Для чего используют осциллограф

Зачем нужен осциллограф

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллографРано 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.

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.

Принцип работы осциллографа

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

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллографПоказывать 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.

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.

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

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

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.

Источник

Электроника для всех

Блог о электронике

Использование осциллографа

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.

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.

Принцип работы
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.
Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф
Развертка осциллографа во времени

В топку теорию, переходим к практике.
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.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Мой верный осциллограф

Итак:
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.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Две здоровенные крутилки Усиление и Длительность

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.

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

Спасибо. Вы потрясающие! Всего за месяц мы собрали нужную сумму в 500000 на хоккейную коробку для детского дома Аистенок. Из которых 125000+ было от вас, читателей EasyElectronics. Были даже переводы на 25000+ и просто поток платежей на 251 рубль. Это невероятно круто. Сейчас идет заключение договора и подготовка к строительству!

А я встрял на три года, как минимум, ежемесячной пахоты над статьями :)))))))))))) Спасибо вам за такой мощный пинок.

84 thoughts on “Использование осциллографа”

Вот думаю компьютерный осцил в буке заюзать,не подскжете програмку поудобнее и несложную приставку на вход?

Источник

Для чего нужен осциллограф и как им выполнять измерения тока, напряжения, частоты и сдвига фаз

Осциллограф — устройство, демонстрирующие силу тока, напряжение, частоты и сдвиг фаз электрической цепи. Прибор отображает соотношение времени и интенсивности электрического сигнала. Все значения изображены при помощи простого двумерного графика.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Для чего предназначен осциллограф

Осциллограф используется электронщиками и радиолюбителями для того, чтобы измерить:

Несмотря на то, что осциллограф демонстрирует характеристики анализируемого сигнала, чаще его используют для выявления процессов происходящих в электрической цепи. Благодаря осциллограмме специалисты получают следующую информацию:

Большинство из этих данных можно получить при помощи вольтметра. Однако тогда придётся производить замеры с частотностью в несколько секунд. При этом велик процент погрешности вычислений. Работа с осциллографом значительно экономит время получения необходимых данных.

Принцип действия осциллографа

Осциллограф выполняет замеры при помощи электронно-лучевой трубки. Это лампа, которая фокусирует анализируемый ток в луч. Он попадает на экран прибора, отклоняясь в двух перпендикулярных направлениях:

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

За отклонение луча отвечают две пары пластин электронно-лучевой трубки. Те, что расположены вертикально, всегда находятся под напряжением. Это помогает распределять разнополюсные значения. Положительное притяжение отклоняется вправо, отрицательное — влево. Таким образом, линия на экране прибора движется слева направо с постоянной скоростью.

На горизонтальные пластины также действует электрический ток, что отклоняет демонстрирующий показатель напряжения луча. Положительный заряд — вверх, отрицательный — вниз. Так на дисплее устройства появляется линейный двухмерный график, который называется осциллограммой.

Расстояние, которое проходит луч от левого до правого края экрана называется развёрткой. Линия по горизонтали отвечает за время измерения. Помимо стандартного линейного двухмерного графика существует также круглые и спиральные развёртки. Однако пользоваться ими не так удобно как классическими осциллограммами.

Классификация и виды

Различают два основных вида осциллографов:

По принципу действия существуют следующая классификация:

Универсальные приборы предназначены для разнообразных электрических устройств. Они позволяют измерять сигналы в диапазоне от нескольких наносекунд. Погрешность измерений составляет 6-8%.

Универсальные осциллографы делятся на два основных вида:

Специальные устройства разрабатываются под определённый вид электрической техники. Так существуют осциллографы для радиосигнала, телевизионного вещания или цифровой техники.

Универсальные и специальные устройства делятся на:

При выборе устройства следует внимательно изучить классификации и виды, чтобы приобрести прибор под конкретную ситуацию.

Устройство и основные технические параметры

Каждый прибор имеет ряд следующих технических характеристик:

Помимо перечисленных выше основных значений, у осциллографов присутствуют дополнительные параметры, в виде амплитудно-частотная характеристики, демонстрирующей зависимость амплитуды от частоты сигнала.

