Принципы работы осциллографа, современные цифровые осциллографы
Техника измерений
ГлавнаяСтатьи, аналитикаТехника измерений
12 лет назад
При работе с электронными схемами нередко приходится производить тесты, находить неисправности. Бывают ситуации, когда недостаточно наличия вольтметра. В таких случаях требуется осциллограф. Он представляет собой прибор, с помощью которого исследуются гигагерцевые сигналы. Данный инструмент позволяет визуально отслеживать их изменения в виде синусоид для переменного тока, а также в изображении прямой линии – для постоянного. Кроме того, современные осциллографы применяются при анализе лучевых и многих других сигналов.
На первый взгляд такой прибор кажется очень сложным. Но не стоит пугаться его кнопок, ручек и прочего. Ведь он – своего рода продвинутый вольтметр, благодаря которому можно не только измерять напряжение, но и анализировать его изменения.
В зависимости от способа обработки входящего сигнала различают аналоговые и цифровые осциллографы.
У приборов первого типа экраном является электронно-лучевая трубка. В ней пучок электронов попадает на дисплей, в результате чего подсвечивается люминофор. Величина отклонения пучка зависит от приложенного к электродам напряжения. При подаче его к пластинам X создаётся развёртка – движения луча слева направо. Затем луч возвращается назад и движется заново. Потом следует подача исследуемого напряжения на пластины Y.
В дальнейшем на экране аналогового осциллографа, как правило, наблюдается совпадение периодов сигнала и пилы, которая представляет собой расположенный в крайнем левом положении луч. В этом случае в течение однократного прохода развёртки наблюдаются один либо несколько периодов исследуемого сигнала. При необходимости можно изменять развёрточную скорость.
В век высоких технологий аналоговых осциллографов постепенно вытесняет их цифровая смена. Неудивительно, ведь производимые с их помощью измерения являются более точными. Кроме того, цифровые приборы можно подключить к компьютерной технике.
Они позволяют обнаруживать импульсные помехи, а экран остаётся ярким и хорошо сфокусированным при любой скорости разметки.
По принципу работы цифровой осциллограф объединяет в себе достоинства аналогового вида и ЭВМ. Он не только может отображать показатели напряжения в реальном времени, но и делает возможным производство на их основании математических данных, выполнение записи сигналов в свою память и многое другое. А главное, в отличие от аналогового инструмента, цифровой осциллограф может показать “предварительный запуск”, то есть просмотр предыстории сигнала до появления запуска импульса.
Мнения читателей
- Светлана/25.10.2011 – 10:19
КОРОТКО И ПРОСТО, В ДВУХ СЛОВАХ ПРИНЦИП РАБОТЫ ОСЦИЛЛОГРАФА. ТО ЧТО МНЕ НУЖНО!
- Александр/17.03.2011 – 12:24
http://oscillograf.com.ua/princip-dejstviya-cifrovogo-oscillografa/кто ищет, тот найдет. Вот полезная ссылка.
- Александр/17.03.2011 – 12:21
И мне была нужна эта информация, к сожалению не нашел.
.Будем искать) - Тумэн/14.02.2011 – 14:47
Всем привееет!!! Я тут принцип работы осциллографа искал.Можете тоже поискать.=))
.Будем искать)Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:
Метрология и стандартизация
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Реферат
Метрология и стандартизация
От 250 руб
Контрольная работа
Метрология и стандартизация
От 250 руб
Курсовая работа
Метрология и стандартизация
От 700 руб
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Метроло́гия — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Метрология состоит из трёх основных разделов:
- Теоретическая или фундаментальная — рассматривает общие теоретические проблемы (разработка теории и проблем измерений физических величин, их единиц, методов измерений).
- Прикладная — изучает вопросы практического применения разработок теоретической метрологии. В её ведении находятся все вопросы метрологического обеспечения.
- Законодательная — устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины, методов и средств измерений.
