Осциллограф. Основы эксплуатации

Опубликовано: 27.08.2018

Осциллограф — прибор, используемый для наблюдения формы сигнала напряжения. Думаю,ни для кого не секрет, что у меня на столе залежался еще старенький венгерский осцилл. Купил я его как то еще на форуме у одного мужичка, с тех пор он мне служит верой и правдой.

Ну вот, настал тот день и час, когда нужно показать как он работает моим дорогим читателям :-). До сих пор самыми надежными и точными осциллами считаются аналоговые осциллы с электронно-лучевой трубкой. Сколько не хвалят цифровые осциллографы, но нет милее и точнее простого аналогового. Осцилл состоит, как я уже сказал, из электронно-лучевой трубки (тот же самый кинескоп вашего ТВ, у кого они еще, конечно, есть), различных крутилок, а также из щупа

Осциллограф для новичка .

Если у мультиметра щуп состоит из простого провода, то щуп осцилла состоит кабеля. А в кабеле два провода-щупа, которые в конце разветвляются. Этот кабель способен измерять восокочастотные напряжения без помех. Пипочка посередине — это сигнальный щуп, а экран — это щуп масса или земля. Электронщики по разному его называют, но я привык так. На конце щупа зажим белый крокодильчик — это земля, а сигнальный — с иголочкой.

Осциллограф Hantek DSO5102P Год Спустя

Подключаем кабель в разъем, у меня их два, на разных осциллах их может быть разное количество. Это зависит от крутизны осцилла. Так вот, подключаем, запускаем осцилл кнопочкой «Пуск», даем прогрется, ловим линию, и с помощью крутилок выставляем ее посередине. Крутилки на моем осцилле с белым кружочком наверху. А снизу этих крутилок на той же оське щелкунчики. Слева с белым кружочком крутилка по Х координате и щелкунчик по временной развертке, справа крутилки по У координате и щелкунчик по амплитуде напряжения. Осциллограф показывает напряжение во времени.

Бывает ситуация, когда надо определить сигнальный провод, для этого берем один из проводов, касаемся пальцем и смотрим на дисплей осцилла. Если сигнал не исказился — это земля. Если исказился — это сигнальный. На фото ниже пример определения сигнального провода.

Осциллографом мы можем измерять только форму напряжения, ток измерять напрямую не можем! Если только косвенно, используя Закон Ома . Для того, чтобы измерить величину напряжения постоянного тока, нам понадобиться источник постоянного напряжения. Это может быть простая батарейка или блок питания. В моем случае — это Блок питания . Для наглядности выставляем 1 Вольт.

Единица измерения осцилла — сторона квадратика на дисплее. Для того, чтобы измерять в масштабе 1:1, мы ставим щелкунчик по У на 1.

Цепляемся землей на «минус» блока питания, сигнальным на «плюс» блока питания. Видим такю картину:

Линия сдвинулась вверх на 1 квадратик. Это значит, что во времени сигнал с блока питания все время 1 Вольт.

А как же измерить сигналы, которые скажем 100 Вольт? Для этого и придуман щелкунчик по У :-). Оставляем на блоке питания 1 Вольт и щелкаем на риску «2».

Что это значит? Это значит, что полученный сигнал на дисплее осцилла надо тупо умножить на 2.

А вот и сигнал на дисплее осцилла:

На осцилле мы видим значение по У=0,5. Умножаем это значение на то, которое на риске осцилла и получаем искомое значение. То есть 2х0,5=1 Вольт.

А вот такой будет сигнал, если мы поставим щелкунчик на 5. 5х0,2=1 Вольт.

Как мы видим, с этой задачей может справиться обыкновенный Мультиметр.

Если же прикладываем щупы наоборот, то ничего страшного не происходит. Например, выставляем 2 Вольта на блоке питания. Земля осцилла к «плюсу» блока, а сигнальный к «минусу» блока — то есть все подцеплено наоборот. Линия у нас просто ушла вниз, но от этого ничего не меняется. 2 Вольта как есть , так и осталось.

А вот для практики, как я уже говорил, требуется знать форму сигнала. В элетронике используются на 90 % периодические сигналы. Это значит, что они повторяются через какой-то промежуток времени. Очень часто нужно узнать период и частоту переменного сигнала. Для этого и используется наш электронно-лучевой приборчик.

Для того, чтобы не спалить осцилл, я взял трансформатор. Благодаря хорошему трансу, на выходе у меня амплитуда напряжения (это значит от нуля и до самого верхнего или нижнего пика) в пределах 1,5 Вольта, а заходит в транс напруга 220 Вольт.

Цепляемся ко вторичной обмотке транса щупами осцилла и выводим показания на дисплей.

Какая то хреновая синусоида. В идеале нам должна доставляться в розетки чистая синусоида. Россия, что ж еще сказать))). Ну и ладно. Думаю в Ваш дом в розетку идет синусоида почище моей :-). В периодическом сигнале нам важны такие параметры, как частота сигнала и его форма. Поэтому, чтобы определить частоту, мы должны знать период. T — период, V — частота. Они взаимосвязаны.

Определим период сигнала. Период — это время, через которое сигнал опять повторяется. Проще измерять от пика до пика.

Считаем сторны квадратиков по Х. Я насчитал 4 стороны квадратика, а Вы?.

Далее смотрим на крутилку, по Х, которая у нас отвечает за временную развертку. Риска стоит на 5. Сверху написна цена этого деления — msec/div . То есть получается 5 миллисекунд на одну сторону квадратика.

Милли — это тысяча. Следовательно 0,005 сек. Это значение умножаем на наши сосчитанные стороны квадратов. 0,005х4=0,02. То сть один период у нас длится 0,02 сек или 20 милисекунд. Зная период, находим по формуле выше частоту сигнала. V= 1/0,02=50 Гц. Частота напряжения в нашей розетке 50 Гц, что и требовалось доказать.

В настоящее время я себе купил уже цифровой осциллограф

С ним работать одно удовольствие, поэтому тот электронно-лучевой унес на работу. Подробнее про цифровой осцил вы можете прочитать ниже по ссылке.