Цифровые осциллографы также обладают величиной внутренней памяти. Этот параметр отвечает за количество информации, которую аппарат может записать.

Как выполняются измерения

Экран осциллографа поделён на небольшие клетки, которые называются делениями. В зависимости от прибора каждый квадрат будет равен определённому значению. Наиболее популярное обозначение: одно деление – 5 единиц. Также на некоторых приборах присутствует ручка для управления масштабом графика, чтобы пользователям было удобнее и точнее производить измерения.

Прежде чем начать измерение любого рода следует присоединить осциллограф к электрической цепи. Щуп подключается на любой из свободных каналов (если в приборе, больше чем 1 канал) или на генератор импульсов, при его наличии в устройстве. После подключения на дисплее аппарата появятся различные изображения сигналов.

Если сигнал получаемый прибором обрывистый, то проблема заключается в присоединении щупа. Некоторые из них оборудованы миниатюрными винтами, которые необходимо закрутить. Также в цифровых осциллографах решает проблему обрывистого сигнала фикция автоматического позиционирования.

Источник

Осциллограф

Осциллограф — это прибор, который показывает изменение напряжение во времени на каком-либо участке электрической цепи.Ось X на экране осциллографа — это время, ось Y — напряжение.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

В этой статье мы рассмотрим три типа осциллографов, а также принципы их работы.

Аналоговый осциллограф

Его еще также называют электронно-лучевой осциллограф, так как он состоит из электронно-лучевой трубки. По сути электронно-лучевая трубка представляет из себя маленький кинескоп, на котором мы можем наблюдать какое-либо изменение электрического сигнала.

Любой осциллограф имеет экран. Он может быть встроенный, либо это может быть монитор вашего настольного компьютера или дисплей ноутбука. В нашем случае на фото мы видим, что наш осциллограф имеет круглый экранчик. Сигнал, который вырисовывается на таком экране называется осциллограммой.

Для измерения электрических сигналов нам потребуются специальный щуп для осциллографа. Такой щуп представляет из себя кабель из двух проводов, один из которых является сигнальным, а другой нулевым. Нулевой провод также часто называют «землей».

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Более современные щупы уже выглядят вот так.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

А вот и сам разъем щупа

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Этот конец щупа соединяется с осциллографом и фиксируется небольшим поворотом по часовой стрелке.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Что делать, если вы не помните, какой провод из щупа является сигнальным, а какой нулевым? Это определяется очень просто. Так как человек находится всегда в электромагнитном поле, он является своего рода принимающей антенной и может наводить помехи. Касаясь сигнального щупа осциллографа, на экране мы увидим, что сигнал очень сильно исказился.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

При касании нулевого провода, сигнал на осциллографе остался бы таким, какой был. То есть чистый ноль.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Как измерить постоянное напряжение аналоговым осциллографом

Для того, чтобы измерить постоянное напряжение, мы должны переключить осциллограф в режим DC, что означает «постоянный ток». В разных моделях это делается по разному, но этот переключатель обязательно должен быть в каждом осциллографе.

Давайте рассмотрим на реальном примере, как можно измерить постоянное напряжение. Для этого нам потребуется источник постоянного тока. В данном случае я возьму лабораторный блок питания. Выставляю на нем значение напряжения в 1 Вольт.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Теперь необходимо выбрать масштаб измерений. Если мы хотим, чтобы одна сторона квадратика была равна 1 Вольту, то ставим коэффициент масштабирования 1:1. В данном случае я выставляю переключатель вертикальный развертки на единичку.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Далее сигнальный провод осциллографа цепляем на «плюс» питания, а нулевой — на «минус» питания. Далее наблюдаем вот такую картину.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Как вы могли заметить, осциллограммой постоянного тока является прямая линия, параллельная горизонтальной оси (оси Х). По вертикальной оси (оси Y) мы видим, что сигнал поднялся ровно на одну клеточку. Мы выставили коэффициент масштабирования по Y, что 1 клеточка — это 1 Вольт. Следовательно в нашем случае сигнал поднялся ровно на 1 клеточку, что говорит нам о том, что это и есть осциллограмма постоянного тока в 1 Вольт.

