.

Ручка стабильность — позволяет вручную попытаться подобрать скорость синхронизации.

Итак, включил ты осцил. Первое что нужно сделать это замкнуть сигнальный щуп на свой же земляной крокодил. При этом на экране должен появится “Пульс трупа”. Если не появился, то покрути ручки стабилизации и смещений и уровня — возможно он просто спрятался за экран или не запустился из-за недостаточного уровня.

Как только появилась полоса, то выстави крутилками смещения её на ноль. Если у тебя аналоговый осциллограф, особенно если древний, то дай ему прогреться. У моего после включения ноль плавает еще минут пятнадцать.

Дальше выстави предел измерений по напряжению. Бери с запасом, если что уменьшишь. Теперь если земляной провод осциллографа приложишь к минусу батарейки, а сигнальный к плюсу, то увидишь как график скакнет на полтора вольта. Кстати, старые осциллографы зачастую начинают подвирать, поэтому по эталонному источнику напряжения полезно посмотреть насколько точно он отображает напряжение.

Если ты только начал, то тебе подойдет любой. Крайне желательно если он будет двухканальным. То есть у него будет два щупа и две крутилки Усиления, для первого и второго канала, что позволяет одновременно получить два графика.

Вторым по важности критерием осциллографа является частота. Максимальная частота сигнала которую он может уловить. Мне пока хватало 1МГц на большее не замахивался. Те осциллографы, что продаются в магазинах уже имеют частоту от 10МГц и выше. Самый дешевый осциллограф который я видел стоил 5 тысяч рублей — ОСУ-10. Двухканальный стоит уже 10 тысяч, ну а я нацелился взял себе цифровой RIGOL DS1042CD за килобакс. Разные запросы — разные игрушки. Но, повторюсь, для начала хватит и 1МГц, и хватит надолго. Так что найди себе хоть какой нибудь осциллограф. А там поймешь что тебе надо.

  • Как сделать сварочный аппарат из электродвигателя
  • Как установить дверной звонок
  • Что лучше — делать электромонтаж самому или вызывать профессиональных электриков?

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Делимся опытом, В помощь начинающим электрикам, Секреты электрика

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика

Поделитесь этой статьей с друзьями:

Зачем нужен осциллограф в домашних условиях?

Всем, кто профессионально занимается ремонтом, настройкой или экспериментами по усовершенствованию, не обойтись без осциллографа. Особенно, когда речь идет о различных генераторах и импульсных устройствах. Без этого умного прибора диагностика электроники превратится в гадание на кофейной гуще.

Осциллограф для дома позволяет отследить и зарегистрировать амплитудные и временные параметры электрического сигнала, оценить форму и поведение быстроизменяющегося сигнала в динамике.

Используется в следующих сферах:

  • ремонт электроники и электроприборов;
  • диагностика устройств с микроконтроллерами;
  • проверка напряжения в бытовой сети;
  • диагностика авто (работы датчиков, форсунок, системы зажигания).

Использование измерительного прибора помогает точно определить причину неполадки, значительно сокращая время и усилия на ремонт.

Как выбрать?

Современный рынок предлагает разные виды и типы измерительных приборов, исходя из их задач и сферы применения, поэтому выбор оптимальной модели может быть довольно сложным.

Собираетесь осциллограф купить? Присмотритесь к моделям известных производителей с достойной репутацией, таких как Hantek, RIGOL, GW Instek. Как правило, они предлагают несколько линеек измерительных приборов – от аналоговых и цифровых до портативных и USB.

Например, аналоговые по функционалу значительно уступают цифровым, но у них есть собственное преимущество — отсутствие шумов, что крайне важно для задач, связанных с точностью в передаче формы исследуемого сигнала.

Цифровые же обеспечивают высокоскоростной сбор данных, обладают возможностью интеграции в системы автоматического тестирования, а также многие модели включают в одном корпусе дополнительные устройства. Делая выбор в пользу данного класса устройств, обратите внимание на цифровой осциллограф Hantek. Это отличный вариант с эргономичным дизайном, удобным, интуитивно-понятным интерфейсом, точным измерением, высокой скоростью записи, воспроизведения и другими достойными параметрами по бюджетной цене.

