Elektroniniai osciloskopai ir jų naudojimas

Elektroniniuose osciloskopuose ekrane galite stebėti įvairių elektros ir impulsinių procesų kreives, kurių dažnis kinta nuo kelių hercų iki dešimčių megahercų.

Elektroniniais osciloskopais galima išmatuoti įvairius elektrinius dydžius, gauti puslaidininkinių įtaisų charakteristikų šeimą, magnetinių medžiagų histerezės kilpos, nustatyti elektroninių prietaisų parametrus, taip pat atlikti daugybę kitų tyrimų.

Elektroniniai osciloskopai yra prijungti prie kintamosios 127 arba 220 V įtampos, kurios dažnis yra 50 Hz, o kai kurie iš jų taip pat gali būti maitinami iš 115 arba 220 V kintamos įtampos šaltinio, kurio dažnis yra 400 Hz, arba iš nuolatinės 24 V įtampos šaltinio, įjungiamas paspaudus mygtuką «NETWORK» (1 pav.).

Ryžiai. 1. Elektroninio osciloskopo C1-72 priekinis skydelis

Sukdami dvi atitinkamas rankenėles, esančias apatinėje kairiojoje įrenginio priekinio skydelio dalyje, galite reguliuoti ryškumą ir fokusavimą, kad ekrane susidarytų maža švytinti dėmelė su aštriu kontūru, kurios negalima palikti ilgą laiką. , kad nepažeistumėte katodinių spindulių vamzdžio ekrano.

Šią vietą galima lengvai perkelti bet kurioje ekrano vietoje sukant mygtukus, šalia kurių yra dvipusės rodyklės. Tačiau geriau prieš jungiant osciloskopą prie maitinimo šaltinio, jo valdiklius išdėstyti taip, kad vietoj taško ekrane iškart gautumėte švytinčią horizontalią liniją, kurios ryškumą, fokusavimą ir vietą ekrane. galima reguliuoti pagal eksperimento reikalavimus sukant atitinkamas rankenėles.

Bandomoji įtampa (T) jungiamuoju kabeliu tiekiama į "INPUT Y", kuris tiekia maitinimą į įvesties įtampos daliklį, valdomą "AMP Y", o po to - vertikalaus pluošto nukreipimo stiprintuvą. Jei anksčiau ekrane švietė fiksuotas taškas, dabar ant jo atsiras vertikali juostelė, kurios ilgis yra tiesiogiai proporcingas tiriamos įtampos amplitudei.

Įjungus osciloskope įmontuotą pjūklinį įtampos generatorių, prijungtą prie elektronų pluošto vamzdelio per horizontalų pluošto nukreipimo stiprintuvą, kurio stiprinimas reguliuojamas sukant jungiklio rankenėlę, esančią viršutiniame dešiniajame įrenginio priekinio skydelio kampe, keičiasi šveitimo trukmė ir užtikrina, kad ekrane būtų rodomas lenktas vaizdas (T).

Tuo atveju, jei prieš įjungiant osciloskopą, jo valdikliai buvo nustatyti į tokias pozicijas, kurios užtikrintų horizontalios valymo linijos atsiradimą, tiriamos įtampos tiekimas į "INPUT Y" kartu su ekrane pasirodo ta pati kreivė ir tu (T). Tiriamos įtampos kreivės nejudrumas pasiekiamas paspaudus vieną iš sinchronizavimo bloko mygtukų ir atitinkamai sukant STABILITY ir LEVEL rankenėles. CRT ekraną dengianti skaidri skalė palengvina būtinus vertikalius ir horizontalius matavimus.

Osciloskopo funkcinė schema:

Dauguma elektroninių osciloskopų leidžia vienu metu įvesti dvi patikrintas įtampas atitinkamai Y ir X įvestims, jei prieš tai paspaudėte mygtuką «INPUT X».

Esant dviem sinusoidinėms įtampoms, kurių dažniai ir amplitudės yra vienodos, fazės viena kitos atžvilgiu pasislinkusios a, ekrane pasirodo Lissajous figūros (2 pav.), kurių forma priklauso nuo fazės poslinkio α = arcsin B / A,

čia B yra Lissajous figūros ir vertikalios ašies susikirtimo taško ordinatės; A yra Lissajous figūros viršutinio taško ordinatė.

Ryžiai. 2. Lisago figūros su dviem sinusinėmis vienodų dažnių ir vienodų amplitudių įtampomis, faziniu poslinkiu α.

Vieno pluošto buvimas elektronų pluošto vamzdyje yra reikšmingas osciloskopo trūkumas, kuris neleidžia vienu metu stebėti kelių procesų ekrane, o tai pašalinama naudojant elektroninį jungiklį.

Dviejų kanalų elektroniniai jungikliai turi du įėjimus su vienu bendru gnybtu ir vieną išėjimą, kuris jungiasi prie elektroninio osciloskopo įvesties. Kai jungiklis veikia, jo įėjimai automatiškai prijungiami po vieną multivibratorius į Y įėjimą, dėl ko osciloskopo ekrane vienu metu stebimos abi įtampos kreivės, tiekiamos į jungiklių įėjimus. Priklausomai nuo įėjimų perjungimo dažnio, kreivės ekrane rodomos punktyrinėmis arba ištisinėmis linijomis. Norint gauti norimą kreivių skalę, jungiklių įėjimuose įrengiami įtampos dalikliai.

Keturių kanalų elektroniniai jungikliai turi keturis dviejų spaustukų įėjimus su įtampos dalikliais ir vieną išvestį, jungiamą prie elektroninio osciloskopo Y įvesties, kuri leidžia ekrane vienu metu matyti keturias kreives. Elektroniniai jungikliai paprastai turi rankenėles, kuriomis bangos formos perkeliamos aukštyn ir žemyn osciloskopo ekrane, todėl jas galima išdėstyti pagal eksperimento reikalavimus.

Kelių kreivių stebėjimas vienu metu galimas ir naudojant daugiapluoščius osciloskopus, kur katodinių spindulių vamzdis turi kelias elektrodų sistemas, kurios sukuria ir nukreipia pluoštus.

Elektroniniai osciloskopai leidžia ne tik stebėti įvairius stacionarius periodinius procesus ekrane, bet ir fotografuoti įvairių greitų procesų oscilogramas.

Šiais laikais analoginius osciloskopus keičia skaitmeniniai saugojimo osciloskopai, turintys rimtesnių funkcinių ir metrologinių galimybių.

Skaitmeniniai saugojimo osciloskopai yra prijungti prie asmeninio kompiuterio ar nešiojamojo kompiuterio per lygiagrečią LPT arba USB prievadą ir naudoja kompiuterio galimybes elektriniams signalams rodyti. Daugumai modelių nereikia papildomos galios.

Visos standartinės osciloskopo funkcijos atliekamos naudojant specialias programas, kurios veikia kompiuteryje, t.y.kompiuterio ekranas naudojamas kaip osciloskopo ekranas. Šie osciloskopai turi labai didelį jautrumą ir pralaidumą.

Ryžiai. 3. Saugojimo skaitmeninis osciloskopas ZET 302

Ryžiai. 4. Programa darbui su skaitmeniniu osciloskopu

Saugojimo skaitmeninis osciloskopas iš tikrųjų yra specialus priedas prie kompiuterio, jis užima daug mažiau darbo vietos, palyginti su analoginiais modeliais, nes signalo apdorojimo ir rodymo funkcijos perkeliamos į įprastą kompiuterį. Skaitmeninio saugojimo osciloskopo veikimą riboja tik kompiuterio veikimas.

Bendrą skaitmeninio osciloskopo mazgų veikimo sekos valdymą atlieka mikroprocesorius. Funkcinė diagrama Skaitmeniniame osciloskope yra daug kompiuteriui būdingų komponentų. Tai visų pirma mikroprocesorius, skaitmeninės valdymo grandinės ir atmintis.

Skaitmeninio osciloskopo programinė įranga gali atlikti daugybę funkcijų, nebūdingų šviesos pluošto osciloskopui, pavyzdžiui, nustatyti signalo vidurkį, kad jis būtų išvalytas nuo triukšmo, greita Furjė transformacija, norint gauti signalo spektrogramas ir kt.