Электроника для абсолютно всех

Блог о электронике

Применение осциллографа

¦Старая статья о аналоговом осциллографе
Когда нибудь любой начинающий электронщик, если не бросит собственные эксперименты, то дорастет до схем, где необходимо отслеживать не просто токи и напряжения, а работу схемы в динамике. Тем более это часто необходимо в самых разных генераторах и импульсных устройствах. Вот здесь без осциллографа нечего делать !
Страшный прибор, да? Куча ручек, каких то кнопочек, да еще экран и нифига не ясно что здесь да для чего.

Ничего, в настоящий момент поправим. В настоящий момент я тебе расскажу как пользоваться осциллографом.
В действительности здесь все просто — осциллограф, говоря иначе, это только… вольтметр ! Только коварный, способный демонстрировать изменение формы замеряемого напряжения.

Как обычно, поясню на отвлеченном примере.
Представь, что ты стоишь перед металлической дорогой, а мимо тебя с бешеной скоростью мчится безграничный поезд который состоит из абсолютно похожих вагонов. Если просто на них стоять и смотреть, то ничего не считая размытой фигни ты не увидишь.
А теперь ставим перед тобой стенку с окошком. И начнем открывать окно собственно тогда, когда следующий вагон будет в том же положении, что и предыдущий. Так как у нас вагоны все одинаковые, то тебе абсолютно необязательно видеть одинаковый вагон.

В результате картинки различных, но похожих вагонов будут выскакивать перед твоими глазами в одном и том же положении, а это означает картинка как бы остановится. Основное это синхронизировать открытие окошка со скоростью поезда, чтобы при открывании положение вагона не менялось.

Если скорость не совпадет, то вагоны будут «двигаться» либо вперед, либо назад со скоростью, зависящую от степени рассинхронизации.
На этом же принципе возведен стробоскоп — гаджет, дающий возможность осматривать быстро двигающиеся или крутящиеся хреновины. Там тоже шторка быстро-быстро открывается и закрывается.
Так вот, осциллограф это тот же стробоскоп, только электронный . А показывает он не вагоны, а периодические колебания напряжения. У той же синусоиды, к примеру, каждый следующий период похож на предыдущий, так отчего же не «остановить» его, показывая в один момент времени один период.
Конструкция
Выполняется это при помощи лучевой трубки, отклоняющей системы и генератора развертки.
В лучевой трубке пучок электронов попадая на экран заставляет светится светонакопительный пигмент светящийся в темноте, а пластины отклоняющей системы дают возможность гонять этот пучок по всей поверхности экрана. Чем сильней напряжение, приложенное к электродам, тем больше отклоняется пучок.

Подавая на пластины Х пилообразное напряжение мы создаём развертку . Другими словами луч у нас двигается слева-направо, а потом резко возвращается обратно и продолжает опять. А на пластины Y мы подаем изучаемое напряжение.
Рабочий принцип
Дальше все просто, если начало возникновения периода пилы (луч в очень левом положении) и начало периода сигнала совпадают, то в один проход развертки нарисуется один или несколько периодов измеряемого сигнала и картинка как бы остановится. Меняя скорость развертки можно достичь того, что на экране вообще остается лишь один период — другими словами за один период пилы пройдёт один период измеряемого сигнала.

Осциллограф как работает

Развертка осциллографа во времени
Синхронизация
Синхронизировать пилу с сигналом можно либо вручную, подстраивая ручкой скорость таким образом, чтобы синусоида остановилась, а можно по уровню . Другими словами мы указываем при каком уровне напряжения при входе необходимо запустить генератор развертки. Как только напряжение при входе превысит уровень, так тут же запустится генератор развертки и выдаст нам импульс.
В конце концов, генератор развертки выдаёт пилу собственно тогда, когда нужно. В данном случае синхронизация выходит полностью автоматической.

При подборе уровня нужно брать во внимание такой фактор, как помехи. Так что если взять слишком невысокий уровень, то очень маленькие иголки помех могут запустить генератор когда не надо, а если взять уровень очень большой, то сигнал может под ним пройти и ничего не случится.

Но здесь легче покрутить ручку самому и тут же все будет понятно.
Также сигнал синхронизации можно подать и с внешнего источника.