Преимущества портативных, часто совмещаемых с мультимерами, – компактность, мобильность, универсальность, независимость от питающей сети. Достойный представитель данного класса — осциллограф GW Instek.

USB-модели могут совмещать несколько устройств одном корпусе, обеспечивают быструю регистрацию, сохранение и экспорт данных в формате электронных таблиц.

У нас вы можете купить цифровой осциллограф Rigol, GW Instek или Hantek по выгодной цене. Оставьте заявку прямо сейчас!

Подключение

osc-2.jpg

При проведении измерений важно правильно подключить прибор к измеряемому участку цепи. Имеет два выхода с подключаемыми к ним клеммами или щупами. Одна клемма — фазовая, она соединена с усилителем вертикального отклонения. Другая — земля, соединенная с корпусом прибора. На большинстве современных приборов фазовый провод заканчивается щупом или миниатюрным зажимом, а земля — небольшим зажимом типа «крокодил».
Щупы могут быть сменными. Помимо стандартных, популярны аттенюаторные щупы, содержащие дополнительный резистор большого сопротивления. Он нужен для ослабления входного сигнала и расширения возможностей по измерению высоких напряжений без риска сжечь входной усилитель.

Рис. 2 Щупы осциллографа для подключения
Драгоценные металлы широко применяются в различных радиоприборах и аппаратуре, благодаря уникальным физико-химическим свойствам. Они встречаются в качестве микроскопических включений и легирующих добавок, меняющих технические и эксплуатационные свойства основных материалов. К отличительным качествам драгметаллов относят твёрдость, теплостойкость и ковкость. Данные технико-эксплуатационные характеристики превосходят аналогичные свойства традиционно применяемых конструкционных материалов. Использование драгоценных металлов в осциллографах объясняется их каталитическими свойствами и высокой электропроводностью.
В приборах и радиодеталях, изготовленных в СССР, содержится в регламентированном количестве в виде сплавов золото, платина, палладий, серебро, тантал, родий, иридий.
Самостоятельное извлечение ценных металлов запрещено законодательством РФ и может быть опасно для здоровья и окружающей среды!

Перед эксплуатацией любого измерительного прибора следует изучить руководство пользователя!

Во-первых, нужно выбрать пробник. Для большинства сигналов подойдёт комплектный пассивный пробник.
Перед подключением к осциллографу необходимо установить затухание на пробнике. 10X — самый распространенный коэффициент затухания. Для сигнала очень низкого напряжения, вам потребуется щуп с аттенюатором 1X.
Подключите пробник к каналу 1 осциллографа и включите его. Когда прибор загрузится, должны быть видны деления, масштаб и шумная ровная линия формы волны.
На экране также должны отображаться ранее установленные значения времени и вольт на деление. Пока не обращайте внимания на эти шкалы, а внесите следующие изменения (для стандартной настройки):
Включите канал 1 и выключите 2.
Установите канал 1 на связь по постоянному току.
Выставите источник запуска на 1 канал — без внешнего источника или запуска по альтернативному каналу.
Установите тип триггера на нарастающий фронт, а режим на автоматический (в отличие от одиночного).
Убедитесь, что ослабление пробника на устройстве соответствует настройке на вашем щупе (например, 1X, 10X).
Для детальной справки обратитесь к руководству пользователя вашего прибора.

Давайте подключим канал к значимому сигналу. Большинство моделей имеют встроенный частотный генератор, который излучает надежную волну заданной частоты. Зачастую в правом нижнем углу передней панели есть прямоугольный выходной сигнал частотой 1 кГц. Выход генератора частоты имеет два отдельных проводника — один для сигнала и один для заземления. Подключите зажим заземления пробника к земле, а наконечник к выходу сигнала.

