Електронни осцилоскопи и тяхното използване

В електронните осцилоскопи можете да наблюдавате на екрана кривите на различни електрически и импулсни процеси, вариращи с честота от няколко херца до десетки мегагерца.

Електронните осцилоскопи могат да измерват различни електрически величини, да получат семейство от характеристики на полупроводникови устройства, хистерезисни бримки от магнитни материали, определят параметрите на електронните устройства, както и извършват много други изследвания.

Електронните осцилоскопи са свързани към променливо напрежение 127 или 220 V, с честота 50 Hz, а някои от тях, освен това, могат да се захранват от източник на променливо напрежение 115 или 220 V, честота 400 Hz или от източник на постоянно напрежение 24 V, включен чрез натискане на бутон «МРЕЖА» (фиг. 1).

Ориз. 1. Преден панел на електронен осцилоскоп C1-72

Чрез завъртане на двете съответни копчета, разположени в долната лява част на предния панел на устройството, можете да регулирате яркостта и фокуса, за да получите малко светещо петно ​​с рязко очертан контур на екрана, което не може да бъде оставено неподвижно за дълго време, за да се избегне повреда на екрана на електронно-лъчевата тръба.

Това място може лесно да бъде изместено навсякъде по екрана чрез завъртане на копчетата, близо до които има двустранни стрелки. По -добре е обаче, преди да свържете осцилоскопа към източник на захранване, да подредите контролите му така, че вместо точка на екрана, веднага да получите светеща хоризонтална линия за сканиране, чиято яркост, фокус и местоположение на екрана могат се регулира в съответствие с изискванията на експеримента чрез завъртане на съответните копчета.

Тестово напрежение ти (T) се доставя със свързващ кабел към „INPUT Y», Което осигурява захранването му към делителя на входното напрежение, управляван от» УСИЛИТЕЛЯ Y”И след това към усилвателя за отклонение на вертикалния лъч. Ако преди това неподвижна точка блестеше на екрана, то сега върху нея ще се появи вертикална лента, чиято дължина е право пропорционална на амплитудата на изследваното напрежение.

Включването на генератора на трионно напрежение, вградено в осцилоскопа, свързан към електронно-лъчевата тръба чрез хоризонтален усилвател за отклонение на лъча с усилване, регулирано чрез завъртане на копчето за превключване, разположено в горния десен ъгъл на предния панел на устройството, променя размахването продължителност и осигурява появата на извито изображение на екрана ти (T).

В случай, че преди да включите осцилоскопа, неговите контроли бяха настроени на позиции, които осигуряват появата на хоризонтална линия за почистване, захранването на изследваното напрежение към „INPUT Y„Придружава се от появата на екрана на същата крива и ти (T). Неподвижността на изследваната крива на напрежение се постига чрез натискане на един от бутоните на синхронизиращия блок и чрез съответно завъртане на копчетата СТАБИЛНОСТ и НИВО. Прозрачната скала, покриваща CRT екрана, улеснява необходимите вертикални и хоризонтални измервания.

Функционална диаграма на осцилоскопа:

Повечето електронни осцилоскопи ви позволяват да прилагате едновременно две изследвани напрежения съответно към входовете Y и X, ако предварително натиснете бутона «INPUT X».

С две синусоидални напрежения със същите честоти и амплитуди, фазово изместени един спрямо друг с а, на екрана се появяват фигури на Лисажу (фиг. 2), чиято форма зависи от фазовото изместване α = arcsin B / A,

където B е ординатата на точката на пресичане на фигурата на Lissajous с вертикалната ос; A е ординатата на горната точка на фигурата на Lissajous.

Ориз. 2. Лисажови фигури с две синусоидални напрежения със същите честоти и равни амплитуди, фазово изместени от α.

Наличието на един лъч в електронно-лъчевата тръба е значителен недостатък на осцилоскопа, който изключва едновременното наблюдение на няколко процеса на екрана, което се елиминира чрез използването на електронен превключвател.

Двуканалните електронни превключватели имат два входа с един общ терминал и един изход, който се свързва с входа на електронния осцилоскоп. Когато превключвателят работи, неговите входове се свързват автоматично един по един мултивибратор към входа Y, в резултат на което и двете криви на напрежение, подадени към входовете на превключвателя, се наблюдават едновременно на екрана на осцилоскопа. В зависимост от честотата на превключване на входовете, кривите се показват на екрана като пунктирани или плътни линии. За да се получи желаната скала на кривите, на входовете на превключвателите се монтират делители на напрежение.

Четириканалните електронни превключватели имат четири двузатягащи входа с делители на напрежението и един изход, който се свързва към входа Y електронен осцилоскоп, който ви позволява едновременно да виждате четири криви на екрана. Обикновено електронните ключове имат копчета за преместване на вълните нагоре и надолу на екрана на осцилоскопа, което им позволява да бъдат позиционирани според изискванията на експеримента.

Едновременното наблюдение на няколко криви е възможно и при многолъчеви осцилоскопи, при които катодно-лъчевата тръба има няколко системи от електроди, които създават и управляват лъчи.

Електронните осцилоскопи позволяват не само наблюдение на различни стационарни периодични процеси на екрана, но и фотографиране на осцилограми на различни бързи процеси.

В днешно време аналоговите осцилоскопи се заменят с цифрови осцилоскопи за съхранение, които имат по -сериозни функционални и метрологични възможности.

Цифровите осцилоскопи за съхранение са свързани към персонален компютър или лаптоп чрез паралелен порт LPT или USB-портирайте и използвайте възможностите на компютър за показване на електрически сигнали. Повечето модели не изискват допълнително захранване.

Всички стандартни функции на осцилоскопа се изпълняват с помощта на специални програми, които работят на компютър, т.е. компютърният дисплей се използва като екран на осцилоскоп. Тези осцилоскопи имат много висока чувствителност и честотна лента.

Ориз. 3. Съхраняващ цифров осцилоскоп ZET 302

Ориз. 4. Програма за работа с цифров осцилоскоп

Съхраняващият цифров осцилоскоп всъщност е специална приставка към компютър, той заема много по -малко работно пространство в сравнение с аналоговите модели, тъй като функциите за обработка и показване на сигнала се прехвърлят на обикновен компютър. Работата на цифровия осцилоскоп за съхранение е ограничена само от работата на компютър.

Общ контрол на последователността на работа на възлите на цифровия осцилоскопът се извършва от микропроцесор. Функционална диаграма цифровият осцилоскоп съдържа редица специфични за компютъра компоненти. Това е преди всичко микропроцесор, цифрови схеми за управление и памет.

Софтуерът за цифров осцилоскоп може да изпълнява много функции, нетипично за осцилоскоп със светлинен лъч, например усредняване сигнал, за да го почистите от шум, бързо преобразуване на Фурие за получаване на спектрограми на сигнала и др.