Посылочка из Китая. Осциллограф DSO138. Обзор, тест, доработка и применение

Осциллограф как работает

В топочную камеру теорию, перейдем к практике.
Демонстрировать буду на примере собственного осциллографа, спертого когда то давно с оборонного предприятия КБ «Ротор» :). Простой осцил, не шибко навороченный, но хороший и обычный как кувалда.

Осциллограф как работает

Итак:
Яркость, фокус и освещение шкалы думаю не просят пояснений. Это настройки интерфейса.
Усилитель У и стрелочки вверх вниз. Эта ручка позволяет гонять изображение сигнала вверх или вниз.

Добавляя ему дополнительное смещение. Для чего?

Да иногда не хватает размера экрана, чтобы поместить весь сигнал. Приходится его загонять вниз, принимая за ноль не середину, а нижнюю границу.
Ниже идет тумблер переключающий ввод с прямого, на емкостный. Этот тумблер в том или другом виде есть на всех подряд осциллографах.

Осциллограф как работает

Серьезная вещь! Позволяет включать сигнал к усилителю либо напрямую, или через конденсатор. Если подключить напрямую, то пройдёт и неизменная составная часть и переменная . А через кондер проходит только переменная .
К примеру, нужно нам взглянуть на уровень помех трансформатора компа. Напряжение там 12 вольт, а величина помех может быть не больше 0.3 вольт. На фоне 12 вольт эти жалкие 0.3 вольт будут совсем незаметные.

Разумеется можно наращивать показатель усиления по Y , но тогда график вылезет за экран, а смещения по Y не хватит, чтобы увидеть вершину. Тогда нам необходимо только врубить конденсатор и вот тогда те 12 вольт постоянки осядут на нем, а в осциллограф пройдёт только переменный сигнал, те самые 0.3 вольта помехи.

Которые можно улучшить и рассмотреть во весь рост.
Дальше идет коаксиальный разъем подсоединения щупа . Каждый щуп содержит в себе сигнал и землю . Землю в большинстве случаев сажают на минус или на общий кабель схемы, а сигнальным тычут по схеме. Осциллограф показывает напряжение на щупе относительно общего провода. Чтобы понимать где сигнальный, а где земля нужно только взять за них рукой попеременно.

Если возьмешься за общий, то на экране как и раньше будет пульс трупа. А если взяться за сигнальный, то увидишь кучу срача на экране — наводки на твое тело, служащее в этот момент антенной. На некторых щупах, особенно на современных осциллографах, в середине вмонтирован делитель напряжения 1:10 или 1:100 , который дает возможность воткнуть осциллограф хоть в розетку, без риска его спалить.

Включается и отключается он тумблером на щупе.
Еще практически на каждом осциллографе есть калибровочный выход . На котором ты всегда можешь найти прямоугольный сигнал частотой 1Кгц и напряжением около полувольта . Все зависит от модели осцила. Используется для контроля работы самого осциллографа, ну иногда и в тестовых целях пригождается 🙂
Две здоровенные крутилки Усиление и Продолжительность
Усиление служит для масштабирования сигнала по оси Y . Там же показано сколько вольт на дробление в конце концов покажет.
Скажем, если у тебя стоит 2 вольта на дробление, а сигнал на экране может достигать высоты две клеточки размерной сетки, значит амплитуда сигнала равна 4 вольта.
Продолжительность определяет частоту развертки. Чем короче интервал, чем больше частота, тем более высокочастотный сигнал ты сможешь рассмотреть.

Здесь клеточки проградуированы уже в милли и микросекундах. Так что по ширине сигнала ты можешь сосчитать сколько он клеток, а помножив его на масштаб по оси Х получишь продолжительность сигнала в секундах. Также можно сосчитать продолжительность одного периода, а зная продолжительность не сложно отыскать частоту сигнала f=1/t

Верхняя пипка на крутилках дает возможность менять масштаб медленно. В большинстве случаев у меня она стоит на щелчке, чтобы я всегда четко знал какой у меня масштаб.
Также там есть вход Х на который можно подать собственный сигнал, заместо пилы развертки. Подобным образом осциллограф может послужить телевизором или дисплеем, если собрать схему которая будет формировать изображение.
Крутилка с надписью Развертка и стрелочками влево и вправо позволяет гонять график по экрану влево и вправо. Комфортно порой случается, чтобы приладить необходимый участок под деления сетки.
Ручка уровня — задает уровень от которого будет стартовать генератор пилы.
Переключатель со внутренней на внешнюю , позволяет подать на вход синхроимпульсы с внешнего источника.
Переключатель с надписью +/- переключает полярность уровня. Есть не на всех осциллографах.
Ручка стабильность — позволяет вручную попытаться выбрать скорость синхронизации.
Быстрый старт.
Итак, включил ты осцил. Первое что необходимо сделать это замкнуть сигнальный щуп на собственный же земляной крокодил.

При этом на экране должен возникнет «Пульс трупа». Если не появился, то покрути ручки стабилизации и смещений и уровня — возможно он просто спрятался за экран или не запустился из-за недостаточного уровня.
Как только возникла полоса, то выстави крутилками смещения её на ноль. Если у тебя аналоговый осцил, тем более если старинный, то дай ему нагреться.

У моего после включения ноль плавает еще минут пятнадцать.
Дальше выстави предел измерений по напряжению . Бери с запасом, Если что уменьшишь. Теперь если земляной кабель осциллографа приложишь к минусу батарейки, а сигнальный к плюсу, то увидишь как график скакнет на полтора вольта.

Кстати, старые осциллографы очень часто начинают подвирать, благодаря этому по эталонному источнику напряжения полезно увидеть как точно он отображает напряжение.
Выбор осциллографа.
Если ты только начал, то тебе подойдёт любой . Очень желательно если он будет двухканальным . То у него есть будет два щупа и две крутилки Усиления, для первого и второго канала, что дает возможность одновременно получить два графика.
Вторым по важности показателем осциллографа считается частота. Самая большая частота сигнала которую он может поймать. Мне пока хватало 1МГц на большее не замахивался.

Те осциллографы, что реализовываются в точках продажи уже имеют частоту от 10МГц и выше. Очень недорогой осциллограф который я видел стоил 5 тысяч рублей — ОСУ-10.

Двухканальный стоит уже 10 тысяч, ну а я нацелился взял себе цифровой RIGOL DS1042CD за килобакс. Различные запросы — различные игрушки.

Но, повторюсь, для начала хватит и 1МГц, и хватит надолго. Так что найди себе хоть какой нибудь осциллограф.

А там поймешь что тебе нужно.

83 thoughts on “Применение осциллографа”

Вот думаю компьютерный осцил в буке заюзать,не подскжете програмку поудобнее и несложную приставку на вход?

Осциллограф

Назначение, устройство и описание осциллографа

Осциллограф как работает

Если спросить профессионального регулировщика электронной аппаратуры или радиоинженера: "Какой самый основной прибор на вашем рабочем месте?" Ответ будет однозначным: "Разумеется, осциллограф!". И это на самом деле так.

Разумеется, нельзя обойтись без мультиметра. Померять напряжение в контрольных точках схемы, измерить сопротивление и ток, «прозвонить» диод или проверить транзистор все это важно и необходимо.

Но когда заходит речь о регулировке и настройке любого электронного устройства от обычного телевизора до многоканального передатчика орбитальной станции, то без осциллографа невозможно обойтись.
Осциллограф предназначается для зрительного наблюдения и контроля периодических сигналов разнообразной формы: синусоидальной, квадратной и треугольной.

Благодаря большому диапазону развёртки он дает возможность так развернуть импульс, что можно контролировать даже наносекундные интервалы. К примеру, померять время нарастания импульса, а в цифровой аппаратуре это очень основной параметр.

Осциллограф – это как бы телевизор, который показывает электрические сигналы.

Как работает осциллограф?

Чтобы понимать, как работает осциллограф, рассмотрим блок-схему среднего прибора. Фактически все осциллографы устроены конкретно так.

Осциллограф как работает

На схеме не показаны всего лишь два трансформатора: высоковольтный источник, который применяется для вырабатывания большого напряжения поступающего на ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) и низковольтный, обеспечивающий работу всех узлов прибора. И отсутствует встроенный калибратор, который служит для настройки осциллографа и подготовки его к работе.
Исследуемый сигнал подаётся на вход "Y" канала вертикального отклонения и попадает на аттенюатор, он собой представляет многопозиционный переключатель, выверяющий чувствительность.

Его шкала отградуирована в V/см или V/дел. Имеется в виду одно дробление координатной сетки нанесённой на экран ЭЛТ. Там же нанесены сами величины: 0,1 В,10 В, 100 В. Если амплитуда исследуемого сигнала неизвестна, мы устанавливаем небольшую чувствительность, к примеру 100 вольт на дробление.