После подключения обеих частей щупа, вы увидите, как сигнал начинает скакать по экрану. Попробуйте покрутить ручки горизонтальной и вертикальной систем, чтобы перемещать форму волны по экрану. Поворот регуляторов шкалы по часовой стрелке «увеличивает» осциллограмму, а против часовой стрелки — уменьшает. Вы также можете использовать ручку положения для дальнейшего определения вашего сигнала.

Если ваша волна все еще нестабильна, попробуйте покрутить регулятор положения триггера. Убедитесь, что триггер не превышает самый высокий пик вашей формы волны. Стандартно тип триггера должен быть установлен по фронту, что обычно является наилучшим выбором для прямоугольных волн.

Экспериментируйте с этими ручками, чтобы на экране отобразился один период волны. Также можно уменьшить масштаб временной шкалы, чтобы отобразить несколько квадратов.

Если ваш датчик настроен на 10X, и у вас нет идеально прямоугольной формы волны, как показано выше, вам может потребоваться компенсация вашего датчика. Большинство пробников имеют утопленную головку винта, которую можно повернуть, чтобы отрегулировать шунтирующую емкость пробника. Попробуйте повернуть этот винт и посмотрите, что происходит с осциллограммой.

Отрегулируйте подстроечный винт на рукоятке зонда так, чтобы получилась прямоугольная волна с прямыми краями. Компенсация необходима только в том случае, если ваш зонд ослаблен (например, 10X).
После того, как вы скомпенсировали щуп, пришло время измерить сигнал с реального источника!

Ключ к успеху — найти надёжную точку заземления. Прикрепите зажим заземления к известному заземлению, иногда вам, возможно, придется использовать небольшой провод для промежуточного звена между зажимом заземления и точкой заземления вашей цепи. Затем подключите наконечник пробника к тестируемому сигналу. Наконечники бывают разных форм-факторов — подпружиненный зажим, остриё, крючок и т.д., найдите тот, который не требует постоянного удержания его на месте.

Будьте предельно осторожны при установке заземляющего зажима во время проверки неизолированной цепи (например, без батарейного питания или при использовании изолированного источника питания). При проверке заземленной цепи, обязательно подключайте заземляющий зажим к той стороне цепи, которая подключена к заземлению сети. Если точка, к которой подключен заземляющий зажим, имеет разность потенциалов, вы создадите прямое короткое замыкание и можете повредить вашу схему, осциллограф или сами получить повреждения! Для дополнительной безопасности при проверке цепей, подключенных к сети, подключайте его к источнику питания через изолирующий трансформатор.

Как только ваш сигнал появится на экране, вы можете настроить горизонтальный и вертикальный масштаб. Если вы исследуете прямоугольную волну 5 В на 1 кГц, вам понадобится значение «В/дел» в пределах 0,5 . 1 В и установка «секунды/деление» примерно на 100 мкс (14 делений составят приблизительно полтора периода).

Если часть вашей волны поднимается или опускается на экране, вы можете отрегулировать вертикальное положение, чтобы переместить ее вверх или вниз. Если ваш сигнал является чисто постоянным током, вы можете настроить уровень 0 В в нижней части дисплея.
После всех настроек, для вашей формы волны может потребоваться запуск. Запуск по фронту — это когда осциллограф пытается начать сканирование при повышении (или понижении) напряжения выше заданного значения — это самый простой тип. Используя триггер по фронту, попробуйте установить уровень триггера на точку на вашей форме сигнала, которая видит нарастающий фронт только один раз за период.

Теперь просто изменяйте масштаб, позиционирование, запускайте и повторяйте, пока не получите то, что вам нужно.
С определенным диапазоном, запуском и масштабированием сигнала пришло время измерить переходные процессы, периоды и другие свойства формы сигнала. У некоторых осциллографов больше инструментов измерения, чем у других, но все они, по крайней мере, будут иметь деления, по которым вы сможете оценить амплитуду и частоту.

