6 rzeczy, które musisz wiedzieć o oscyloskopach

Oscyloskopy, niezbędny element wyposażenia warsztatowego, laboratoryjnego, umożliwiają inżynierom i technikom wizualizację przebiegów elektrycznych. Za pomocą oscyloskopów można łatwo zidentyfikować wszelkie problemy występujące w obwodzie elektronicznym, co usprawnia produkcję, konserwację i naprawę elektroniki.

1. Co to jest oscyloskop?

Oscyloskop to przyrząd służący do wyświetlania i analizowania przebiegu sygnałów elektrycznych. Zwykle oscyloskopy wyświetlają przebiegi prądu przemiennego (AC) lub pulsującego prądu stałego (DC) w postaci wykresu, na którym czas jest wyświetlany od lewej do prawej na skali poziomej, a chwilowe napięcie jest wyświetlane na skali pionowej.

Oscyloskopy mierzą charakterystyki związane zarówno z taktowaniem, jak i napięciem:

Czas:

Częstotliwość i okres

Jest to liczba powtórzeń przebiegu na sekundę. Okres to liczba sekund, jaką zajmuje każdy powtarzający się przebieg.

Cykl pracy

Procent okresu, w którym fala jest dodatnia lub ujemna. Mierzony jako współczynnik, cykl pracy wskazuje, jak długo sygnał jest „włączony” w porównaniu do tego, jak długo jest „wyłączony” w każdym okresie.

Czas narastania i opadania zbocza

Kiedy sygnał zmienia się z niskiego do wysokiego poziomu, jest to określane jako czas narastania, a odwrotność tego jest czasem opadania. Pomiar tego parametru jest przydatny przy obliczaniu, jak szybko obwód może zareagować na sygnały przychodzące.

Napięcie:

Amplituda

Jest to miara wielkości sygnału. Amplituda międzyszczytowa mierzy bezwzględną różnicę między punktem o najniższym poziomie napięcia a punktem o najwyższym poziomie napięcia danego sygnału. Podczas gdy amplituda szczytowa oblicza tylko, wartość wysokiego lub niskiego napięcia względem 0V.

Maksymalne i minimalne napięcia

Oscyloskopy dokładnie mierzą najniższe i najwyższe wartości napięcia mierzonego sygnału.

Napięcie średnie

Odnosi się to do obliczania średniej wartości napięcia sygnału lub średniej maksymalnego lub minimalnego napięcia sygnału.

2. Do czego można używać oscyloskopów?

Idealny do testowania, rozwiązywania problemów i prowadzenia badań. Oscyloskop może być używany do monitorowania zmian sygnałów w obwodach w dziedzinie czasu, do sprawdzania płytek drukowanych (PCB) oraz do identyfikowania wszelkich usterek, niedziałających wejść / wyjść i błędów czasowych. Chociaż wszystkie oscyloskopy mierzą napięcie i taktowanie, w połączeniu z przetwornikiem (który przekształca jeden rodzaj energii w inny), oscyloskopy mogą być używane do pomiaru prawie wszystkiego.

Niezwykle wszechstronne oscyloskopy są niezbędnym elementem wyposażenia stosowanym w szerokim zakresie przez różnorodnych profesjonalistów, w tym techników motoryzacyjnych, badaczy w laboratoriach, producentów telefonów komórkowych oraz inżynierów wojskowych i lotniczych. Są również używane do testowania zgodności, gdy sygnał wyjściowy musi spełniać określone standardy.

Oscyloskopy są stosunkowo proste w obsłudze i są dostępne w szerokiej gamie modeli oferujących zarówno podstawową, jak i rozbudowaną funkcjonalność. W rezultacie są przydatne zarówno dla konserwatorów, jak i do użytku domowego.

3. Jak wygląda oscyloskop?

Oscyloskopy cyfrowe mają szereg funkcji na panelu przednim, w tym:

• Wyświetlacz– zajmuje dużą część zewnętrznej powierzchni oscyloskopu i tam wyświetlany jest przebieg. Większe wyświetlacze są lepiej widoczne i umożliwiają użytkownikowi bardziej efektywne monitorowanie różnych elementów przebiegu.
• Złącza– na przednim panelu zostanie zapewnionych wiele różnych złączy, dzięki czemu można wyświetlić wejścia dla każdego kanału. Oscyloskopy często mają więcej niż jeden kanał, a wiele z nich oferuje dwa kanały, dzięki czemu można wyświetlać dwa sygnały w tym samym czasie, co umożliwia porównanywanie tych sygnałów w czasie rzeczywistym.
• Sterowanie– obejmuje to:
  • Wzmocnienie pionowe / czułość wejścia sygnału: mierzone w V / cm, gdzie każda pionowa podziałka reprezentuje liczbę woltów.
  • Podstawa czasu: zmienia prędkość, z jaką ślad przecina ekran w poziomie.
  • Wyzwalacz: umożliwia stabilizację powtarzalnych przebiegów. Różne typy systemów spustowych obejmują; wyzwalanie zboczem, progiem, zboczem i impulsem, które reagują na określone warunki.