Тогда даже сигнал амплитудой 300 вольт не выведет прибор из строя.
В набор любого осциллографа входят делители 1 : 10 и 1 : 100 они собой представляют цилиндрические или с прямыми углами насадки с разъёмами с обеих сторон. Выполняют такие же функции, что и аттенюатор.

По мимо того во время работы с короткими импульсами они восполняют ёмкость коаксиального кабеля. Вот так смотрится внешний делитель от осциллографа С1-94.

Как можно заметить, показатель деления его составляет 1 : 10.

Осциллограф как работает

Благодаря внешнему делителю удаётся увеличить возможности прибора, поскольку при его применении становится потенциальным обследование электрических сигналов с амплитудой в сотни вольт.
С выхода входного делителя сигнал поступает на подготовительный усилитель. Тут он разветвляется и поступает на линию задержки и на переключатель синхронизации.

Линия задержки необходима для компенсации времени срабатывания генератора развёртки с поступлением исследуемого сигнала на усилитель вертикального отклонения. Оконечный усилитель создает напряжение, подаваемое на пластины "Y" и обеспечивает отклонение луча в вертикальном положении.

Генератор развёртки создает пилообразное напряжение, которое подаётся на усилитель горизонтального отклонения и на пластины "X" ЭЛТ и обеспечивает горизонтальное отклонение луча. Он имеет переключатель, калиброванный как время на дробление ("Время/дел"), и шкалу времени развёртки в секундах (s), миллисекундах (ms) и микросекундах (?s).

Устройство синхронизации обеспечивает начало запуска генератора развёртки совместно с появлением сигнала в исходной точке экрана. В результате на экране осциллографа мы видим изображение импульса развёрнутое во времени.

Переключатель синхронизации имеет следующие положения:
Синхронизация от исследуемого сигнала.
Синхронизация от внешнего источника.

Первый вариант самый удобный и он применяется чаще всего.

Осциллограф С1-94.

Не считая непростых и дорогих моделей осциллографов, которые применяются при разработке электронной аппаратуры, нашей промышленностью был налажен выпуск маленького осциллографа C1-94 конкретно для радиолюбителей. Не обращая внимания на низкую цену, он хорошо проявил себя в работе и обладает всеми функциями дорогого и серьёзного прибора.

В отличии от своих более "навороченных" собратьев, осциллограф С1-94 обладает достаточно маленькими размерами, а еще прост в применении. Рассмотрим его органы управления.

Вот внешняя панель осциллографа С1-94.

Осциллограф как работает

С правой стороны от экрана сверху вниз.

Этими регуляторами можно настроить фокусировку луча на экране, а еще его яркость. В целях увеличения служебного срока ЭЛТ неплохо бы ставить яркость до минимума, но таким образом, чтобы показания были заметны довольно чётко.
Кнопка «Сеть».

Кнопка включения прибора.

Кнопка установки времени развёртки. Грубое переключение коэффициентов развёртки.

Можно поставить миллисекунды (ms) и микросекунды (?s). Отметим, что 1 ms = 1000 ?s.

Детальнее о сокращённой записи численных величин.

Кнопка режима «Ждущ-Авт».

Это кнопка выбора ждущего и автоматизированного режима развёртки. Во время работы в ждущем режиме пуск и синхронизация развёртки выполняется исследуемым сигналом.

При автоматическом режиме пуск развёртки происходит без сигнала. Для исследования сигнала чаще применяется ждущий режим запуска развёртки.
Вот этой кнопкой выполняется выбор полярности запускающего импульса.

Можно подобрать пуск от импульса положительной или отрицательной полярности.

Кнопка установки синхронизации «Внутр-Внешн».

В большинстве случаев применяется внутренняя синхронизация, так как для применения внешнего синхросигнала необходим отдельный источник этого внешнего сигнала. Ясно, что в условиях мастерской дома это в подавляющем случае не надо.

Вход внешнего синхросигнала на передней панели осциллографа смотрится вот так.

Кнопка выбора "Открытого" и "Закрытого" входа.

Здесь всё ясно. Если предполагается обследование сигнала с постоянной составляющей, то выбираем "Переменный и постоянный". Данный режим именуется "Открытым", так как на канал вертикального отклонения подаётся сигнал, который содержит в собственном спектре постоянную составляющую или невысокие частоты.