Я также могу изменить коэффициент. Например, ставлю на 2. Это означает, что 1 квадратик будет уже равен 2 Вольтам.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Смотрим, что произойдет с сигналом с напряжением в 1 Вольт

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Здесь мы видим, что его значение просело в 2 раза, так как мы взяли коэффициент 1:2, что означает 1 квадратик равен 2 Вольтам. Благодаря масштабированию вертикальный развертки, мы можем измерять сигналы напряжением хоть в 1000 вольт!

Что случится, если мы соединим сигнальный провод осциллографа с «минусом» питания, а нулевой с «плюсом» питания? В этом случае осциллограмма «пробьет пол» и просто покажет минусовые значения. Ничего страшного в этом нет. Здесь мы видим значение «-2» Вольта.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Как измерить переменное напряжение аналоговым осциллографом

Для измерения переменного напряжения нам потребуется переключить осциллограф в режим измерения AC — «переменный ток». Если вы хотите просто наблюдать форму сигнала, то вам необязательно знать, какой провод осциллографа куда тыкать. Давайте измеряем переменное напряжение с понижающего трансформатора, который включен в сеть 220 Вольт.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Снимаем напряжение со вторичной обмотки трансформатора и видим вот такую осциллограмму.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

По идее здесь должен быть чистый синус. То ли трансформатор вносит искажения в сигнал, то ли на электростанции что-то не так. Непонятно. Ну да ладно, главное то, что мы сняли осциллограмму переменного напряжения со вторичной обмотки трансформатора.

В этом случае мы можем без проблем определить период сигнала и его частоту. В этом нам поможет переключатель горизонтальной развертки по оси времени.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Период — это время, через которое сигнал повторяется. Обозначается буквой Т. В нашем случае период равен 4 квадратикам.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Так как один квадратик в нашем случае равен 0,005 секунд, то получается, что T=0,005 x 4 = 0,02 секунды. Отсюда можно узнать частоту сигнала.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

T — период сигнала, с

Для данного случая

V=1/T=1/0,02=50 Гц. Трансформатор меняет только амплитуду сигнала, но не изменяет его частоту. Поэтому, частота в нашей сети 50 Герц, что и подтвердил осциллограф.

Цифровой осциллограф

Цифровой осциллограф — это осциллограф, построенный на основе цифровой схемотехники. Его главное отличие от аналогового в том, что внутри него идет цифровая обработка сигналов. Цифровой осциллограф может записывать, останавливать, автоматически подгонять и измерять исследуемый сигнал. И это только часть функций!

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Как подготовить цифровой осциллограф к работе

Включаем осциллограф и цепляем щуп на любой из каналов. Я соединил щуп с первым каналом (CH1)

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

На щупе есть делитель. Ставим его ползунок на 10Х. В осциллографе по умолчанию также должен стоять делитель на 10Х. Если это не так, ищем в его настройках и ставим в характеристиках канала «10Х».

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Каждый нормальный цифровой осциллограф имеет встроенный генератор прямоугольных импульсов с частотой 1000 Герц (1кГц) и амплитудой напряжения в 5 Вольт. Чаще всего этот генератор находится в нижнем правом углу. В нашем случае он называется Probe Comp. Цепляемся за него щупом.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Все должно выглядеть приблизительно вот так:

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллографНа дисплее в это время происходит какой-то

В этом осциллографе есть волшебная кнопка, от которой я без ума. Это кнопка автоматического позиционирования сигнала Autoscale. Нажал на эту кнопку

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Согласился с условиями автоматического позиционирования сигнала

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Но что такое? У нас должен быть ровный прямоугольный периодический сигнал! Вся проблема в том, что щуп осциллографа вносит искажения в сам сигнал, поэтому, его желательно корректировать каждый раз перед работой.

