ทำไมต้องออสซิลโลสโคป

ไม่ช้าก็เร็ววิศวกรอิเล็กทรอนิกส์มือใหม่ถ้าเขาไม่เลิกทดลองของเขาจะเติบโตเป็นวงจรที่คุณต้องตรวจสอบไม่เพียง แต่กระแสและแรงดัน แต่การทำงานของวงจรในพลวัต นี่เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์พัลส์ต่างๆ ไม่มีอะไรจะทำถ้าไม่มีออสซิลโลสโคป!

อุปกรณ์น่ากลัวใช่มั้ย พวงปากกาปุ่มบางปุ่มและแม้แต่หน้าจอและนิฟิกาก็ยังไม่ชัดเจนว่าที่นี่คืออะไรและเพราะอะไร ไม่มีอะไรเราจะแก้ไขทันที ตอนนี้ฉันจะบอกคุณถึงวิธีการใช้ออสซิลโลสโคป

ในความเป็นจริงทุกอย่างง่ายที่นี่ - ออสซิลโลสโคปพูดอย่างคร่าว ๆ เป็นเพียง ... เครื่องมือวัดความต่างศักระหว่างสองจุด! ไหวพริบเพียงสามารถแสดงการเปลี่ยนแปลงในรูปร่างของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้

และเช่นเคยฉันจะอธิบายด้วยตัวอย่างที่เป็นนามธรรม

ลองนึกภาพว่าคุณกำลังยืนอยู่หน้าทางรถไฟและรถไฟที่ไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งประกอบด้วยรถคันเดียวกันวิ่งผ่านคุณด้วยความเร็วสูง ถ้าคุณยืนมองดูคุณจะไม่เห็นอะไรเลยนอกจากขยะเบลอ

และตอนนี้เราวางกำแพงหน้าหนึ่งไว้กับคุณ และเราเริ่มเปิดหน้าต่างเฉพาะเมื่อรถคันต่อไปอยู่ในตำแหน่งเดียวกับรถคันก่อน เนื่องจากเรามีเกวียนเดียวกันจึงเป็นทางเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับคุณที่จะเห็นเกวียนเดียวกัน ดังนั้นรูปภาพของรถยนต์ที่แตกต่างกัน แต่เหมือนกันจะปรากฏขึ้นต่อหน้าต่อตาของคุณในตำแหน่งเดียวกันซึ่งหมายความว่ารูปภาพจะหยุดเหมือนที่เคยเป็นมา สิ่งสำคัญคือการประสานการเปิดหน้าต่างด้วยความเร็วของรถไฟเพื่อให้เมื่อคุณเปิดตำแหน่งของรถจะไม่เปลี่ยนแปลง หากความเร็วไม่ตรงกันรถยนต์จะ "เคลื่อนที่" ไปข้างหน้าหรือข้างหลังด้วยความเร็วขึ้นอยู่กับระดับของการซิงโครไนซ์

ตามหลักการเดียวกัน แสงแฟลช - อุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณตรวจสอบพืชชนิดหนึ่งที่เคลื่อนที่เร็วหรือหมุนได้ ที่นั่นเช่นกันม่านเปิดและปิดอย่างรวดเร็วและรวดเร็ว

ดังนั้นออสซิลโลสโคปจึงเป็นแฟลชแบบอิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น และเขาไม่ได้แสดงรถยนต์ แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นระยะ ยกตัวอย่างเช่นไซนัสเช่นเดียวกันในแต่ละช่วงเวลาต่อมาจะคล้ายกับช่วงก่อนหน้าดังนั้นทำไมไม่ "หยุด" มันแสดงช่วงเวลาละหนึ่งครั้ง

การออกแบบออสซิลโลสโคป

สิ่งนี้ทำผ่าน หลอดเรย์ระบบเบี่ยงเบนและตัวกำเนิดการกวาด

ในหลอดลำแสงลำอิเล็กตรอนที่ตกลงมาบนหน้าจอจะทำให้ฟอสเฟอร์เรืองแสงและแผ่นของระบบเบี่ยงเบนทำให้ลำแสงนี้ถูกไล่ตามพื้นผิวทั้งหมดของหน้าจอ แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขั้วไฟฟ้ายิ่งแรงขึ้น ให้อาหารบนจาน X ฟันเลื่อยแรงดันเรา สร้างการสแกน. นั่นคือลำแสงเคลื่อนที่จากซ้ายไปขวาแล้วกลับมาทันทีและดำเนินการต่ออีกครั้ง และบนแผ่น Y เราใช้แรงดันไฟฟ้าที่ศึกษา

