Oscilloskopets arbejdsprincip | Oscilloskopets dele og funktion

Vil du oprette websted? Find gratis WordPress-temaer og plugins. Oscilloskoper kommer i en række forskellige mærker og kompleksiteter. To generelle kategorier af oscilloskoper inkluderer dem, der bruges til almindelige bænkarbejde, og de mere komplekse (og dyre) oscilloskoper i laboratoriekvalitet, figur 1a og b. Et bærbart kikkert er vist i figur 1c. Figur 1: (a) Oscilloskop til generelle formål; (b) oscilloskop af laboratoriekvalitet; (c) bærbart oscilloskop (Billeder udlånt af Tektronix, Inc.) I figur 2a er der vist et "digitalt lager"-oscilloskop (DSO). I dagens verden vil du finde disse ret almindeligt brugte. Disse skoper har evnen til at gemme signalbølgeformer i hukommelsen til enten øjeblikkelig eller senere hentning eller visning. Denne type omfang muliggør sådanne applikationer som bølgeformssammenligninger på forskellige tidspunkter eller steder, kompleks, langvarig og/eller kortvarig signalændringsanalyse og andre unikke typer signalsammenligninger og analyser. Disse er analyser, som ville være vanskelige eller umulige at udføre ved brug af standard analoge realtids-skoper (ART). "Real-time" identifikatoren indikerer blot, at det, du ser på skopet, sker nu. For at gemme signaler "digitaliserer" dette scope de analoge signaler ved at sample signalniveauer mange gange i løbet af signalbølgeformens varighed. De digitale data placeres derefter i hukommelsen til genfinding på det ønskede tidspunkt. En anden generation af skoper, annonceret af mindst én velkendt oscilloskopproducent, er dem med "automatiske målinger", grafiske grænseflader, lagring af billedfiler på lagringsmediediske, tilslutning til computere og andre fantastiske muligheder. Disse scopes annonceres for at have evnen til at vise, gemme og analysere komplekse signaler i realtid ved hjælp af tre dimensioner af signalinformation: amplitude, tid og amplitudefordeling over tid. Disse evner gør, at denne type scope går ud over analoge real-time (ART) og digitale lageroscilloskopers (DSO) muligheder. Se figur 2b for et eksempel på denne type omfang.  Mange moderne digitale oscilloskoper gør svære bølgeformmålinger meget nemmere, end det var tilfældet med de gamle analoge skoper. Knapper på frontpanelet og skærmmenuer gør dit valg af automatiske målinger meget intuitivt. Målinger af amplitude, periode, stignings- eller faldtider er alle let at udføre. Nogle af disse moderne skoper kan også udføre noget matematik for dig med hensyn til at bestemme middelværdi og RMS-beregninger, såvel som driftscyklusberegninger og så videre. Automatiserede målinger med disse scopes vises som alfanumeriske udlæsninger på skærmen, som typisk er mere nøjagtige, end du kunne udføre ved at forsøge at fortolke værdier fra scope-graticulaen. Også mange moderne skoper kan producere output, der kan kobles til computere og printere, hvilket øger deres fleksibilitet og anvendelighed yderligere. To generelle funktioner, der er fælles for stort set alle skoper, omfatter følgende: Alle skoper har et katodestrålerør (CRT), hvor de visuelle skærme ses. Alle skoper har kontroller og relaterede kredsløb, der justerer displayet for at hjælpe dig med at analysere spænding, tid, bølgeform og frekvensparametre for signal(er), der testes. I nogle tilfælde manipuleres disse kontroller manuelt; i andre tilfælde kan de være automatiserede, afhængigt af hvilken type oscilloskop du bruger. Figur 2: (a) Et digitalt lageroscilloskop (DSO) (Med tilladelse fra B & K Precision); (b) et digitalt phosphor "højteknologisk" oscilloskop (med tilladelse fra National Instruments) Oscilloskopets dele og funktion Et forenklet eksempel på skopets frontpanellayout er vist i figur 3. Se denne figur, mens du læser den følgende liste og beskrivelser af de forskellige kontroller og relaterede kredsløb. De vigtigste dele af et oscilloskop, der relaterer til kontrollerne vist i figur 3, er følgende: Katodestrålerøret (CRT), som består af en skærm, hvor signaler ses, og elementerne i CRT, som genererer og styrer en strøm af elektroner, der rammer bagsiden (indvendigt) af CRT-skærmen og producerer den belysning, du ser på ydersiden af ​​CRT-skærmen. Bemærk kun til informationsformål det forenklede diagram i figur 4, der viser nogle af disse CRT-elementer. BEMÆRK: Det er ikke nødvendigt for dig at lære detaljer om disse elementer på nuværende tidspunkt i din træning.  