Oscilloskop är viktiga delar av testutrustningen, som gör det möjligt för ingenjörer och tekniker att övervaka elektriska vågformer. Genom att använda oscilloskop blir det enkelt att identifiera problem som uppstår i en elektrisk krets. Detta underlättar tillverkning, underhåll och reparation av elektronik.
1. Vad är ett oscilloskop?
Ett oscilloskop är ett instrument som används för att visa och analysera vågformer för elektriska signaler. Vanligtvis visar oscilloskop vågformer med växelström (AC) eller pulserande likström (DC) i form av ett diagram där tiden framställs från vänster till höger på den horisontella axeln och den momentana spänningen visas på den vertikala axeln.
2. Hur fungerar ett oscilloskop?
Oscilloskop mäter egenskaper relaterade till både tid och spänning:
Tid:
Frekvens och period
Detta är antalet gånger som en vågform upprepas per sekund. Perioden är antalet sekunder som varje upprepad vågform tar.
Arbetscykel
Procentandelen av en period under vilken en våg är antingen positiv eller negativ. Arbetscykeln mäts som en kvot och anger hur länge en signal är ”på” i förhållanden till länge den är ”av” under varje period.
Stig- och falltid
När en signal rör sig från en låg punkt till en hög punkt kallas detta för stigtiden, och det omvända är falltiden. Att mäta denna rörelse är användbart när man beräknar hur snabbt en krets kan reagera på signaler.
Spänning:
Amplitud
Detta är ett mått på signalens storlek. Topp-till-toppvärdet mäter den absoluta skillnaden mellan en högspänningspunkt och en lågspänningspunkt hos en signal. Medan toppamplituden bara beräknar hur hög eller låg en signal relaterat till 0 V.
Högsta och lägsta spänningar
Oscilloskop mäter exakt hur hög och hur låg spänningen på en signal blir.
Medelspänning
Detta är beräkningen av medelvärdet av en signal i allmänhet eller medelvärdet av en signals högsta eller lägsta spänning.
3. Vad används ett oscilloskop till?
Idealiskt för testning, felsökning och forskning, kan oscilloskopet användas för att övervaka signalförändringar i kretsar över tid för att kontrollera kretskort (PCB) och för att identifiera eventuella fel, defekt I/O-krets eller tidsfel. Medan alla oscilloskop mäter spänning och tid, kan användas för att mäta nästan vad som tillsammans med en transducer (som omvandlar en typ av energi till en annan).
Oscilloskop är otroligt mångsidiga och är en viktig utrustningsdel som används flitigt av en mängd olika yrkesgrupper, inklusive biltekniker, forskare i laboratorier, tillverkare av mobiltelefoner och ingenjörer inom militär- och flygindustrin, för att nämna några. De används också för typtestning, där en utgång måste uppfylla vissa standarder.
Oscilloskop är relativt enkla att använda och finns i ett brett utbud av modeller som erbjuder både grundläggande och omfattande funktionalitet. Därför är de användbara för både underhållstekniker och för hushållsbruk.
4. Hur ser ett oscilloskop ut?
Digitala oscilloskop har ett antal funktioner på frontpanelen, inklusive:
- Bildskärm – denna tar upp en stor del av oscilloskopets yta och är komponenten där vågformen visas. Större skärmar är lättare att se och gör det möjligt för användaren att övervaka olika delar av vågformen mer effektivt.
- Anslutningar– ett antal olika kontakter finns på frontpanelen, och visar ingångar för varje kanal. Oscilloskop har ofta mer än en kanal och många erbjuder dubbla kanaler så att två signaler kan visas samtidigt för att tillåta jämförelser.
- Reglage– dessa inkluderar:
- Vertikal förstärkning/signalingångskänslighet: uppmätt i V/cm, där varje vertikal division representerar ett antal volt.
- Tidsbas: ändrar hastigheten för det horisontala svepet över skärmen.
- Trigger: tillåter stabilisering av repetitiva vågformer. Olika typer av triggersystem inkluderar; kant-, tröskel-, lutning- och pulsutlösning som motsvarar specifika förhållanden.
5. Att tänka på när du väljer ett oscilloskop
Med ett antal oscilloskopmodeller på marknaden kan det vara svårt att välja den bästa enheten för ditt användningsområde. Ett antal faktorer bör övervägas när du bestämmer vilken modell som är mest lämplig för dina behov, nämligen:
Typ av oscilloskop
Sättet på vilket ett oscilloskop används är vägledande för vilken typ av oscilloskop du ska välja. De finns som bänk-, handhållna och datorbaserade versioner. Bärbarhet och storlek kan vara viktiga faktorer, beroende på användningen.
Bandbredd
Eftersom utbudet av frekvenser som mäts av ett oscilloskop kan variera mycket, är det viktigt för underhållstekniker välja en enhet med tillräcklig bandbredd. Den avsedda användningen av oscilloskopet bestämmer den nödvändiga bandbredden, som kan variera från 50 MHz till 100 GHz.
Samplingsfrekvens
Detta refererar till antalet samplingar som ett oscilloskop kan utföra per sekund. Enheter som kan göra ett större antal samplingar, visar vågformen tydligare och mer exakt.
Signalintegritet
Ett oscilloskops signalintegritet anger utrustningens förmåga att representera vågformen exakt. Hur oscilloskopet används avgör i stor utsträckning hur viktig precision och noggrannhet är i mätningarna.