หลักการทำงานของออสซิลโลสโคป

ถ้าลำแสงอยู่ในตำแหน่งซ้ายสุด) และจุดเริ่มต้นของช่วงเวลาสัญญาณตรงจากนั้นในหนึ่งรอบของการกวาดสัญญาณหนึ่งหรือหลายช่วงเวลาของสัญญาณที่วัดได้และภาพดูเหมือนจะหยุด ด้วยการเปลี่ยนความเร็วการกวาดก็เป็นไปได้ที่จะมีเพียงหนึ่งช่วงเวลาเท่านั้นที่ยังคงอยู่บนหน้าจอนั่นคือช่วงเวลาหนึ่งของสัญญาณที่วัดได้จะผ่านไปหนึ่งรอบ

การประสาน

คุณสามารถซิงโครไนซ์เครื่องเลื่อยกับสัญญาณด้วยตนเองปรับลูกบิดความเร็วเพื่อให้คลื่นไซน์หยุดและ เป็นไปได้ตามระดับ. นั่นคือเราระบุระดับแรงดันที่อินพุตที่คุณต้องการเรียกใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากวาด ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าเข้าเกินระดับเครื่องกำเนิดการกวาดจะเริ่มต้นทันทีและให้แรงกระตุ้นแก่เรา

ด้วยเหตุนี้ตัวสร้างการกวาดจะเห็นเฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น ในกรณีนี้การซิงโครไนซ์เป็นไปโดยอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์ เมื่อเลือกระดับควรพิจารณาปัจจัยเช่นการรบกวนดังนั้นหากคุณอยู่ในระดับต่ำเกินไปเข็มเล็ก ๆ ของการรบกวนสามารถเริ่มกำเนิดเมื่อคุณไม่ต้องการมันและถ้าคุณอยู่ในระดับที่สูงเกินไปสัญญาณจะสามารถผ่านได้และจะไม่มีอะไรเกิดขึ้น แต่ที่นี่ง่ายกว่าที่จะหมุนลูกบิดด้วยตัวเองและทุกอย่างจะชัดเจนทันที

นอกจากนี้ยังสามารถส่งสัญญาณการซิงโครไนซ์จากแหล่งภายนอก

สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการจัดเรียงสโคปและการทำงานดูที่นี่: ออสซิลโลสโคปแบบอิเล็กทรอนิกส์

ดังนั้นในทฤษฎีเตาเผาเราจึงหันไปฝึก

ฉันจะแสดงตามตัวอย่างของออสซิลโลสโคปของฉันซึ่งถูกขโมยมาจากองค์กรด้านการป้องกันของสำนักงานออกแบบโรเตอร์ :) ความผันผวนตามปกติไม่ซับซ้อนมาก แต่เชื่อถือได้และเรียบง่ายเหมือนค้อนขนาดใหญ่

ดังนั้น:

ฉันคิดว่าความสว่างโฟกัสและแสงของสเกลไม่ต้องการคำอธิบาย นี่คือการตั้งค่าอินเทอร์เฟซ

แอมป์ U และลูกศรขึ้นและลง ปุ่มนี้ช่วยให้คุณขับภาพสัญญาณขึ้นหรือลง เพิ่มเขาชดเชยพิเศษ ทำไม? ใช่บางครั้งมีขนาดหน้าจอไม่เพียงพอที่จะรองรับสัญญาณทั้งหมด เราต้องขับมันลงโดยเอาศูนย์ไม่ใช่กึ่งกลาง แต่เป็นขอบล่าง

ด้านล่างเป็นสวิตช์สลับสลับอินพุตจากโดยตรงไปยังตัวเก็บประจุ สวิตช์สลับนี้ในรูปแบบเดียวหรืออีกรูปแบบหนึ่งอยู่ในทุกรูปแบบโดยไม่มีข้อยกเว้นออสซิลโลสโคป สิ่งสำคัญ! ช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อสัญญาณกับเครื่องขยายเสียงโดยตรงหรือผ่านตัวเก็บประจุ หากเชื่อมต่อโดยตรงส่วนประกอบคงที่และตัวแปรจะผ่าน และมีเพียงตัวแปรผ่าน Conder