4. Uwagi przy wyborze oscyloskopu

Przy wielu dostępnych na rynku modelach oscyloskopów wybór najlepszego urządzenia do aplikacji może być trudnym zadaniem. Decydując, który model jest najbardziej odpowiedni dla Twoich potrzeb, należy wziąć pod uwagę szereg czynników, między innymi:

1. Typ oscyloskopu

Sposób korzystania z oscyloskopu decyduje o wyborze najlepszego modelu. Oscyloskopy dostępne są w wersjach stacjonarnych, podręcznych i komputerowych, przenośność i rozmiar mogą być ważnym czynnikiem w zależności od zamierzonego zastosowania.

2. Pasmo

Ponieważ zakres częstotliwości mierzonych przez oscyloskop może się znacznie różnić, ważne jest, aby technicy upewnili się, że wybrane przez nich urządzenie ma odpowiednią szerokość pasma. Zamierzone zastosowanie oscyloskopu określi wymaganą szerokość pasma, która może wynosić od 50 MHz do 100 GHz.

3. Częstotliwość próbkowania

Odnosi się to do liczby próbek, które oscyloskop może pobrać w ciągu sekundy. Urządzenia zdolne do zebrania większej liczby próbek będą wyświetlać przebieg wyraźniej i dokładniej.

4. Integralność sygnału

Integralność sygnału oscyloskopu oznacza zdolność sprzętu do dokładnego odwzorowywania kształtu fali. Sposób użycia oscyloskopu w dużej mierze określi, jak ważna jest precyzja i dokładność pomiarów.

5. Kanały

Oscyloskopy mają wejścia, które mogą być analogowe lub cyfrowe. Zwykle na każdy oscyloskop przypada od 2 do 4 kanałów analogowych.

6. Zgodność sondy

Sondy służą do podłączania oscyloskopów do testowanych urządzeń. Dzięki ogromnemu wyborowi dostępnych sond (zarówno aktywnych, jak i pasywnych), zapewnienie zgodności oscyloskopu z typem sondy, której potrzebujesz, będzie miało coraz większe znaczenie dla określonych testów.

7. Aplikacje

Podczas testowania obwodów elektrycznych i izolowania wszelkich błędów, aplikacje do analizy sygnałów, dekodowania protokołów i testowania zgodności mogą usprawnić wykorzystanie oscyloskopów. Ponieważ nie wszystkie oscyloskopy są kompatybilne z każdą aplikacją, zbadanie odpowiednich aplikacji jest niezbędne, aby upewnić się, że urządzenie może współpracować z wymaganą technologią.

8. Dodatkowa funkcjonalność

Nowoczesne oscyloskopy oferuje różne funkcje oprócz standardowej wersji. W zależności od przeznaczenia urządzenia niektóre funkcje mogą być pożądane lub wymagane. Takie funkcje obejmują:

• Możliwość zapisywania zarejestrowanych przebiegów w celu późniejszej analizy
• Możliwość jednoczesnego wyświetlania wielu przebiegów w celu porównania
• Analiza spektralna
• Kompatybilność z różnymi platformami operacyjnymi
• Wielokolorowe wyświetlacze
• Możliwość powiększania i pomniejszania w celu uzyskania dokładniejszych odczytów
• Opcje zasilania bateryjnego

5. Dlaczego Tektronix?

Tektronix jest wiodącym dostawcą wysokiej jakości, niezawodnych i zaufanych oscyloskopów. Wszystkie oscyloskopy z dowolnej serii Tektronix korzystają z niezrównanej wiedzy, wysokiej jakości komponentów i dokładnego procesu kontroli jakości niezależnie od ich ceny.

Oscyloskopy Tektronix wykorzystują najnowocześniejszą technologię, aby zmaksymalizować wydajność, poprawić dokładność i zwiększyć możliwości, aby zapewnić użytkownikom osiągnięcie najlepszych możliwych wyników.

Dowiedz się więcej o wyjątkowej wydajności pomiarowej oscyloskopu sygnałów mieszanych Tektronix serii 4 MSO z poniższego wideo:

6. Rekomendowane produkty