Kanaler
Oscilloskop har ingångar som kan vara antingen analoga eller digitala. Vanligtvis finns det 2 till 4 analoga kanaler per oscilloskop.
Sondkompatibilitet
Oscilloskopsonder används för att ansluta oscilloskop till enheter för testning. Med ett stort urval av tillgängliga sonder (både aktiva och passiva), blir det allt viktigare för specifika tester att se till att oscilloskopet är kompatibelt med den typ av sond du behöver.
Användningsområden
När man testar elektriska kretsar och isolerar eventuella fel kan tillämpningar för signalanalys, protokollavkodning och överensstämmelsetestning förbättra användningen av oscilloskop. Eftersom inte alla oscilloskop är kompatibla med alla applikationer är det viktigt att undersöka relevanta användningsområden för att säkerställa att din enhet kan fungera med den teknik du behöver.
Ytterligare funktionalitet
Moderna oscilloskop erbjuder ofta en mängd olika funktioner utöver standardfunktionerna. Beroende på den avsedda användningen av enheten kan viss funktionalitet vara önskvärd eller nödvändig. Funktioner inkluderar:
- Möjlighet att lagra vågformer för framtida referens
- Möjlighet att visa flera vågformer samtidigt för jämförelse
- Spektralanalys
- kompatibilitet med flera olika operativa plattformar
- Färgsskärmar
- Möjlighet att zooma in och ut för mer exakta avläsningar
- Alternativ för batteridrift
6. Rekommenderade produkter
Distrelec har en mängd olika oscilloskop till salu från välkända leverantörer, inklusive Keysight, Tektronix och Rohde & Schwarz.
Tektronix oscilloskop
Tektronix är en ledande leverantör av högkvalitativa och tillförlitliga oscilloskop. Alla oscilloskop från någon av Tektronix-seriena utnyttjar oöverträffad expertiskunskap, högkvalitativa komponenter och en noggrann kvalitetskontroll, oavsett prisnivå.
Tektronix oscilloskop använder den senaste tekniken för att optimera prestanda, förbättra noggrannheten och öka kapaciteten, för att säkerställa att användarna uppnår bästa möjliga resultat. Ta reda på mer om den enastående mätprestanda hos Tektronix 4-serien MSO blandsignaloscilloskop i videon nedan:
Blandsignaloscilloskop 4x 16 MHz 6,25 GS/s
Tektronix 4-serie MSO ger bättre visning av komplexa system genom fyra kanaler och sex kanalmodeller via en 13,3-tums högupplöst skärm (1920 x 1080). Detta oscilloskop är mycket användarvänligt med ett lättanvänt gränssnitt och en kapacitiv pekskärm.
Oscilloskop, 4x 200 MHz, 2 GS/s
TBS2000B-serien ger enkel användning och stöder snabb praktisk inlärning. Med 9-tums WVGA-färgskärm, 10 vertikala divisioner och 15 horisontella divisioner får användarna en bättre överblick över sina signal- och mätresultat.
Keysight oscilloskop
Keysight-oscilloskop är högkvalitativa enheter som ger tillförlitliga, professionella mätningar. Keysights test- och mätenheter är kompatibla med olika Keysight-sonder och adaptertillbehör, vilket möjliggör skräddarsydda testlösningar för ett brett spektrum av användningar. Dessutom finns programvarupaket tillgängliga för förbättrad analys. I Keysight-utbudet förekommer olika typer, inklusive bänk-, handhållna, bärbara och PC-baserade modeller och populära serier som DSOX, EDUX och InfiniiVision.
Oscilloskop InfiniiVision 4000G X DSO 4x 200 MHz 5 GS/s SPI
Med avancerad teknik och stor skärm har oscilloskopen i InfiniiVision 4000 X-serien en bandbredd på mellan 200 MHz och 1,5 GHz. Med den enda oförändrade uppdateringsfrekvensen i branschen (1 000 000 vågformer/sekund) kan du vara säker på att även de minsta felen i din konstruktion kommer att upptäckas.
Oscilloskop SBE InfiniiVision 1000X DSO 2x 50 MHz 1 GS/s LAN
InfiniiVision 1000 X-Series oscilloskop från Keysight är utformade för att ge dig hög kvalitativ, beprövad och sann teknik till otroligt överkomliga priser.
Rohde & Schwarz oscilloskop
Enastående egenskaper hos Rohde & Schwarz- oscilloskopen inkluderar digital trigger, stort minne, frekvenssvarsanalys (Bode-plot), inbäddning i realtid, snabba uppdateringsfrekvenser och mycket lågt brus. De kan förse sina kunder med lösningar för vissa industristandarder samt allmänna tester.
Oscilloskop RTB2000 MSO 4x 300 MHz 1,25 GS/s USB/Ethernet
R&S®RTB2000 är mer än bara ett oscilloskop. Den levereras med en digital voltmeter, vågforms- och mönstergenerator, logikanalysator och protokollanalysator.
Det finns integrerade driftlägen speciellt utformade för frekvensanalys, masktester och långvarig datainsamling. Att felsöka ett brett utbud av elektroniska system är enkelt, effektivt och till ett rimligt pris. Det uppfyller också det viktiga kravet på skydd för investeringar.