ตัวอย่างเช่นเราต้องดูระดับเสียงของแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ แรงดันไฟฟ้ามี 12 โวลต์และสามารถรบกวนได้ไม่เกิน 0.3 โวลต์ เมื่อเทียบกับพื้นหลังของ 12 โวลต์เหล่านี้ 0.3 โวลต์อนาถจะมองไม่เห็นอย่างสมบูรณ์ แน่นอนว่าคุณสามารถเพิ่มรายได้ตาม Y แต่จากนั้นกราฟจะออกมาจากหน้าจอและจะมีการกระจัดที่ Y เพื่อดูด้านบนไม่เพียงพอ จากนั้นเราจะต้องตัดตัวเก็บประจุจากนั้นกระแส 12 โวลต์คงที่จะตั้งอยู่บนนั้นและมีเพียงสัญญาณสลับเท่านั้นที่จะผ่านเข้าสู่ออสซิลโลสโคปซึ่งเท่ากับการรบกวน 0.3 โวลต์ ซึ่งสามารถเสริมกำลังและมองเห็นได้ในการเจริญเติบโตอย่างเต็มที่

ถัดไปเป็นตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียลสำหรับเชื่อมต่อโพรบ โพรบแต่ละอันมีสัญญาณและกราวด์ โลกมักจะปลูกบนลบหรือบนลวดทั่วไปของวงจรและสัญญาณถูกแหย่ไปตามวงจร ออสซิลโลสโคปแสดงแรงดันไฟฟ้าของโพรบที่สัมพันธ์กับสายสามัญ เพื่อให้เข้าใจว่าสัญญาณและที่ใดในโลกเพียงพอที่จะจับมือกัน หากคุณใช้งานทั่วไปแล้วหน้าจอจะยังคงเป็นชีพจรของศพ และถ้าคุณรับสัญญาณคุณจะเห็นผ้าม่านมัดอยู่บนหน้าจอ - เล็งไปที่ร่างของคุณซึ่งกำลังทำหน้าที่เป็นเสาอากาศ ในโพรบบางตัวโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับออสซิลโลสโคปสมัยใหม่นั้นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าของ 1:10 หรือ 1: 100 ถูกสร้างขึ้นภายในซึ่งช่วยให้คุณเสียบออสซิลโลสโคปแม้ในซ็อกเก็ตโดยไม่เสี่ยงต่อการเผาไหม้ มันเปิดและปิดด้วยสวิตช์สลับบนสอบสวน

ออสซิลโลสโคปเกือบทุกตัวมีเอาต์พุตการสอบเทียบ คุณสามารถหาสัญญาณสี่เหลี่ยมที่มีความถี่ 1KHz และแรงดันไฟฟ้าประมาณครึ่งโวลต์ ขึ้นอยู่กับรุ่นของการแกว่ง มันถูกใช้เพื่อตรวจสอบการทำงานของออสซิลโลสโคปเองบางครั้งมันมีประโยชน์สำหรับการทดสอบ :)

Twisters Twisters ที่หนักหน่วงได้รับและระยะเวลา

อัตราขยายถูกใช้เพื่อปรับขนาดสัญญาณตามแกน Y นอกจากนี้ยังแสดงจำนวนโวลต์ต่อการหารในที่สุดจะแสดง

สมมติว่าถ้าคุณมี 2 โวลต์ต่อหน่วยและสัญญาณบนหน้าจอสูงถึงสองเซลล์ของกริดมิติความกว้างของสัญญาณคือ 4 โวลต์

ระยะเวลากำหนดความถี่การกวาด ยิ่งช่วงเวลาสั้นลงเท่าไรก็จะยิ่งมีความถี่สูงขึ้นเท่านั้นยิ่งมีสัญญาณความถี่สูงมากขึ้นเท่านั้น ที่นี่เซลล์มีการศึกษาในมิลลิวินาทีและไมโครวินาที ดังนั้นตามความกว้างของสัญญาณคุณสามารถคำนวณจำนวนเซลล์และคูณด้วยสเกลตามแกน X คุณจะได้ระยะเวลาของสัญญาณเป็นวินาที นอกจากนี้คุณยังสามารถคำนวณระยะเวลาหนึ่งช่วงเวลาและรู้ระยะเวลาที่จะหาความถี่ของสัญญาณ f = 1 / t ได้ง่าย

ปิเปตชั้นนำที่บิดช่วยให้คุณเปลี่ยนขนาดได้อย่างราบรื่น โดยปกติจะเป็นการคลิกของฉันเพื่อให้ฉันรู้ได้อย่างชัดเจนว่าเครื่องชั่งของฉันคืออะไร