В современных щупах есть маленький винтик, заточенный под тонкую отвертку. С помощью этого винтика мы будем корректировать щуп.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Крутим и смотрим, что у нас получается на дисплее.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллографОго, слишком сильно крутанул винт.

Крутим чуточку в обратную сторону и выравниваем горизонтально вершины сигнала.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Вот! Совсем другое дело! На дисплее у нас ровные прямоугольные сигналы, следовательно н а этом этапе цифровой осциллограф полностью готов к работе.

Как измерить постоянное напряжение цифровым осциллографом

Итак, первым делом выбираем, какое напряжение собираемся измерять. Это делается с помощью кнопочки Coupling (нажимаем клавишу Н1). DC — direct current, что с английского означает «постоянный ток».

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Справа экрана сплывают окошки, и мы выбираем DC (нажимаем клавишу F1)

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Все, после этого наш осциллограф полностью готов к измерению постоянного тока.

Откуда будем брать постоянный ток? У меня для этого есть блок питания. Выставим на нем для примера 5 Вольт.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Соединяем щупы блока питания и осциллографа. Сигнальный щуп осциллографа желательно соединять с красным плюсовым крокодилом щупа блока питания, а черный щуп (земля) соединить с минусовым черным крокодилом.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Смотрим на дисплей осциллографа

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Что мы тут видим? А видим мы тут осциллограмму постоянного напряжения. Постоянное напряжение — это такое напряжение, которое не изменяется во времени.

На что стоит обратить внимание? Разумеется, на цену деления. Один квадратик по вертикали у нас равен 2 Вольта. Если считать от центра пересечения жирных штриховых линий, то осциллограмма находится на высоте 2,5 стороны квадратика. Значит, напряжение будет 2,5х2=5 Вольт. Так как мне лень считать, я вывожу эти показания осциллографа прямо на экране (нижняя левая зеленая рамка).

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Как измерить переменное напряжение цифровым осциллографом

Для опытов я возьму ЛАТР (Лабораторный автотрансформатор). Как вы помните, ЛАТР понижает или повышает переменное сетевое напряжение.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Выставляем напряжение на ЛАТРе 100 Вольт.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

На осциллографе переключаем на АС, что означает alternating current — переменный ток.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Цепляемся к выходным разъемам ЛАТРа и наблюдаем такую картину.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

С помощью кнопки «Measure» я вывел некоторые интересующие нас параметры:

Vk — среднеквадратичное значение напряжения. В данном случае он нам показывает напряжение, которое мы подавали с ЛАТРа — это 100 Вольт.

F — частота. В данном случае это частота сети 50 Герц. ЛАТР не меняет частоту сети.

T — период. T=1/F. Как мы с вами видим частота напряжения в сети 50 Герц. Период равен 20 миллисекунд. Если единицу разделить на 20 миллисекунд, то мы как раз получим частоту сигнала.

Как вывести все параметры сигнала

Мы будем рассматривать все наши измеряемые параметры на конкретном примере. Для этого будем использовать генератор частоты с заранее выставленной частотой в 1 Мегагерц (ну или 1000 КГц) с прямоугольной формой сигнала:

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Сигнал с генератора частоты на экране осциллографа выглядит вот так.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

А где же правильный прямоугольный сигнал? Вот тебе и раз… Ничего с этим не поделаешь. Это есть, было и будет у всех прямоугольных сигналов. Это возникает вследствие несовершенства цепей и радиоэлементов. Особенно хорошо такая осциллограмма прорисовывается на высоких частотах, как в нашем примере.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Далее нажимаем кнопочку «Add» ( с англ. — добавлять), с помощью вспомогательной клавиши H1

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

И потом нажимаем кнопку «Show All» (с англ. — показать всё) с помощью вспомогательной клавиши F3

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

В результате всех этих операций у нас выскочит табличка с измеряемыми параметрами сигнала:

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Описание характеристик сигналов

Как вы знаете, осциллограф нам показывает изменение напряжения сигнала во времени. Поэтому, параметры сигналов в основном делятся на два типа:

Амплитудные

Давайте рассмотрим основные из них. Начнем слева-направо.