Многие осциллографы обладают автоматическим измерением, они могут даже постоянно отображать самую важную информацию, например частоту. Большинство автоматически рассчитают частоту, амплитуду, рабочий цикл, среднее напряжение и множество других волновых характеристик.

Третий инструмент измерений, который есть во многих осциллографах — это курсоры. Они представляют собой подвижные маркеры на экране, которые можно разместить на оси времени или напряжения. Курсоры обычно парные, поэтому вы сможете измерять разницу между ними.

Диагностика

  1. Система подачи топлива (проверка топливных форсунок; проверка на работоспособность датчиков температуры; а также проверка датчика массового расхода воздуха, положения дроссельной заслонки в карбюраторе, датчика кислорода и т.д.).
  2. Система зарядки и питания (проверка системы зарядки аккумуляторной батареи; проверка работы генератора).
  3. Система зажигания (определение углов опережения зажигания; диагностика датчиков системы зажигания; определение неисправностей у катушки зажигания; определение состояния высоковольтных свечных проводов и свечей).
  4. Система газораспределения (правильная установка ремня ГРМ; оценка относительной компрессии цилиндров при запуске стартером; оценка компрессии в работающем режиме двигателя и в режиме прокрутки; а также проверка работы клапанов).

Режимы

  • Режим работы осциллографа определяется режимами работы его каналов: X, Y, Z.
  • Режим линейной развертки. Применяется для временного представления исследуемого сигнала. В этом режиме исследуемое напряжение подается на входной канала Y, а развертывающее пилообразное напряжение вырабатывается генератором развертки в канале Х. Синхронизация развертки напряжения осуществляется входным сигналом, снимаемого с предварительного усилителя канала Y. Сигнал на экране это зависимость напряжения от времени в декартовой системе координат.
  • Режим усиления. Применяется для не временного представления исследуемого сигнала. В этом режиме исследуется взаимосвязь двух независимых сигналов, один из которых подается на вход канала Y, а другой на вход канала Х. Внутренний генератор развертки в канале Х выключен. Сигнал на экране это фигура Лиссажу или параметрическая зависимость.
  • Режим без модуляции яркости. В этом режиме для управления яркостью внешние сигналы не используются. Значение требующей яркости устанавливается органом регулировки канала Z.
  • Режим с модуляцией яркости. На вход канала Z подается внешний сигнал. Сигнал управляет напряжением, которое регулирует яркость луча. Он получает необходимую яркостную градацию. Виден след от луча в виде совокупности меток.

Основы использования осциллографов, анализаторов спектра и генераторов

Работа с осциллографом. Всё начинается с измерительного щупа! Провод щупа коаксиальный. Центральная жила щупа сигнальная, оплётка земля (минус или общий провод). На некоторых щупах, особенно на современных осциллографах, внутри встроен делитель напряжения (1:10 или 1:100), который позволяет измерять широкий диапазон напряжений. Перед проведением измерений обращайте внимание на положение тумблера на щупе, во избежании ошибок измерения. Щуп имеет встроенный компенсационный конденсатор. В полосе низких частот (ниже 300Гц) его влияния на усиление нет, но в полосе 3кГц — 100МГц очевидно существенное изменение усиления. В осциллографах имеется внутренний генератор меандра, сигнал которого выведен на переднюю панель, на клемму «калибровка». Калибровочный сигнал предусмотрен специально для подстройки компенсационной емкости. Частота этого сигнала обычно равна 1кГц, при размахе в 1В. Щуп подключается к клемме «калибровка» и подстраивается для получения наиболее правильной формы сигнала. Подключаем щуп к осциллографу. Вход осциллографа может быть закрытым или открытым. Это позволяет подключать сигнал к усилителю Y либо напрямую, либо через разделительный конденсатор. Если вход открытый, то на усилитель Y будет подана и постоянная составляющая и переменная. Если закрытый только переменная.

  • синусоидальные сигналы;
  • меандры и прямоугольные сигналы;
  • треугольные сигналы и пилообразные;
  • перепады и импульсные сигналы;
  • сложные сигналы.