Стандартиза́ция — деятельность по разработке, опубликованию и применению стандартов, по установлению норм, правил и характеристик в целях обеспечения безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества, технической и информационной совместимости, взаимозаменяемости и качества продукции, работ и услуг в соответствии с уровнем развития науки, техники и технологии, единства измерений, экономии всех видов ресурсов, безопасности хозяйственных объектов с учётом риска возникновения природных и техногенных катастроф и других чрезвычайных ситуаций, обороноспособности и мобилизационной готовности страны.
Стандартизация направлена на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области посредством установления положений для всеобщего и многократного применения в отношении реально существующих или потенциальных задач.
За реализацию норм стандартизации отвечают органы стандартизации, наделенные законным правом руководить разработкой и утверждать нормативные документы и другие правила, придавая им статус стандартов.
В области промышленности стандартизация ведет к снижению себестоимости продукции, поскольку:
- позволяет экономить время и средства за счет применения уже разработанных типовых ситуаций и объектов;
- повышает надежность изделия или результатов расчетов, поскольку применяемые технические решения уже неоднократно проверены на практике;
- упрощает ремонт и обслуживание изделий, так как стандартные узлы и детали — взаимозаменяемые (при условии, что сборка осуществлялась без пригоночных операций).
На нашем сайте предоставлены учебные материалы для студентов, по метрологии и стандартизации. Суммарно около
Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
Расчет стоимостиГарантииОтзывы
Что такое осциллограф » Electronics Notes
Осциллограф является одним из самых полезных контрольно-измерительных приборов, используемых для проектирования электронных схем, производства электроники, тестирования, обслуживания и ремонта.
Учебное пособие по осциллографу Включает:
Основы работы с осциллографом
Типы осциллографов
Характеристики
Как пользоваться осциллографом
Запуск области действия
Щупы осциллографа
Технические характеристики пробника осциллографа
Типы прицелов включают: Аналоговый прицел Объем аналоговой памяти Цифровой люминофор Цифровая сфера Объем USB/ПК Осциллограф смешанных сигналов MSO
Осциллографы или осциллографы являются важным инструментом в арсенале инженера-электронщика или тестировщика.
Осциллограф — это элемент оборудования для тестирования электроники, который позволяет видеть формы сигналов и, таким образом, значительно упрощает обнаружение любых проблем, возникающих в электронной цепи.
Ввиду преимуществ, которыми они обладают, осциллографы являются важной частью испытательного оборудования электроники в любой лаборатории электроники или области, тестирующей электронное оборудование, будь то в области радиочастотного проектирования, общего проектирования электронных схем, производства электроники, обслуживания, ремонта или везде, где электронные схемы и сигналы на них должны быть исследованы.
Название «осциллограф» связано с тем, что он позволяет наблюдать за колебаниями. Иногда использовалось название электронно-лучевой осциллограф или КРО. Причина этого заключалась в том, что для отображения сигналов использовались электронно-лучевые трубки (ЭЛТ). В настоящее время эти измерительные приборы обычно называют просто осциллографами или просто осциллографами.
Сегодня используются ЖК-дисплеи или плазменные дисплеи, поскольку они меньше по размеру и более удобны в использовании, особенно потому, что не требуют очень высокого напряжения старых ЭЛТ.
Функция осциллографа
Функцией осциллографа является возможность отображать сигналы на каком-либо дисплее. В обычном режиме работы время отображается по оси X (горизонтальная ось), а амплитуда отображается по оси Y (вертикальная ось). Таким образом, можно увидеть форму электронного сигнала на осциллографе, как это может быть предусмотрено. Форму волны можно сравнить с рябью на поверхности пруда, когда в него брошен камень.
Глядя на форму сигнала таким образом, можно увидеть, проанализировать работу схемы и выяснить, почему могут возникнуть какие-либо проблемы.
Основные темы осциллографа
При взгляде на осциллограф можно выделить несколько ключевых тем и областей интереса:
Типы осциллографов: Существует несколько различных типов осциллографов, от аналоговых до цифровых и т.
д. Первые типы осциллографов были аналоговыми, но с развитием цифровых технологий практически все новые измерительные приборы в наши дни управляются процессором и используют цифровую обработку сигналов для обеспечения превосходного отображения осциллограмм.В стандартных настольных коробках содержатся не только осциллографы, но и некоторые осциллографы, предназначенные для подключения к компьютерам с использованием их дисплея и обработки для помощи. Часто это USB-осциллографы, подключаемые через USB-соединения, но другие типы также доступны, подключаемые через другие шинные системы или для использования в стоечных системах, таких как PXI и более старые системы VXI.
Подробнее о . . . . Типы осциллографов.
Технические характеристики осциллографа: Технические характеристики осциллографов иногда могут сбивать с толку. Базовое понимание терминов и того, что они означают, очень полезно. Понимание основных характеристик осциллографа может дать представление об ограничениях того или иного измерительного прибора, а также помочь в выборе, когда его нужно арендовать, купить или даже заказать в обычном магазине.
Технические характеристики аналоговых и цифровых прицелов немного отличаются. Хотя основные понятия, такие как точность, диапазон временной развертки, верхние частоты и т.п., по существу одинаковы, цифровые осциллографы также имеют характеристики таких элементов, как количество битов ЦАП, объем памяти и т.п., характерные для цифровых осциллографов.
Подробнее о . . . . Характеристики осциллографа.
Как пользоваться осциллографом: Несмотря на то, что в наши дни осциллографы просты в использовании, полезно иметь представление о том, как работают эти элементы оборудования для тестирования электроники, какие существуют элементы управления и как они работают. На экране есть даже софт-клавиши, так что можно многое сделать.
Обычно наиболее широко используемые элементы управления являются общими для всех прицелов любого производителя, поэтому переход от одного прицела к другому зачастую относительно прост.
Подробнее о . . . . Как пользоваться осциллографом.
Запуск осциллографа: Функция запуска — одна из наиболее важных функций осциллографа. Триггер осциллографа позволяет «запускать» временную развертку в одной и той же точке на каждом цикле сигнала, и это позволяет отображать ее так, чтобы она оставалась неподвижной на экране.
Функция запуска осциллографа значительно усовершенствовалась с тех пор, как большинство осциллографов перешли на использование цифровых технологий. Доступная цифровая обработка сигналов позволяет триггеру обеспечивать большую гибкость и большую функциональность, чтобы можно было более тщательно исследовать сигналы для выявления проблем и проблем.
Подробнее о . . . . Запуск осциллографа.
Щупы осциллографа: Для любого осциллографа к тестируемому устройству потребуются щупы.
Подробнее о . . . . Сферические зонды.
д. Первые типы осциллографов были аналоговыми, но с развитием цифровых технологий практически все новые измерительные приборы в наши дни управляются процессором и используют цифровую обработку сигналов для обеспечения превосходного отображения осциллограмм.
Разработка осциллографа
Осциллограф разрабатывался в течение многих лет. Потребовалось большое количество новых открытий и изобретений, чтобы достичь того уровня сложности, который мы видим сегодня.
История осциллографов насчитывает более 100 лет, и каждый шаг является результатом инноваций, вдохновения и тяжелой работы.
| Ключевые этапы развития и истории осциллографа | |
|---|---|
| Дата | Открытие / Разработка |
| 1897 | Карл Фердинанд Браун изобрел первую электронно-лучевую трубку (ЭЛТ). Он мог отображать на экране грубые цифры, управляемые напряжением на пластинах трубки. |
| 1899 | Джонатан Зеннек усовершенствовал базовую электронно-лучевую трубку, включив пластины, формирующие луч, и используя магнитное поле для сканирования трассы. |
| 1931 | В. К. Зворыкин усовершенствовал электронно-лучевую трубку, когда подробно описал постоянно герметизированную высоковакуумную электронно-лучевую трубку с термоэлектронным излучателем. Это позволило General Radio изготовить осциллограф, который можно было использовать за пределами лаборатории. |
| Конец 1930-х | Британская компания AC Cossor изобрела двухлучевой осциллограф, который широко использовался во время Второй мировой войны для обслуживания электронного оборудования и, в частности, радарных систем. |
| 1946 | Осциллограф с синхронизируемой разверткой был изобретен Говардом Воллумом и Джеком Мердоком. Это значительно упростило использование осциллографа, поскольку сигналы можно было отображать устойчивым образом. |
| 1946 | Компания Tektronix была основана Говардом Воллумом и Джеком Мердоком. |
| 1963 | Компания Tektronix представила бистабильную трубку для хранения с прямым обзором (DVBST). Это позволило отображать формы одиночных импульсов, а не просто повторяющиеся формы сигналов. |
Цифровой запоминающий осциллограф DSO был изобретен Уолтером Лекроем после производства высокоскоростных дигитайзеров для исследовательского центра CERN в Швейцарии. Уолтер Лекрой позже основал LeCroy Corporation. | |
Внешний вид осциллографа
Осциллограф обычно имеет большое количество элементов на внешней стороне корпуса.