Intensitets- og fokuskontroller, som giver brugerne mulighed for at justere lysstyrken, størrelsen, klarheden og fokus på stedet eller sporet på CRT-skærmen forårsaget af elektronstrålen (se figur 3). Positionskontroller (lodret og vandret), som tillader justering af spændinger, der styrer kurvens position på CRT-skærmen. I figur 4 kan du se CRT-"afbøjningspladerne", der styrer positionen og bevægelsen af ​​elektronstrålen, der kommer fra den modsatte ende af røret og rammer bagsiden af ​​skærmen. Positionen, hvor elektronstrålen rammer bagsiden af ​​CRT-skærmen, styres af det elektrostatiske felt, der er oprettet mellem pladerne af potentialeforskellen mellem dem. Elektronstrålens reaktioner på disse felter er illustreret i figur 5. Læg mærke til, at elektronstrålen tiltrækkes af pladen/pladerne, der har en positiv ladning, og frastødes alle afbøjningsplader med negativt potentiale eller ladning. Derfor kan positionen, hvor elektronstrålen rammer skærmen, styres af de spændinger, der er til stede ved afbøjningspladerne. Ved at vide, at afbøjning af elektronstrålen er mod positive afbøjningsplader og væk fra negative afbøjningsplader, kan du forstå positionskontrollerne; Gør ganske enkelt de passende afbøjningsplader enten mere positive eller mere negative, afhængigt af hvilken vej du ønsker, at elektronstrålen skal bevæge sig på CRT-fladen. Figur 3: Typiske kontroller på et dual-trace skop (forenklet) Figur 4: Elementer i et typisk katodestrålerør (CRT) Figur 5: Elektronstrålebevægelse forårsaget af jævnspændinger på afbøjningsplader. Bemærk også, hvad der sker, når en AC signal påføres de forskellige afbøjningsplader, som vist i figur 6a, b og c. De horisontale sweep-frekvenskontroller bruges til at styre den lineære sporingshastighed og gentagelseshastigheden af ​​det horisontale spor af elektronstrålen hen over CRT-skærmen. En savtand (eller rampe-type) bølgeform påført de vandrette afbøjningsplader skaber et vandret spor på skærmen, figur 7. Spændingen påført de vandrette plader kaldes nogle gange den vandrette "sweep-spænding", fordi spændingen får elektronstrålen til at feje vandret hen over skærmen, hvilket skaber et vandret spor eller linje. Figur 6: Elektronstrålebevægelse forårsaget af vekselspænding på afbøjningsplader Figur 7: Lineær sporing forårsaget af savtandspænding på vandrette (H) plader Elektronstrålen bevæger sig eller sporer med en konstant hastighed (lineær hastighed) hen over skærmen fra venstre til højre og går derefter hurtigt tilbage eller "flyver tilbage" til sit udgangspunkt til venstre. I løbet af den meget korte retrace (eller fly back) tid påføres et slukningssignal til systemet, således at scope-skærmen ikke vil vise elektronstrålens bevægelse hen over skærmen (fra højre mod venstre) i tilbageløbstiden. Fordi elektronstrålen bevæger sig med en konstant hastighed over skærmen i løbet af venstre-til-højre-sporingstiden, er der etableret en vandret "tidsbase". Med andre ord ved vi, hvor lang tid det tager for strålen at bevæge sig fra et vandret punkt til et andet på skærmen. På grund af dette kan vi måle tider og beregne frekvenser af signalbølgeformer, der vises, som du vil se senere. Antallet af gange, strålen spores hen over skærmen på et sekund, bestemmes af frekvensen af ​​sweep (savtand) spændingen. Du ser en vandret linje på skærmen, når dette sker med høj hastighed. To grunde til dette er, at: (1) CRT-skærmmaterialet har en persistens, der forårsager kontinuerlig udsendelse