Period — с англ. период. Период сигнала — это время, за которое сигнал повторяется. В нашем случае период обозначается буквой «Т».

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Чтобы самостоятельно посчитать период, нам надо знать значение одной клетки по горизонтали. Внизу осциллограммы можно найти подсказку. Я ее пометил в желтый прямоугольник

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Следовательно, одна клеточка по горизонтали равна 500 наносекунд. А так как у нас период длится ровно две клеточки, значит 500 х 2 = 1000 наносекунда или 1 микросекунда.

Сходятся ли наши расчетные показания с показаниями автоматических измерений? Смотрим и проверяем.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Стопроцентное попадание! Кстати, чтобы не было дальнейших вопросов, привожу небольшую табличку.

«Пико» — буквой «p»

«Нано» — буквой «n»

«Микро» обозначается буквой «u», как и в маркировке современных конденсаторов.

«Милли» — буквой «m».

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Freq. Полное название frequency — с англ. частота. Обозначается буквой «F». Частоту очень легко можно вычислить по формуле, зная период Т.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Следующий показатель Mean. В нашем случае обозначается просто буковкой «V». Он означает среднюю величину сигнала и используется для измерения постоянного напряжения. В данный момент этот параметр не представляет интереса, потому как измеряется переменный ток и в значении этого сигнала показывается какая-то вата. Постоянный ток меряет нормально, можно вывести этот параметр на дисплей, что мы и делали в прошлой статье:

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Еще один интересный параметр: PK-PK. Называется он Peak-to-Peak и показывает напряжение от пика до пика. Обозначается как Vp. Что это за напряжение от пика до пика, показано на осциллограмме ниже:

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Так как мы видим, что значение нашего квадратика равно 1 Вольту (внизу слева)

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

То можно высчитать и напряжение от пика до пика. Оно будет где-то эдак 5 Вольт. Сверяемся с автоматическим измерением

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Остальные параметры сигнала не столь важны для начинающих электронщиков.

Плюсы и минусы цифрового осциллографа

Где купить цифровой осциллограф

Естественно, на Алиэкспрессе, так как в наших интернет-магазинах их цена бывает завышена в два, а то и в три раза. Также очень хорошие отзывы об осциллографе Hantek, характеристики которого даже лучше, чем у моего OWON:

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Посмотреть его можете на Алиэкпрессе по этой ссылке.

USB осциллограф

USB-осциллограф представляет из себя прибор, который не имеет собственного экрана.

У нас на обзоре USB осциллограф INTRUSTAR.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

В придачу с ним шли 2 щупа, шнур USB, расходники, диск с ПО, а также отвертка для регулировки щупов

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

С одной стороны осциллографа мы видим два разъема для подключения щупов. Первый разъем CH1, что означает первый канал, а второй разъем CH2, то есть второй канал. Следовательно, осциллограф двухканальный. Справа видим два штыря. Эти штыри — генератор тестового сигнала для калибровки щупов осциллографа. Один из них земля, а другой — сигнальный. Калибруем точно также, как и простой цифровой осциллограф. Как это делать, я писал выше в статье.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

В рабочем состоянии USB осциллограф выглядит вот так.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

После установки программного обеспечения на компьютер или ноутбук, открываем программу и запускаем осциллограф. Здесь я уже сразу подцепил тестовый сигнал, чтобы подготовить осциллограф к работе.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Также можно вывести значение сигналов, которые осциллограф сразу бы показывал на экране монитора.

Для чего используют осциллограф. Смотреть фото Для чего используют осциллограф. Смотреть картинку Для чего используют осциллограф. Картинка про Для чего используют осциллограф. Фото Для чего используют осциллограф

Плюсы и минусы USB осциллографа

Более подробно про характеристики цифровых осциллографов вы можете прочитать, скачав учебное пособие по цифровым осциллографам.

Похожие статьи по теме «осциллограф»

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *