Co lze udělat s osciloskopem

V dílně elektronického inženýra a elektrikáře, pokud to není nutné, je vysoce žádoucí alespoň přítomnost osciloskopu. Používá se spolu s jednoduchými měřicími přístroji: ampérmetr, voltmetr, ohmmetr a nakonec multimetr. V tomto článku se dozvíte o osciloskopu - co to je a proč je to zapotřebí.

Osciloskop - co je to?

Každý, kdo pracuje s elektřinou, ví, že napětí se měří voltmetrem a proud ampérmetrem. Tato zařízení však ukazují pouze aktuální hodnotu, která je v době měření. I když měříte proměnné podle hodnoty a znaménka hodnot, dostanete nějakou hodnotu zprůměrovanou určitými algoritmy nebo zákony.

Ale pomocí voltmetru můžete sledovat, jak se hodnota měří, avšak s chybami. U číselníků je to způsobeno konstrukčními funkcemi a také digitálními, ale přidává se také vzorkovací frekvence a další softwarové problémy.

Ale jak sledovat rychle se měnící signál, ve kterém se hodnoty mění v tisícinách a miliontinách sekundy?

Taková měření jsou nesmírně důležitá v mnoha oblastech:

• Ve všech oblastech elektroniky;

• Při studiu parametrů elektrických zařízení;

• V diagnostice a vyladění automobilových systémů a dalších.

K tomu použijte osciloskopy a osciloskopické sondy. Osciloskop je stejný voltmetr, ale jeho obrazovka neukazuje hodnotu signálního napětí, ale jeho tvar a chování. Křivka se zobrazí s odkazem na stupnici kalibrovanou ve voltech (svisle) a sekundách (vodorovně) - pro jejich podrobné studium.

Na obrázku níže vidíte příklady obrázků na obrazovce osciloskopu, počet mikrosekund v jednom čtverci vodorovně je zvýrazněn červeně a kolik voltů je svisle zvýrazněno zeleně. Jinými slovy, divizní cena na obrázku je 1B / div a 10 μs / div.

Okamžitě stojí za zmínku, že hlavně pomocí osciloskopů se periodicky opakuje signál. Libovolné signály jsou náhodně studovány pomocí osciloskopu s funkcí grafového zapisovače.

Tuto funkci poskytují hlavně digitální osciloskopy, ale ne všechny digitální osciloskopy mohou zaznamenávat průběhy do paměti. Na obrázku níže je analog s katodovou trubicí - pro takové úkoly není vhodný.

A to je digitální:

Abychom pochopili, jak se signál, který se měří s zlomkem vteřiny, na obrazovce zamrzne, můžete uvést jednoduchý příklad - stroboskop. Pokud je nějaký pohyblivý objekt periodicky osvětlen krátkodobými záblesky světla, uvidíte jako výsledek jeho konkrétní polohu, jako na fotografiích.

Kromě toho, pokud osvětlíte objekt otáčející se určitou rychlostí takovým způsobem, pak za předpokladu, že frekvence záblesků se kryje s jeho rychlostí otáčení, uvidíte v okamžiku záblesku stálý objekt nebo určitou část rotujícího objektu směřující na stejnou stranu. Pokud se frekvence záblesků neshoduje s rychlostí otáčení objektu, uvidíte v náhodném pořadí posloupnost jednotlivých sekcí.

Také jsem potkal srovnání na příkladu vlaku s nekonečným počtem identických vozů:

Pokud blesk půjde s frekvencí, která se kryje s frekvencí výměny automobilů před vámi, pak se vám bude zdát, že pokaždé, když uvidíte před sebou stejné stacionární auto.

Osciloskop pracuje stejným způsobem - zobrazuje stejnou část periodického signálu, takže můžete studovat vlastnosti jeho změny.

V rámci tohoto článku se nebudeme zabývat bloky, z nichž se skládá, provozními režimy, synchronizací atd. Pojďme se podívat na to, co lze udělat pomocí osciloskopu.

Osciloskop v elektronice

První věc, která přijde na mysl, je elektronika. Nemůžete jasně vidět, zda se tranzistor otevřel a jak často to dělá. Kromě toho je při navrhování moderních vysokorychlostních zařízení důležité vědět nejen o tom, jak fungují polovodičové spínače, ale také o formách náběhu a klesání proudu a napětí.

Díky tomu můžete zjistit, jak správně je vybrán provozní režim tranzistoru nebo jiné komponenty a správný provoz elektronického zařízení jako celku.

Při navrhování elektroniky tedy musíte použít osciloskop k nastavení hotového produktu a vybrat konečné hodnocení součástí, což zvyšuje jeho spolehlivost.

Opravte osciloskop

Oprava elektroniky je proces hledání vadných součástí, který bez potřebné sady nástrojů přijde k výměně prvků a součástí, aby se zařízení dostalo do pracovní kapacity. Jinými slovy, oprava oštěpem.

Jednotlivé prvky, jako jsou tranzistory, rezistory, induktory a kondenzátory, můžete často kontrolovat multimetrem nebo univerzálním testerem tranzistorů. U čipů je to jiné.

Při opravě napájecího zdroje můžete vizuálně sledovat činnost regulátoru PWM - srdce pulzních měničů. Neexistují žádné další způsoby, jak spolehlivě ověřit jeho použitelnost. I když to lze ověřit nepřímými znameními.

A také:

Během opravy zařízení s mikrokontroléry Můžete zkontrolovat činnost generátoru hodin, přítomnost signálů na všech kolících mikrokontroléru.

Při diagnostice zvukových zesilovačů můžete vidět, kde signál zmizí nebo je zkreslený.

Opravy automobilů

Většina poruch moderních automobilů, jako je „nespouštění“, „poruchy při zrychlení“, „špatná jízda a zastavení“, souvisí s problémy v elektrické části. Protože všechny motory, které jsou v současné době nainstalovány, jsou vstřikovací motory, pokud mluvíme o plynu nebo benzínu, a pokud motor běží na naftu, má pravděpodobně elektronicky řízené vstřikovače. Totéž platí pro zapalovací systém.

Pro provoz systémů vstřikování paliva a zapalování, výpočtu momentů provozu trysek a jiskření je nutné vědět o poloze klikového hřídele a vačkových hřídelů motoru. Proto jsou automobily vybaveny mnoha senzory.

K diagnostice všech těchto systémů používají vestavěné komunikační protokoly, chyby čtení a testery motorů - zařízení, která mohou komunikovat s řídícím systémem motoru a fungovat jako osciloskop.

Takto se můžete dozvědět o činnosti snímačů polohy, sledovat soulad polohy vačkového hřídele a klikového hřídele (fáze časování).

S pomocí speciálních sond zapalovací systém pracuje správně a tvarem vlny určuje závadu cívky, zapalovací svíčky, dráty vysokého napětí a přítomnost impulsu na cívce obecně.

Nabíjecí systém automobilu lze zkontrolovat pomocí osciloskopu. Takže můžete diagnostikovat poruchy diodového můstku generátoru, aniž byste jej museli vyjmout z auta.

Závěr

Osciloskop pomáhá vidět tvar vlny a to, zda vůbec existuje. To je důležité jak při vývoji zařízení, tak při jejich opravě. Je třeba poznamenat, že se bez toho můžete obejít, ale pak budete trávit mnohem více času diagnostikou zařízení a oprava se změní na věštění z kávy.

Viz také:Moderní přenosné osciloskopy - typy, vlastnosti, možnosti a vlastnosti použití