af lys fra skærmen i kort tid efter, at elektronstrålen er holdt op med at ramme dette område; og (2) Nethinderne i vores øjne har også et persistenstræk. Det er derfor, du ikke ser flimren mellem billederne i film eller på tv. Sweep-frekvenskontrollerne - horisontal tidsvariabel, "VAR" og horisontal sek/div (sekunder pr. division) - justerer frekvensen af ​​det horisontale sweep-kredsløb i oscilloskopet. Dette styrer antallet af gange pr. sekund, strålen spores vandret hen over CRT-skærmen. Den eller de vandrette frekvensstyringer giver os mulighed for at se signaler med forskellige frekvenser. Efter at have akkumuleret denne information, lad os nu se, hvordan elektronstrålen styres yderligere, forstærkes eller dæmpes for at give meningsfulde visninger på CRT-skærmen. Lodret sektion er, hvor signaler, der skal analyseres, indlæses i skopet, forstærkes eller dæmpes efter behov for korrekt visning. Nøgleelementer i dette afsnit er de(n) lodrette indgangsstik (nogle gange kaldet Y-indgangsstik), og den vertikale dæmper og den vertikale forstærker med tilhørende kontroller. Når skopet er et single-trace skop, er der kun ét lodret indgangsstik. Når et dual-trace skop er involveret, er der to lodrette indgangsstik. (Se kapitel 1 og kapitel 2 V-indgangsstik på tegningen for figur 3.) De lodrette dæmper- og forstærkerkredsløb og tilhørende kontroller gør det muligt at formindske eller øge amplituden af ​​de signaler, der tilføres til skopet via det lodrette indgangsstik (s). Se figur 3 igen, og bemærk de kalibrerede vertikale volt/div og de(n) variable kontrol(er), som bruges til at justere skopernes vertikale følsomhed, hvilket giver signalniveaukontrol. Ved at bruge disse kontroller kan du justere for større eller mindre lodret afbøjning af CRT-sporet med en given vertikal inputsignalamplitude. Horisontal sektion tillader kontrol af spændinger og signaler påført de vandrette afbøjningsplader. Vi har kort diskuteret nogle af de vigtige horisontale afbøjningselementer og kontroller. En af disse kontroller justerer frekvensen af ​​det internt genererede horisontale sweep-signal. Andre mulige elementer relateret til den vandrette kurve kan omfatte en horisontal forstærkningskontrol, der ændrer længden af ​​den vandrette sporingslinje, og et stik (ofte markeret "Ext X" input), der gør det muligt at indlæse et signal fra en ekstern kilde til det horisontale afbøjningssystem , i stedet for at bruge det internt genererede sweep-signal. Synkroniseringskontroller bruges til at synkronisere det signal, du ønsker at observere, med den vandrette kurve; bølgeformen virker således stationær (forudsat at signalet har en periodisk bølgeform). Effekten minder meget om et stroboskoplys, der giver "stophandling", når du f.eks. timing en bil. Du har sikkert også observeret, at roterende blæserblade kan se ud til at stå stille, hvis lyset, der skinner på dem, blinker med den passende hastighed. Det er ikke nødvendigt at gå i detaljer med hensyn til kredsløbet, men det er tilstrækkeligt at sige, at ved at starte eller "udløse" sporet (fra venstre mod højre horisontalt sweep) af elektronstrålen i korrekt tidsforhold til det signal, der skal observeres på skopet (signal tilført de lodrette afbøjningsplader) vises en stabil bølgeform. Kontroller og jackstik, der er forbundet med denne synkroniseringsproces, omfatter følgende: Triggerkildevælgerkontakter "Trigger hold off and level"-kontroller, som hjælper med at indstille det passende niveau for at triggersignalet fungerer bedst. (Se igen på figur 3 for at observere disse kontroller.) Praktiske bemærkninger Forsigtig! En ting du bør lære, når du betjener et kikkert, er, at det ikke er godt at efterlade et lyspunkt på én position på CRT. CRT-skærmmaterialet kan blive brændt eller beskadiget, hvis dette sker i længere tid. Hav aldrig sporet lyst nok til at forårsage en "halo"-effekt på skærmen. Fandt du apk til Android?

Læg en besked 

Message List