К сигналам сложной формы относятся:

  • сигналы с аналоговой, цифровой, широтно-импульсной и квадратурной модуляцией;
  • цифровые последовательности и кодированные цифровые сигналы;
  • псевдослучайные потоки битов и слов.

Одной из разновидностей генераторов является генератор качающейся частоты. Это особый вид генератора сигналов, в котором частота выходного сигнала плавно изменяется в определенном интервале, а затем быстро возвращается к начальному значению. В это время амплитуда выходного сигнала остается постоянной.

Если в распоряжении радиолюбителя есть осциллограф, то пользуясь им совместно с генератором качающейся частоты можно легко проверить и настроить кварцевые, электромеханические и LC-фильтры, радиочастотный и ПЧ тракты приемника или передатчика, исследовать АЧХ радио- и телеаппаратуры в широком интервале частот.

Результаты сравнения технических характеристик и внутреннее устройство измерительного комплекса будут подробно описаны в следующем видео.

Теги:

sergey.boreysha Опубликована: 05.09.2015 0 2

Вознаградить Я собрал 0 1

Зачем нужен осциллограф со встроенным мультиметром?

Зачем нужен осциллограф со встроенным мультиметром?

Портативный цифровой мультиметр, это, наверное, самый распространенный измерительный прибор, который, пожалуй, есть в каждой измерительной лаборатории, у каждого инженера и техника.

Идея совместить мультиметр и осциллограф выглядит очень логичной и востребованной. В ходе разработки, отладки и обслуживания электронных систем на одной и той же плате возникает необходимость как измерений напряжений, токов, сопротивления (мультиметр), так и наблюдения формы сигналов и ее динамики (осциллограф).

Нужен ли осциллограф со встроенным мультиметром? Ведь цифровой осциллограф сам способен выполнять некоторые функции мультиметра, а именно – измерять постоянное и переменное напряжение, измерять частоту сигнала. Если к осциллографу подключить токовые пробники, это расширит его возможности измерением постоянного и переменного тока…

Начнем с того, что аналого-цифровое преобразование у осциллографа – скоростное и, как правило, 8-разрядное. Т.е. точность одиночного измерения не превысит 0,4%. У современных прецизионных мультиметров используются медленные АЦП, но имеющие большую разрядность, что обеспечивает точность зачастую на порядок лучше. Так для прецизионного цифрового мультиметра АКТАКОМ АМ-1189 точность измерений постоянного напряжения составляет 0,02%, что в 20 раз лучше. С другой стороны потребность в высокой точности измерений возникает далеко не всегда, поэтому возможности измерения напряжения с помощью АЦП цифрового осциллографа небесполезна для комбинированных приборов.

Осциллограф не может измерить сопротивление, как это делает мультиметр. Ведь для этого необходимо в измерительную цепь подавать тестовый ток, который не могут вырабатывать входные каскады осциллографа (да они и не рассчитаны на подачу сигнала от внешнего источника тока).

По этой же причине осциллограф (в отличие от мультиметра) не может осуществлять прозвонку цепи, измерять емкость, индуктивность и тестировать диоды и транзисторы (обычный функционал для мультиметра).

Важным моментом является то, что обычно измерительные разъемы мультиметра гальванически развязаны от питающей сети (хотя бы в силу батарейного питания). Среди осциллографов такой возможностью обладают только дорогие приборы с гальванической развязкой входов или батарейным питанием.

Все это показывает, что осциллограф не полностью может заменить мультиметр, и комбинированные приборы, совмещающие в одном корпусе осциллограф и мультиметр, востребованы потребителями.

Наиболее удачно смотрится встраивание мультиметра в портативные осциллографы. Это объясняется потребностью пользователя такого прибора сэкономить место и снизить вес сумки, которую нужно брать на выезд, а также наличием в таких приборах батарейного питания и подходящим форм-фактором.

