Elektroniske oscilloskoper og deres bruk

I elektroniske oscilloskoper kan du på skjermen observere kurvene til ulike elektriske og impulsprosesser, varierende i frekvens fra noen få hertz til titalls megahertz.

Elektroniske oscilloskoper kan måle forskjellige elektriske mengder, få en familie med egenskaper til halvlederenheter, hystereseløkker av magnetiske materialer, bestemme parametrene til elektroniske enheter, samt utføre mange andre studier.

Elektroniske oscilloskoper er koblet til en vekselspenning på 127 eller 220 V, med en frekvens på 50 Hz, og noen av dem kan i tillegg drives fra en vekselspenningskilde på 115 eller 220 V, en frekvens på 400 Hz, eller fra en kilde med konstant spenning på 24 V , slått på ved å trykke på «NETTVERK»-knappen (fig. 1).

Ris. 1. Frontpanel på C1-72 elektronisk oscilloskop

Ved å vri på de to tilsvarende knottene som er plassert i nedre venstre del av frontpanelet på enheten, kan du justere lysstyrken og fokuset for å få en liten glødende flekk med en skarp kontur på skjermen, som ikke kan stå stille over lengre tid , for å unngå skade på katodestrålerørskjermen.

Denne plasseringen kan enkelt flyttes hvor som helst på skjermen ved å vri på knappene i nærheten av der det er tosidige piler. Det er imidlertid bedre, før du kobler oscilloskopet til en strømkilde, å ordne kontrollene slik at du i stedet for et punkt på skjermen umiddelbart får en glødende horisontal linje å skanne, lysstyrken, fokuset og plasseringen på skjermen. kan justeres i henhold til kravene til eksperimentet ved å vri på de tilsvarende knottene.

En testspenning (T) tilføres av en tilkoblingskabel til "INPUT Y", som gir sin kraft til inngangsspenningsdeleren kontrollert av "AMP Y" og deretter til den vertikale stråleavbøyningsforsterkeren. Hvis før et fast punkt lyste på skjermen, vil nå en vertikal stripe vises på den, hvis lengde er direkte proporsjonal med amplituden til spenningen som studeres.

Slå på sagtannspenningsgeneratoren innebygd i oscilloskopet, koblet til elektronstrålerøret gjennom en horisontal stråleavbøyningsforsterker med forsterkning justert ved å vri bryterknappen i øvre høyre hjørne av frontpanelet på enheten, endrer sveipevarigheten og sikrer at et buet bilde vises på skjermen (T).

I tilfelle at før du slår på oscilloskopet, ble kontrollene satt til posisjoner som sikrer utseendet til en horisontal renselinje, er tilførselen av den undersøkte spenningen til "INPUT Y" ledsaget av utseendet på skjermen av samme kurve og du (T). Immobiliteten til den studerte spenningskurven oppnås ved å trykke på en av knappene på synkroniseringsenheten og ved å vri på STABILITY- og LEVEL-knappene. En gjennomsiktig skala som dekker CRT-skjermen forenkler nødvendige vertikale og horisontale målinger.

Funksjonsdiagram av oscilloskopet:

De fleste elektroniske oscilloskoper lar deg påføre to testede spenninger til henholdsvis Y- og X-inngangene samtidig hvis du tidligere trykker på «INPUT X»-knappen.

Med to sinusformede spenninger med samme frekvenser og amplituder, faseforskyvet i forhold til hverandre med a, vises Lissajous-figurer på skjermen (fig. 2), hvis form avhenger av faseforskyvningen α = arcsin B / A,

hvor B er ordinaten til skjæringspunktet mellom Lissajous-figuren og den vertikale aksen; A er ordinaten til topppunktet på Lissajous-figuren.

Ris. 2. Lissague-figurer med to sinusformede spenninger med samme frekvens og like amplituder, faseforskyvet med α.

Tilstedeværelsen av en enkelt stråle i elektronstrålerøret er en betydelig ulempe ved oscilloskopet, som utelukker samtidig observasjon av flere prosesser på skjermen, som elimineres ved å bruke en elektronisk bryter.

To-kanals elektroniske brytere har to innganger med en felles terminal og en utgang som kobles til inngangen til det elektroniske oscilloskopet. Når bryteren fungerer, kobles inngangene automatisk til én om gangen multivibrator til Y-inngangen, som et resultat av at begge spenningskurvene matet til bryterinngangene observeres samtidig på oscilloskopskjermen. Avhengig av koblingsfrekvensen til inngangene, vises kurvene på skjermen som stiplede eller heltrukne linjer. For å oppnå ønsket skala av kurvene, er spenningsdelere installert ved inngangene til bryterne.

Fire-kanals elektroniske brytere har fire bi-clamp-innganger med spenningsdelere og en utgang som kobles til Y-inngangen til et elektronisk oscilloskop som lar deg samtidig se fire kurver på skjermen. Elektroniske brytere har vanligvis knotter for å flytte bølgeformene opp og ned på oscilloskopskjermen, slik at de kan plasseres i henhold til kravene til eksperimentet.

Samtidig observasjon av flere kurver er også mulig med flerstråleoscilloskop, hvor katodestrålerøret har flere elektrodesystemer som lager og styrer stråler.

Elektroniske oscilloskoper lar ikke bare observere forskjellige stasjonære periodiske prosesser på skjermen, men også fotografere oscillogrammer av forskjellige raske prosesser.

I dag blir analoge oscilloskoper erstattet av digitale lagringsoscilloskoper, som har mer seriøse funksjonelle og metrologiske muligheter.

Digitale lagringsoscilloskoper er koblet til en personlig datamaskin eller bærbar PC via en parallell LPT- eller USB-port og bruker egenskapene til en datamaskin for å vise elektriske signaler. De fleste modeller krever ikke ekstra strøm.

Alle standardfunksjoner til oscilloskopet utføres ved hjelp av spesielle programmer som kjører på en datamaskin, dvs.dataskjermen brukes som en oscilloskopskjerm. Disse oscilloskopene har svært høy følsomhet og båndbredde.

Ris. 3. Digitalt oscilloskop for lagring ZET 302

Ris. 4. Program for arbeid med et digitalt oscilloskop

Det digitale lagringsoscilloskopet er faktisk et spesielt vedlegg til en datamaskin, det tar mye mindre arbeidsplass sammenlignet med analoge modeller, siden funksjonene for å behandle og vise signalet overføres til en vanlig datamaskin. Driften av et digitalt lagringsoscilloskop begrenses kun av driften av en datamaskin.

Generell kontroll av operasjonssekvensen til nodene til det digitale oscilloskopet utføres av en mikroprosessor. Funksjonsdiagram Et digitalt oscilloskop inneholder en rekke datamaskinspesifikke komponenter. Det er først og fremst en mikroprosessor, digitale kontrollkretser og minne.

Digitalt oscilloskopprogramvare kan utføre mange funksjoner som ikke er typiske for et lysstråleoscilloskop, for eksempel å beregne gjennomsnitt av et signal for å rense det for støy, rask Fourier-transformasjon for å få spektrogrammer av signalet og mer.