При этом, нужно брать во внимание, что при отображении сигнала на экране он уйдёт вверх, так как к амплитуде переменной составляющей добавиться и уровень постоянной составляющей. Во многих случаях лучше подбирать "закрытый" вход (
). При этом неизменная составная часть электрического сигнала будет отсечена и не отображается на экране.
Клемма «корпус» служит для заземления корпуса прибора.

Это выполняется для безопасности. В условиях мастерской дома иногда нет возможности заземлить корпус прибора.

Благодаря этому необходимо работать без заземления. При этом необходимо помнить, что во включенном состоянии на корпусе осциллографа может быть потенциал напряжения. При касании корпуса может "дёрнуть".

Особенно страшно прикасаться с помощью одной руки до корпуса осциллографа, а второй рукой до отопительных батарей или других работающих электрических приборов. В этом случае небезопасный потенциал с корпуса пройдёт через ваше тело ("рука" — "рука") и вы получите электрический удар! Благодаря этому во время работы осциллографа без заземления неплохо бы не прикасаться до железных частей корпуса.

Данное правило правильно и для прочих электрических приборов с корпусом сделанным из металла.
По самому центру передней панели переключатель «развёртка» — Время/дел.

Конкретно данный переключатель управляет работой генератора развёртки.

Осциллограф как работает

Немного ниже размещается переключатель входного делителя (аттенюатора) — V/дел. Как мы говорили, при исследовании сигнала с неизвестной амплитудой, нужно выставить максимально возможное значение V/дел. Так для осциллографа С1-94 необходимо установить переключатель в положение 5 (5V/дел.).

В этом случае одна клетка на координатной сетке экрана будет равна 5-ти вольтам. Если ко входу "Y" осциллографа подключить делитель с показателем деления 1 к 10 (1 : 10), то одна клетка будет равна 50-ти вольтам (5V/дел. * 10 = 50V/дел.).

Осциллограф как работает

Также на панели осциллографа имеются:
Ручка «Перемещение луча в горизонтальном положении».

Она служит для корректировки положения луча в горизонтальном направлении. Если покрутить данную ручку, то изображение развёртки будет смешатся либо вправо, либо влево.

Также есть и ручка «Перемещение луча в вертикальном положении».

При помощи её можно настроить положение развёртки на экране в вертикальном положении.
Ручки «Перемещение луча в горизонтальном положении» и «Перемещение луча в вертикальном положении» служат только для настройки комфортабельного отображения осциллограммы сигнала на экране. Они никак не оказывают влияние на настройку работы самого осциллографа.

А вот ручка «Уровень синхронизации» нужна для того, чтобы "остановить" осциллограмму сигнала на экране.

Поворотом этой ручки добиваются того, чтобы изображение сигнала "застыло", а не "убегало". Иногда, чтобы застигнуть изображение при помощи ручки "Уровень" приходится поменять время развёртки переключателем Время/дел.

Входной разъём "Y" , к которому подсоединяется измерительный щуп или внешний делитель выглядит так.

Внизу указываются параметры входа, а конкретно входное сопротивление (1 M?) и входная ёмкость (40pF). Чем выше входное сопротивление прибора для измерений, тем лучше. Подобным образом при измерении прибор не шунтирует детали тестируемой схемы и не привносит искажений в измеряемый сигнал.

Входная ёмкость прежде всего оказывает влияние на возможность исследования высокочастотных сигналов.
На данный момент, с появлением цифровой техники, стали широко внедряться цифровые осциллографы.

По существу это гибрид аналоговой и цифровой техники. Отношение к ним неоднозначное, как к мясорубке с процессором или к кофемолке с монитором.
Аналоговая аппаратура была всегда хорошей и удобной в работе.

По мимо того она легко ремонтировалась. Цифровой осциллограф стоит на много дороже и сильно затруднён в ремонте. Достоинств разумеется много.

��#10 Цифровой осциллограф для начинающих

Если аналоговый сигнал при помощи АЦП (аналогово-цифрового преобразователя) перевести в цифровую форму, то с ним разрешено делать все все что угодно. Его можно записать в память и практически в любое время вывести на экран чтобы сравнить с иным сигналом, слаживать в фазе и противофазе с другими сигналами.

Разумеется, аналоговая техника это хорошо, однако за цифровой электроникой грядущее.

Что такое осциллограф?