Высокопроизводительный осциллографНа передней панели испытательного оборудования обычно имеется ряд элементов:
- Дисплей Первое, что бросается в глаза при использовании осциллографа, — это большой дисплей, который используется для отображения сигнала. Обычно это может занимать около четверти места на передней панели или даже немного больше. Часто полезно иметь достаточно большой дисплей, тогда на нем легче увидеть различные элементы осциллограммы.
- Разъемы На передней панели имеется множество различных разъемов. Обычно имеется вход для каждого отображаемого канала — часто осциллограф имеет более одного канала. Многие осциллографы являются двухканальными и поэтому могут одновременно отображать два сигнала, что позволяет сравнивать формы сигналов. Другие входы могут включать в себя вход триггера, который позволит запускать кривую на осциллографе в соответствии с этим сигналом.
- Элементы управления На осциллографе имеются различные элементы управления:
- Усиление по вертикали / чувствительность входного сигнала: обычно калибруется в В/см, т. е. каждое деление шкалы по вертикали представляет заданное количество вольт.
- Timebase: изменяет скорость, с которой кривая пересекает экран по горизонтали на осциллографе. Он откалиброван с точки зрения времени / деления, например. 1 мс/см, при условии, что деления расположены с интервалом в один сантиметр.
- Триггер: элементы управления, связанные с триггером, позволяют запускать временную развёртку осциллографа различными способами. Это позволяет получить неподвижное или стабильное изображение на экране осциллографа.
Другие входы могут включать в себя вход триггера, который позволит запускать кривую на осциллографе в соответствии с этим сигналом. Для правильной работы осциллографа необходимо подавать на входы правильные сигналы, а также правильно пользоваться органами управления.
Осциллографы являются одним из наиболее широко используемых элементов испытательного оборудования для электроники. Они обеспечивают высокий уровень понимания работы схемы и являются ключом к обнаружению многих проблем и их решению, будь то в общем проектировании электронных схем, ВЧ-проектировании, производственных испытаниях электроники, обслуживании, ремонте и даже выездном обслуживании.
Другие тестовые темы:
Анализатор сетей передачи данных
Цифровой мультиметр
Частотомер
Осциллограф
Генераторы сигналов
Анализатор спектра
LCR-метр
Измеритель наклона, ГДО
Логический анализатор
ВЧ измеритель мощности
Генератор радиочастотных сигналов
Логический пробник
PAT-тестирование и тестеры
Рефлектометр во временной области
Векторный анализатор цепей
PXI
ГПИБ
Граничное сканирование / JTAG
Получение данных
Вернуться в меню “Тест”. . .
Что измеряет осциллограф? – Compocket
Вкратце осциллограф можно описать, упростив его следующим образом; Измерительный прибор, позволяющий видеть изменения электрического напряжения в зависимости от времени, называется осциллографом.
Общеизвестно, что для проведения таких измерений в нормальных условиях используется вольтметр. Но есть и некоторые отличительные особенности между этими двумя устройствами. Вольтметр может показывать пользователю величину и направление напряжения в цепи только в числовом виде. Осциллограф — это устройство, которое облегчает понимание, представляя изменение напряжения
в зависимости от времени с удобный подход в двухосном графике более четко.
Как работает осциллограф?