นอกจากนี้ยังมีอินพุต X ซึ่งคุณสามารถใช้สัญญาณของคุณแทนเลื่อยวงเดือน ดังนั้นออสซิลโลสโคปสามารถทำหน้าที่เป็นทีวีหรือจอมอนิเตอร์ได้หากคุณสะสมวงจรที่จะสร้างภาพ สปินเนอร์ที่มีคำว่า Sweep และลูกศรซ้ายและขวาช่วยให้คุณขับแผนภูมิบนหน้าจอซ้ายและขวา บางครั้งมันก็สะดวกที่จะพอดีกับพื้นที่ที่ต้องการสำหรับการแบ่งของตาราง

ซิงค์บล็อก

ปุ่มปรับระดับ - ตั้งค่าระดับที่เครื่องเลื่อยจะเริ่มต้น

สวิตช์จากภายในสู่ภายนอกช่วยให้คุณสามารถใช้สัญญาณนาฬิกากับอินพุตจากแหล่งภายนอก

สวิตช์ที่มีเครื่องหมาย +/- สลับขั้วของระดับ ไม่สามารถใช้ได้กับออสซิลโลสโคปทั้งหมด

จัดการความเสถียร - ให้คุณลองเลือกความเร็วของการซิงโครไนซ์ด้วยตนเอง

เริ่มต้นอย่างรวดเร็ว

ดังนั้นคุณเปิดการสั่น สิ่งแรกที่ต้องทำคือปิดโพรบสัญญาณไปที่จระเข้ดินของคุณเอง ในกรณีนี้“ Pulse of the ศพ” ควรปรากฏบนหน้าจอ หากไม่ปรากฏขึ้นให้หมุนลูกบิดปรับความเสถียรและออฟเซ็ตและระดับ - อาจเป็นเพราะมันซ่อนอยู่หลังหน้าจอหรือไม่ได้เริ่มทำงานเนื่องจากระดับไม่เพียงพอ

ทันทีที่แถบปรากฏขึ้นจากนั้นตั้งค่าการบิดเพื่อเลื่อนเป็นศูนย์ ถ้าคุณ อนาล็อกสโคปโดยเฉพาะถ้าโบราณแล้วปล่อยให้มันอุ่นขึ้น หลังจากเปิดใช้งานเหมืองของฉันจะลอยไปอีกสิบห้านาที

จากนั้นตั้งค่าขีด จำกัด การวัดแรงดันไฟฟ้า เอามาร์จิ้นถ้าคุณลดอะไรลงไป ทีนี้ถ้าคุณต่อสายกราวนด์ของออสซิลโลสโคปกับลบของแบตเตอรี่และสัญญาณไปที่เครื่องหมายบวกคุณจะเห็นว่ากราฟกระโดดไปหนึ่งโวลต์ครึ่ง อย่างไรก็ตามออสซิลโลสโคปแบบเก่ามักจะเริ่มสะดุดดังนั้นจึงเป็นประโยชน์ในการดูแหล่งสัญญาณแรงดันอ้างอิงเพื่อดูว่ามันแสดงแรงดันไฟฟ้าอย่างถูกต้องหรือไม่

การเลือกออสซิลโลสโคป

หากคุณเพิ่งเริ่มต้นแล้วทุกคนจะทำ เป็นที่น่าพอใจอย่างมากหากเป็น dual-channel นั่นคือเขาจะมีโพรบสองตัวและเกนบิดสองอันสำหรับช่องแรกและช่องที่สองซึ่งช่วยให้คุณได้รับกราฟสองกราฟพร้อมกัน

เกณฑ์ออสซิลโลสโคปที่สำคัญที่สุดลำดับที่สองคือความถี่ ความถี่สูงสุดของสัญญาณที่เขาสามารถจับได้ จนถึงตอนนี้ 1MHz ก็เพียงพอแล้วที่ฉันจะไม่แกว่ง ออสซิลโลสโคปที่วางขายในร้านค้ามีความถี่ 10 MHz หรือสูงกว่า ออสซิลโลสโคปที่ถูกที่สุดที่ฉันเห็นมีราคา 5,000 รูเบิล - OSU-10 ช่องสัญญาณสองช่องมีค่าอยู่แล้ว 10,000 แต่ฉันตั้งเป้าที่จะใช้ RIGOL DS1042CD ดิจิตอลเป็นกิโลบิต คำขอที่แตกต่าง - ของเล่นที่แตกต่าง แต่ฉันขอย้ำอีกครั้งว่า 1MHz เพียงพอสำหรับการเริ่มต้นและเพียงพอเป็นเวลานาน ดังนั้นหาออสซิลโลสโคปอย่างน้อยบางชนิด แล้วคุณจะเข้าใจสิ่งที่คุณต้องการ

ดูเพิ่มเติมที่หัวข้อนี้: วิธีใช้ออสซิลโลสโคป