Осциллограф как работает

Осциллограф – электронный прибор чтобы провести измерения электрических сигналов в цепи и наблюдения за ними. Обозначение формы и показателей колебаний нужно для отслеживания корректности работы оборудования.

Первые попытки создать прибор для определения электрических колебаний относятся ещё к 1880 году. Их делали французские и русские физики. Первые осциллографы были аналоговыми.

С 1980-х годов сигналы стали фиксироваться при помощи цифрового оборудования.

Устройство и рабочий принцип прибора

Объясним устройство аналогового осциллографа просто, «для чайников». Прибор состоит из таких элементов:

  • лучевая трубка;
  • блок питания;
  • канал вертикального / горизонтального отклонения;
  • канал модуляции луча;
  • устройство синхронизации и запуска развёртки.

Для управления параметрами сигнала и его отображения на экране есть регуляторы. У старых моделей экрана не было.

Изображение фиксировалось на фотоленте.

Рабочий принцип

При запуске прибора сигнал подаётся на вход канала вертикального отклонения. Он имеет высокое входное сопротивление. По аналогичному принципу работает вольтметр, меряющий напряжение.

Впрочем вольтметр не показывает временного графика колебаний напряжения.
Сигнал увеличивается до должного уровня после подачи на вход. Он отображается на экране по вертикальной оси.

Усиление требуется для работы отклоняющей системы лучевой трубки или преобразователя сигнала из аналогового в цифровой. Оно дает возможность менять масштаб отображения колебаний на экране от крупного до очень маленького.

Устройство

Лучевая трубка чувствительна к электрическим импульсам. Чем ниже их частота, тем выше чувствительность.

В нынешних трубках кол-во лучей может составлять от одного до 16. Их численности отвечает число сигнальных входов и отображающихся одновременно графиков.

Осциллограф как работает

Характерность цифрового осциллографа в том, что он имеет экран и преобразователь аналогового сигнала. Есть у него память для сохранения данных о полученном графике колебаний.

Часть информации анализируется в режиме автомат и отображается в обработанном виде. Аналоговый осциллограф не запоминает данные, а исключительно показывает их в настоящем времени.
Разверткой именуется траектория движения луча, который улавливает колебания и выводит изображение на экран.

Она бывает разнообразной формы — эллиптической, круговой. Значение развёртки изменяется в зависимости от исследуемого сигнала по горизонтальной оси (временнoй).
Блок питания подаёт напряжение от сети 220 В на электронные схемы.

Осциллограф как работает

Есть и аккумуляторные модели, способны работать независимо.

Виды осциллографов

По принципу действия осциллографы бывают цифровыми и аналоговыми. Есть смешанные аналого-цифровые приборы.

Очень часто выпускают виртуальные. Там в качестве экрана применяется другой прибор – дисплей компьютера, телевизора.

Работа определенных моделей основывается на электромеханическом принципе:

  • электродинамический;
  • электростатический;
  • выпрямительный;
  • электромагнитный;
  • магнитоэлектрический;
  • термоэлектрический.

Осциллограф как работает

Прибор будет работать без посторонней помощи либо являться приставкой к иному оборудованию (к примеру, компьютеру). В другом варианте цена ниже, но сам прибор зависим от внешнего устройства.

Виды развёрток

В различных режимах работы осциллографа линейные (создаваемых пилообразным напряжением) развёртки различаются:

  • Однократная. Генератор запускается 1 раз, потом блокируется. Такая развёртка необходима для фиксации неповторяющихся сигналов.
  • Ждущая. Пуск происходит сразу же после сигнала. Необходима для наблюдения за редкими колебаниями.
  • Автоколебательная. Генератор иногда включается при отсутствии сигнала. Удобная для отображения частых периодических импульсов.

Измеряемые процессы

Осциллограф как работает

По функционалу приборы разделяют на:

  • Специализированные. Имеют блоки для целевого применения (к примеру, телевизионные осциллографы).
  • Стробоскопические. Чувствительные приборы для исследования непродолжительных повторяющихся процессов.
  • Скоростные. Применяют для фиксации процессов с большой скоростью (с точностью до нано- и пикосекунд).
  • Запоминающие. Берегут полученное изображение. В большинстве случаев используют для изучения редких однократных действий.
  • Многофункциональные. Обсследуют различные процессы.

Где используют осциллографы?