Уже сегодня вы можете приобрести осциллографы Актаком в следующих конфигурациях:

  • Цифровой осциллограф Актаком ADS-6122 со встроенным VGA и AV выходом ADS-6000VGA и мультиметром ADS-6000DMM;
  • Цифровой осциллограф Актаком ADS-6122 со встроенным VGA и AV выходом ADS-6000VGA и мультиметром ADS-6000DMM и анализатором протоколов I2C/SPI/RS232 ADS-6000DEC;
  • Цифровой осциллограф Актаком ADS-6122H со встроенным VGA и AV выходом ADS-6000VGA и мультиметром ADS-6000DMM;
  • Цифровой осциллограф Актаком ADS-6122H со встроенным VGA и AV выходом ADS-6000VGA и мультиметром ADS-6000DMM и анализатором протоколов I2C, SPI, RS232, CAN опции ADS-6000DEC и ADS-6000CAN.

*все опции являются встраиваемыми в прибор, покупатель должен указать все желаемые опции при заказе, т.к. в дальнейшем добавить в прибор дополнительную опцию будет невозможно.

Кроме того, модельный ряд АКТАКОМ включает в себя портативные приборы, идеально приспособленные для работы в «полевых» условиях. Среди них: ADS-4072, совмещающий функции не только цифрового осциллографа и мультиметра, но и регистратора данных, ADS-2029, имеющий изолированные входы осциллографа, а также гальваническую развязку входов осциллографа и мультиметра, сверхкомпактный ADS-2047 со встроенным генератором сигналов специальной формы, а также ADS-4492H с большим сенсорным экраном и разрешением по вертикали 14 бит.

Цифровые осциллографы-мультиметры АКТАКОМ – это новый этап в развитии современной осциллографии, который базируется на новейших передовых технологиях и предлагает пользователям непревзойденные возможности для решения широкого спектра измерительных задач по доступной цене.

Информация о поставщике: АКТАКОМ

Что такое мотортестер?

Для диагностики системы зажигания автомобильного двигателя используется мотортестер, представляющий собой многоканальный осциллограф (осциллограф-мультиметр с четырьмя и более каналами), с инсталлированным в нем специальным ПО. К осциллографу подключается комплект датчиков. Мотортестер отображает осциллограмму высокого напряжения системы зажигания и в реальном времени параметры импульсов зажигания, такие как пробивное напряжение, время и напряжение горения искры.

Для «общей» автодиагностики применяют диагностический адаптер или CAN-Bus автомобильный диагностический сканер, представляющий собой осциллограф смешанных сигналов – осциллограф со встроенным логическим анализатором, который, используя специальное ПО, выполняет дешифровку протоколов CAN/KWP2000/др. и трактует полученные данные. Система управления современного двигателя, отвечающего строгим нормам токсичности, в качестве главного своего элемента содержит электронный блок управления (ЭБУ). Так вот сканер предназначен именно для работы с ЭБУ, для его «сканирования». А так как сканер работает с блоком, то он позволяет:

  • Наблюдать сигналы с датчиков системы, следить за их изменением во времени.
  • Проверять работу исполнительных механизмов путем приведения их в действие и визуального или другого контроля.
  • Считывать сохраненные системой коды неисправностей.
  • Посмотреть идентификационные данные ЭБУ, системы и т. п.

Почему лучше не использовать осциллографы, выпущенные в СССР?

В России до сих пор продаются осциллографы, выпущенные в СССР 25-30 лет назад. Они могут привлечь внимание разве что новичков и не очень требовательных радиолюбителей. Однако опытные практики пишут на страницах интернет-форумов буквально следующее: «Ни в коем случае не советую связываться с советскими приборами, тем более осциллографами, управляемыми микропроцессором. Советские приборы утыканы сбоку и сверху подстроечниками для калибровки. Методика описана в инструкции, обычно довольно бестолковой. Перечень «пороков» советских приборов продолжают габариты, вес и высохшие электролиты».

При подготовке этой статьи использовались отзывы, советы и рекомендации по выбору и работе с электронными осциллографами, собранные с крупнейших отечественных и зарубежных интернет-форумов.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий