Sådan bruges oscilloskopet

I artiklen “Elektronisk oscilloskop - enhed, driftsprincip” dette universalapparat blev kort beskrevet. De givne oplysninger er tilstrækkelige til at gøre måleprocessen bevidst, men i tilfælde af reparation af en sådan kompleks enhed vil der være behov for dybere viden, fordi kredsløbet til elektroniske oscilloskoper er meget forskelligt og ret kompliceret.

Oftest har en nybegynder radioamatør til rådighed et enkeltstrålesoscilloskop, men efter at have mestret metoderne til at bruge et sådant instrument, vil det ikke være vanskeligt at skifte til et to-stråle- eller digitalt oscilloskop.

Figur 1 viser et ret simpelt og pålideligt C1-101-oscilloskop med et så lille antal håndtag, at det er absolut umuligt at blive forvirret i dem. Bemærk, at dette ikke er en slags oscilloskop til skolefysikundervisning, det var netop det, der blev brugt i produktionen for kun tyve år siden.

Oscilloskopstyrke ikke kun 220V. Det kan drives af en 12V DC-kilde, f.eks. Et bilbatteri, som giver dig mulighed for at bruge enheden i marken.

Figur 1. Oscilloskop C1-101

Hjælpejusteringer

På det øverste panel af oscilloskopet er der drejeknapper til justering af lysstyrken og fokusering af bjælken. Deres formål er klart uden forklaring. På frontpanelet er alle andre kontroller.

To knapper, indikeret med pile, giver dig mulighed for at justere bjælkepositionen lodret og vandret. Dette giver dig mulighed for mere præcist at kombinere billedet af signalet på skærmen med gitteret for at forbedre læsningen af ​​opdelingen.

Nulspændingsniveauet er placeret på midtlinjen i den lodrette skala, som giver dig mulighed for at observere et bipolært signal uden en konstant komponent.

For at studere et unipolært signal, for eksempel digitale kredsløb, er det bedre at flytte strålen til den nedre del af skalaen: Du får en lodret skala på seks divisioner.

På frontpanelet er der også en afbryder og en strømindikator.

Signalgevinst

“V / div” -kontakten indstiller følsomheden for den lodrette afbøjningskanal. Kanal Y-forstærkning er kalibreret, den ændres i trin på 1, 2, 5, der er ingen jævn justering af følsomhed.

Rotation af denne switch skal sikre, at amplituden af ​​den puls, der undersøges, er mindst 1 deling af den lodrette skala. Først da kan der opnås stabil signalsynkronisering. Generelt skal du stræbe efter at få signalspændet så stort som muligt, indtil det går ud over nettet. I dette tilfælde øges målingernes nøjagtighed.

Generelt kan anbefalingen til valg af forstærkning være denne: Skru afbryderen mod uret til 5V / div-stilling, og drej derefter drejeknappen med uret, indtil signalamplituden på skærmen bliver som anbefalet i det foregående afsnit. Det er som i tilfælde af en multimeter: Hvis størrelsen på den målte spænding er ukendt, skal du starte målingen fra det højeste spændingsområde.

Den seneste position med uret for følsomhedskontakten i lodret retning er angivet med en sort trekant med påskriften "5DEL". I denne position vises rektangulære pulser med en rækkevidde på 5 opdelinger på skærmen, pulsfrekvensen er 1 KHz. Formålet med disse pulser er at kontrollere og kalibrere oscilloskopet. I forbindelse med disse impulser huskes en noget komisk sag, der kan fortælles som en vittighed.

En gang kom en kammerat til vores værksted og bad om at bruge et oscilloskop til at etablere en slags selvfremstillet struktur.Efter flere dage med kreativ pine hører vi en sådan udråb fra ham: ”Åh, du har slukket for strømmen, men hvilke impulser er så gode!” Det viste sig, at han uvidenhed bare tændte for kalibreringsimpulser, som ikke styres af nogen drejeknapper på frontpanelet.

Åben og lukket indgang

Direkte under følsomhedskontakten er en trepositionskontakt i driftsformer, der ofte kaldes "åben indgang" og "lukket". I den ekstreme venstre position af denne switch er det muligt at måle direkte og vekslende spændinger med en konstant komponent.

I den rigtige position tændes indgangen til den lodrette afvigelsesforstærker gennem kondensatoren, som ikke passerer den konstante komponent, men du kan se variablen, selvom den konstante komponent er langt fra 0V.

Som et eksempel på anvendelse af en lukket indgang kan man nævne et så vidt udbredt praktisk problem som måling af en strømkildes rippel: kildens udgangsspænding er 24V, og krusningen bør ikke overstige 0,25V.

Hvis vi antager, at spændingen er 24V med en følsomhed på den lodrette afvigelseskanal på 5V / div. optager næsten fem opdelinger af skalaen (nul skal indstilles på den nederste linje af den lodrette skala), strålen flyver op til toppen, og pulseringer i tiendedele af en volt vil være næsten usynlige.

For at måle disse pulsationer nøjagtigt er det nok at sætte oscilloskopet i lukket indgangstilstand, placere strålen i midten af ​​den lodrette skala og vælge en følsomhed på 0,05 eller 0,1 V / div. I denne tilstand vil rippelmåling være ganske nøjagtig. Det skal bemærkes, at den konstante komponent kan være ret stor: den lukkede indgang er designet til at arbejde med en konstant spænding på op til 300V.

I switchens midterste position er målesonden simpelthen frakoblet fra indgangen til forstærker Y, hvilket gør det muligt at indstille strålens position uden at afbryde sonden fra signalkilden.

I nogle situationer er denne egenskab ganske nyttig. Den mest interessante ting er, at denne position er angivet på oscilloskoppanelet ved ikonet for en fælles ledning, jord. Det ser ud til, at sonden er forbundet til en fælles ledning. Og hvad sker der så?

På nogle oscilloskopmodeller har indgangstilstandskontakten ikke en tredje position, det er bare en knap eller en vippekontakt, der skifter mellem åbne / lukkede inputtilstande. Det er vigtigt, at der under alle omstændigheder er en sådan switch.

For foreløbigt at evaluere ydelsen af ​​oscilloskopet skal du bare røre ved signalets (undertiden varme) ende af sonden med din finger: et netværksspids i form af en sløret stråle skal vises på skærmen. Hvis fejefrekvensen er tæt på netværksfrekvensen, vises en sløret, revet og lurvet sinusbølge. Når en finger berører den ”jordiske” ende af pickuperne på skærmen, er der selvfølgelig ikke noget.

Her kan du huske en af ​​måderne til at kontrollere kondensatorer for en pause: Hvis du tager en brugbar kondensator i hånden og rører den med den varme ende, vises den samme ujævn sinusoid på skærmen. Hvis kondensatoren er åben, sker der ingen ændringer på skærmen.

Sweep Management

Skift "Time / div." indstil varigheden af ​​fejningen. Når du observerer et periodisk signal ved at dreje denne switch, skal du sørge for, at der vises en eller to signalperioder på skærmen.

Figur 2

Sweep-synkroniseringsknappen C1-101 er angivet med kun et ord, "Niveau". Ud over denne pen har C1-73-oscilloskopet en "stabilitets" -knap (nogle funktioner i fejekredsløbet), for nogle oscilloskoper kaldes den samme pen ganske enkelt "SYNCHR". Brug af denne pen skal beskrives mere detaljeret.

Sådan opnås et stabilt signalbillede

Når der er forbindelse til det kredsløb, der undersøges, kan skærmen oftest vise det billede, der er vist i figur 3.

Figur 3

For at få et stabilt billede skal du dreje på "Sync" -knappen, der er mærket "Level" på frontpanelet på C1-101-oscilloskopet. På forskellige oscilloskoper findes der af en eller anden grund forskellige betegnelser på kontrolelementer, men faktisk er det den samme pen.

Figur 4. Billedsynkronisering

For at få et stabilt signal fra det slørede billede, der er vist i figur 19, skal du blot dreje på "SYNCHR." -Knappen eller i vores tilfælde "niveau". Når man drejer mod uret til minustegnet, vises der et signalbillede på skærmen, i dette tilfælde en sinusformet, vist i figur 20a. Synkroniseringen begynder på signalets faldende kant.

Når du drejer den samme knap til plustegnet, vil den samme sinusbølge se ud som i figur 4b: scanningen starter på en stigende kant. Den første sinusbølgeperiode starter lige over nullinjen, dette påvirker sweep-starttiden.

Hvis oscilloskopet har en forsinkelseslinje, vil der ikke være et sådant tab. For en sinusoid er dette muligvis ikke særlig synligt, men når du studerer en rektangulær puls, kan du miste hele pulsen foran i billedet, hvilket i nogle tilfælde er ret vigtigt. Især når du arbejder med ekstern scanning.

Arbejde med ekstern scanning

Ved siden af ​​"LEVEL" -kontrollen er en vippekontakt, der er betegnet "EXT / IN". I “VNUTR” -positionen starter fejningen fra signalet, der undersøges. Det er tilstrækkeligt at anvende signalet under test til input Y og dreje på “LEVEL” -knappen, indtil der vises et stabilt billede på skærmen, som vist i figur 4.

Hvis nævnte vippekontakt er indstillet til positionen ”OUT”, kan et stabilt billede ikke opnås ved nogen rotation af “LEVEL” -knappen. For at gøre dette skal du sende et signal, gennem hvilket billedet synkroniseres med den eksterne synkroniseringsindgang. Denne indgang er placeret på et hvidt plastpanel placeret til højre for indgangen Y.

Rampspændingsudgangsstik (bruges til at kontrollere forskellige GKCh), kalibreringsspændingsudgang (kan bruges som en pulsgenerator) og den fælles ledningsstik er også placeret der.

Som et eksempel, hvor det kan være nødvendigt at arbejde med en ekstern scanning, kan vi bruge det pulsforsinkelseskredsløb, der er vist i figur 5.

Figur 5. Pulsforsinkelseskredsløb på timer 555

Når en positiv puls påføres indgangen til enheden, vises outputpulsen med en forsinkelse bestemt af parametrene i RC-kæden, bestemmes forsinkelsestiden af ​​formlen vist i figuren. Men ifølge formlen bestemmes værdien meget ca.

I nærværelse af et to-strålesoscilloskop er det meget let at bestemme tiden: det er nok at anvende begge signaler til forskellige indgange og måle pulsforsinkelsestiden. Og hvis der ikke er noget dobbeltstrålesoscilloskop? Det er her den eksterne scannetilstand redder.

Den første ting at gøre er at anvende indgangssignalet fra kredsløbet (fig. 5) til den eksterne synkroniseringsindgang og forbinde indgangen Y her. Derefter opnås et stabilt billede af inputpulsen ved at dreje på LEVEL-knappen, som vist i figur 5b. I dette tilfælde skal to betingelser være opfyldt: VNESH / VNUTR-vippekontakten er indstillet til VNESh-position, og signalet, der undersøges, skal være i drift. periodisk og ikke enkelt, som vist i fig. 5.

Derefter skal du huske placeringen på indgangssignalets skærm og anvende udgangssignalet på input Y. Det gjenstår kun at beregne den krævede forsinkelse på opdelingen af ​​skalaen. Naturligvis er dette ikke det eneste kredsløb, hvor det kan være nødvendigt at bestemme forsinkelsestiden mellem to pulser; der er mange af sådanne kredsløb.

Den næste artikel vil tale om de typer signaler, der undersøges, og deres parametre, samt hvordan man foretager forskellige målinger ved hjælp af et oscilloskop.

Fortsættelse af artiklen: Udførelse af en oscilloskopmåling

Boris Aladyshkin

Comments

[#1 Vadim]

Jeg er helt enig med forfatteren. Oscilloskopet af dette mærke er et af de enkleste og mest pålidelige instrumenter. Det blev udviklet til missilstyrkerne, så kroppen er lavet af plast. Praktisk er strømforsyningen aftagelig. I hvilket tilfælde behøver du ikke at adskille hele enheden. Men dette er forresten. Endnu en gang mislykkedes i denne henseende.

Jeg har brugt det i lang tid og har ikke bemærket fejl i diagnosen. Sammenlignet med importerede oscilloskoper mister det naturligvis et sted med hensyn til parametre og kapaciteter.