Информация, которую даёт осциллограф:

  • значения напряжения, временные параметры колебаний;
  • сдвиг фаз, искажение импульса на различных участках цепи;
  • частота (устанавливается путем фиксирования его не постоянных параметров);
  • переменная и неизменная составляющие колебаний;
  • процессы в цепи.

Осциллограф. Для начинающих.

Осциллографы применяют как в практичных, так и в научно-исследовательских целях. Для обычных измерений воспользуйтесь мультиметром, но во многих случаях осциллограф незаменим.
Приборы чтобы провести измерения колебаний используют при настройке электронного оборудования. Например, для регулировки телевизионного сигнала нужно получить его осциллографическое изображение.

Приборы также применяются при ремонте трансформаторов, диагностике монтажных плат.
При проведении ремонта автомобилей устройство поможет получить информацию о положении коленчатого и распределительного валов, датчиков положения. Данные осциллограммы расскажут о наличии импульса на катушке, укажут на неисправность свечей и проводов, диодного моста генератора.

Осциллограф как работает

Оборудование применяемое в медицинской сфере (кардиографы, энцефалографы) тоже действует по принципу осциллографирования. Только электрические колебания, измеряемые ими, происходят в живых организмах.

Методика измерений

Осциллограф меряет электрическое напряжение и создает амплитудный график электрических колебаний. Цифровые приборы могут запоминать получившийся график, возвращаться к нему.

Колебания отображаются на экране в двухмерной системе координат (напряжение – вертикальная ось, время – горизонтальная ось), формируя график — осциллограмму. Есть ещё 3-ий элемент исследований – интенсивность сигнала (или яркость).
При отсутствии входных импульсов на экране горизонтальная линия – «нулевая», обозначающая отсутствие напряжения.

Как исключительно на вход (или входы) прибора подаётся напряжение, на экране становятся заметны один или несколько графиков одновременно (зависит от численности измеряемых сигналов).

Осциллограф как работает

График электрических колебаний по форме может собой представлять:

Поиск неисправностей с помощью осциллографа

  • синусоиду;
  • затухающую синусоиду;
  • прямоугольник;
  • меандр;
  • треугольники;
  • пилообразные колебания;
  • импульс;
  • перепад;
  • комплексный сигнал.

Для получения стабильного графика колебаний в приборе стоит блок синхронизации. Получить цикличное отображение колебаний можно только после того как произошла установка значения синхронизации.

Оно принимается за «стартовое», служит пусковой точкой графика. Все скачки отображаются в отношении к данной точке.

Как подобрать

Необходимо представлять, в каких целях и как часто будет применяться прибор, для изучения каких сигналов он предназначается. Берите во внимание кол-во точек для одновременного измерения, одиночность или периодичность колебаний. Иногда применяются устройства производства СССР.

Осциллограф как работает

Однако получить точную настройку при их помощи сложно.

Кол-во каналов

По количеству каналов осциллографы могут быть одноканальными, обычными (2-4 канала), продвинутыми (до 16 каналов). Несколько каналов дают возможность одновременно анализировать поступающие сигналы.

Осциллограф как работает

Вид питания

Прибор с аккумулятором можно с собой брать на выезд. Это комфортно для специалистов, которые проверяют оборудование на месте его нахождения.

Если выезды не изготавливаются, лучше всего взять который работает от сети осциллограф, потому как он стабильнее и надёжнее.

Частота дискретизации

Частота дискретизации важна чтобы провести измерения однократных и переходных процессов. Чем выше такой параметр, тем более точное изображение сигнала на экране получится получить.

Полоса пропускания

Для обычных исследований цифровых схем и усилителей идеальная звуковая частота — 25 МГц. Для профессионального измерения необходим прибор, у которого такой параметр — до 200 либо даже до 500 МГц. Современные линии связи работают на самых высоких частотах.

Частота исследуемых сигналов должна быть в 3-5 раз меньше величины полосы пропускания.

Настройка осциллографа

Перед применением нового устройства проходит его калибровка при помощи присутствующих на корпусе генератора прямоугольных импульсов. Сигнальный щуп подсоединяют к калибровочному выходу, при этом на экране возникает «пила» — зигзагообразная линия. Необходимо проверить работу всех функций и регуляторов.

В настоящий момент осциллографы постоянно применяют в области электроники. Есть огромный выбор устройств, разрешающих следить за параметрами электрических колебаний.

Без осциллографа вряд ли можно обойтись ни инженеру-профи, ни рядовому любителю радиоэлектроники.