Мы можем определить функцию осциллографа как способность отображать электрические сигналы на своего рода экране. Мы можем описать принцип работы осциллографа в его простейшей форме следующим образом: после того, как электронные лучи попали в электронно-лучевую трубку, они начинают падать на экран, покрытый специальным химическим веществом (фосфором), и люминофоры подсвечиваются с каждым биением, обеспечивая изображение на экране. Эти электронные лучи за очень короткое время распространяются на экран осциллографа и превращают измеряемые нами электрические значения в графики, которые мы можем видеть.
Важным моментом, который следует учитывать в ходе этого исследования, является то, что измеренные электрические сигналы показывают время на Ось X (горизонтальная ось) и амплитуда по оси Y (вертикальная ось) . Таким образом, форму электронного сигнала можно увидеть на осциллографе так, как она была предсказана.
Как подключить осциллограф к цепи
Поскольку осциллограф является устройством для измерения напряжения в цепи, он подключается параллельно цепи, как вольтметр. Для выполнения этого соединения доступны различные типы осциллографических пробников. Щупы осциллографа будет подключен к устройству с помощью винтовых разъемов, называемых
BNC, чтобы обеспечить работу осциллографа.
Типы осциллографов
Наиболее часто используются 4 типа осциллографов. Это:
- Цифровой осциллограф
- Аналоговый осциллограф
- USB-осциллограф
- Портативный (портативный) осциллограф
Давайте познакомимся с этими 4 типами соответственно.
Цифровой осциллограф
Может быть показан как наиболее распространенный тип осциллографа. Они работают благодаря быстрому аналого-цифровому преобразователю (АЦП) с высоким разрешением и кнопке, а также микроконтроллеру, который может управлять функциями дисплея. Благодаря поддержке, создаваемой этими микроконтроллерами, сигналы со входа поступают быстро и имеют высокое разрешение. Таким образом, сигнал, отслеживаемый цифровыми осциллографами, может быть остановлен в любой момент, запущен на нужном уровне и записан. Эти удобства являются наиболее важными факторами при выборе цифровых осциллографов.
Аналоговый осциллограф
Устройства этого типа составляют старейший известный класс осциллографов. Логика работы такая же, как и у телевизора с аквалангом. Аналоговые осциллографы работают по тому принципу, что электронный пучок в электронно-лучевой трубке отклоняется на экране под действием входного сигнала, подаваемого на катушки вертикального и горизонтального дефлектора.
USB-осциллограф
Этот тип осциллографа имеет тот же принцип работы, что и цифровые осциллографы. Отличие в том, что у этих приборов нет экрана, как у цифровых осциллографов. Для просмотра сигнала, полученного этими устройствами, требуется компьютер и соответствующее программное обеспечение. 9Осциллографы типа 0241 USB предлагают гораздо более доступную цену, чем другие типы.
Портативный осциллограф
Преимущество этих устройств в том, что их легко носить с собой, поскольку они меньше и легче других типов. Недостатком является то, что он имеет ограниченные возможности. Результаты портативных портативных осциллографов , включают как аккумуляторные, так и заряженные модели; содержит высокую точность. Это устройство, которое в основном используется в полевых условиях, должно быть очень прочным, поскольку оно используется для выявления неисправностей и обнаружения.
Так что у них много больше систем защитных ограждений.
Какие значения можно измерить с помощью осциллографа?
Осциллографы, которые мы рассмотрели выше, имеют возможность измерять множество значений. Благодаря этим осциллографам мы можем видеть значения, которые можно измерить следующим образом:
- Разность фаз
- Частота
- Характеристики полупроводниковых элементов, таких как диоды, транзисторы
- Кривые заряда и разряда конденсатора
- Значения напряжения
- Сигналы изменения электрических величин
- Ток, проходящий через цепь
Цены на осциллографы варьируются в зависимости от их предполагаемого использования.
Если вы ищете небольшой и портативный осциллограф, вы находитесь в нужном месте. Minis обеспечивает точность благодаря высокотехнологичному оборудованию, высококачественным материалам и простому дизайну. Он ставит пользовательский опыт выше всего остального, чтобы дать вам лучший опыт измерения.
