Que peut-on faire avec un oscilloscope

Dans l'atelier d'un ingénieur en électronique et d'un électricien, si ce n'est pas nécessaire, alors au moins la présence d'un oscilloscope est hautement souhaitable. Il est utilisé avec des instruments de mesure simples: un ampèremètre, un voltmètre, un ohmmètre et enfin un multimètre. Dans cet article, vous découvrirez l'oscilloscope - ce qu'il est et pourquoi il est nécessaire.

Oscilloscope - qu'est-ce que c'est?

Tous ceux qui travaillent avec l'électricité savent que la tension est mesurée avec un voltmètre et le courant avec un ampèremètre. Mais ces appareils ne montrent que la valeur actuelle au moment de la mesure. Même lorsque vous mesurez des variables par valeur et signe de valeurs, vous obtenez une valeur moyenne sur certains algorithmes ou lois.

Mais à l'aide d'un voltmètre, vous pouvez surveiller la façon dont la valeur est mesurée, mais avec des erreurs. Pour les comparateurs à cadran, ils sont dus aux caractéristiques de conception, ainsi qu'aux numériques, mais la fréquence d'échantillonnage et d'autres problèmes logiciels sont également ajoutés.

Mais comment tracer un signal évoluant rapidement, dans lequel les valeurs changent en millièmes et en millionièmes de seconde?

De telles mesures sont extrêmement importantes dans de nombreux domaines:

• Dans tous les domaines de l'électronique;

• Lors de l'étude des paramètres des équipements électriques;

• Dans le diagnostic et le réglage des systèmes automobiles et autres.

Pour ce faire, utilisez des oscilloscopes et des sondes d'oscilloscope. Un oscilloscope est le même voltmètre, mais dont l'écran ne montre pas la valeur de la tension du signal, mais sa forme et son comportement. La forme d'onde est affichée en référence à une échelle étalonnée en Volts (verticalement) et en secondes (horizontalement) - pour une étude détaillée de celles-ci.

Dans l'image ci-dessous, vous voyez des exemples d'images sur l'écran de l'oscilloscope, le nombre de microsecondes dans un carré horizontalement est surligné en rouge et le nombre de volts verticalement surligné en vert. En d'autres termes, le prix de division sur l'image est de 1B / div et 10 μs / div.

Il est immédiatement intéressant de noter que, principalement à l'aide d'oscilloscopes, un signal est étudié qui est périodiquement répété. Les signaux arbitraires sont étudiés au hasard à l'aide d'un oscilloscope avec une fonction d'enregistrement de graphique.

Cette fonction est principalement fournie par les oscilloscopes numériques, mais tous les oscilloscopes numériques ne peuvent pas enregistrer les formes d'onde en mémoire. La photo ci-dessous montre un analogue avec un tube à rayons cathodiques - il ne convient pas à de telles tâches.

Et c'est numérique:

Pour comprendre comment un signal mesuré avec une période d'une fraction de seconde se fige à l'écran, vous pouvez donner un exemple simple - un stroboscope. Si un objet en mouvement est périodiquement éclairé par des flashs de lumière à court terme, alors vous verrez sa position spécifique, comme sur les photos.

De plus, si vous éclairez un objet tournant à une certaine vitesse de cette manière, à condition que la fréquence des flashs corresponde à la vitesse de sa rotation, vous verrez un objet stationnaire ou une certaine partie de l'objet tournant face à vous du même côté au moment du flash. Si la fréquence des flashs ne coïncide pas avec la vitesse de rotation de l'objet, alors vous verrez une séquence de ses sections individuelles dans un ordre aléatoire.

J'ai également rencontré une comparaison sur l'exemple d'un train avec un nombre infini de voitures identiques:

Si le flash va avec une fréquence qui coïncide avec la fréquence du changement de voitures devant vous, alors il vous semblera que chaque fois que vous voyez la même voiture stationnaire devant vous.

L'oscilloscope fonctionne de la même manière - il affiche la même section d'un signal périodique, vous pouvez donc étudier les caractéristiques de son changement.

Dans cet article, nous n'entrerons pas dans les blocs qui le composent, les modes de fonctionnement, la synchronisation et d'autres choses, regardons ce qui peut être fait avec un oscilloscope.

Oscilloscope en électronique

La première chose qui me vient à l'esprit est l'électronique. Vous ne pouvez pas voir clairement si le transistor s'est ouvert et à quelle fréquence. De plus, lors de la conception de dispositifs modernes à haute vitesse, il est important de connaître non seulement le fait du fonctionnement des commutateurs à semi-conducteurs, mais également les formes des fronts de montée et de descente du courant et de la tension.

Grâce à cela, vous pouvez savoir comment le mode de fonctionnement du transistor ou d'un autre composant est correctement sélectionné et le bon fonctionnement de l'appareil électronique dans son ensemble.

Ainsi, lors de la conception de l'électronique, vous devez utiliser un oscilloscope pour configurer le produit fini et sélectionner les notes finales des composants, ce qui augmente sa fiabilité.

Oscilloscope de réparation

La réparation électronique est le processus de recherche de pièces défectueuses qui, sans l'ensemble d'outils nécessaire, se résume au remplacement des éléments et des composants pour amener l'appareil à sa capacité de travail. En d'autres termes, réparer par lance.

Vous pouvez souvent vérifier des éléments individuels, tels que des transistors, des résistances, des inductances et des condensateurs avec un multimètre ou un testeur de transistor universel. Avec les puces, c'est différent.

Lors de la réparation des alimentations, vous pouvez surveiller visuellement le fonctionnement du contrôleur PWM - le cœur des convertisseurs d'impulsions. Il n'y a plus de moyens par lesquels vous pouvez vérifier de manière fiable son entretien. Bien que cela puisse être vérifié par des signes indirects.

Et aussi:

Pendant la réparation appareils avec microcontrôleurs Vous pouvez vérifier le fonctionnement du générateur d'horloge, la présence de signaux sur toutes les broches du microcontrôleur.

Lors du diagnostic des amplificateurs sonores, vous pouvez voir où le signal disparaît ou est déformé.

Réparation automobile

La plupart des dysfonctionnements des voitures modernes tels que «ne pas démarrer», «pannes lors de l'accélération», «conduire mal et caler» sont liés à des problèmes dans la partie électrique. Étant donné que tous les moteurs actuellement installés sont des moteurs à injection, si nous parlons de gaz ou d'essence, et si le moteur fonctionne au diesel, il a probablement des injecteurs à commande électronique. Il en va de même pour le système d'allumage.

Pour le fonctionnement des systèmes d'injection et d'allumage, le calcul des moments de fonctionnement des buses et des étincelles, il est nécessaire de connaître la position du vilebrequin et des arbres à cames du moteur. Par conséquent, les voitures sont équipées de nombreux capteurs.

Pour diagnostiquer tous ces systèmes, ils utilisent à la fois des protocoles de communication intégrés, des erreurs de lecture et des testeurs de moteur - des appareils qui peuvent communiquer avec le système de commande du moteur et agir comme un oscilloscope.

Ainsi, vous pouvez en apprendre davantage sur le fonctionnement des capteurs de position, suivre la correspondance de la position de l'arbre à cames et du vilebrequin (phase de synchronisation).

À l'aide de sondes spéciales, le système d'allumage fonctionne correctement et, par la forme de la forme d'onde, détermine le dysfonctionnement de la bobine, des bougies d'allumage, des fils à haute tension et la présence d'une impulsion sur la bobine en général.

Le système de charge de la voiture peut être vérifié avec un oscilloscope. Ainsi, vous pouvez diagnostiquer les dysfonctionnements du pont de diodes du générateur sans le retirer de la voiture.

Conclusion

L'oscilloscope permet de voir la forme d'onde et si elle existe. Ceci est important lors du développement d'appareils et lors de leur réparation. Il convient de noter que vous pouvez vous en passer, mais vous passerez ensuite beaucoup plus de temps sur le diagnostic de l'appareil, et la réparation se transformera en diseuse de bonne aventure sur le marc de café.

Voir aussi:Oscilloscopes portables modernes - types, caractéristiques, capacités et caractéristiques d'utilisation