אוסילוסקופים אלקטרוניים והשימוש בהם

באוסילוסקופים אלקטרוניים ניתן לראות על המסך את העקומות של תהליכים חשמליים ודחפים שונים, בתדירות המשתנה בין כמה הרץ לעשרות מגה-הרץ.

אוסילוסקופים אלקטרוניים יכולים למדוד כמויות חשמליות שונות, להשיג משפחה של מאפיינים של התקני מוליכים למחצה, לולאות היסטרזה של חומרים מגנטיים, לקבוע את הפרמטרים של מכשירים אלקטרוניים, כמו גם לבצע מחקרים רבים אחרים.

אוסילוסקופים אלקטרוניים מחוברים למתח חילופין של 127 או 220 וולט, בתדר של 50 הרץ, וחלקם, בנוסף, ניתנים להזנה ממקור מתח חילופין של 115 או 220 וולט, בתדר של 400 הרץ, או ממקור של מתח קבוע של 24 וולט, מופעל על ידי לחיצה על כפתור «NETWORK» (איור 1).

אורז. 1. פאנל קדמי של אוסילוסקופ אלקטרוני C1-72

על ידי סיבוב של שני הכפתורים המתאימים הממוקמים בחלק השמאלי התחתון של הפאנל הקדמי של המכשיר, ניתן לכוונן את הבהירות והפוקוס כדי לקבל נקודה זוהרת קטנה עם קו מתאר חד על המסך, שלא ניתן להשאיר בשקט לאורך זמן , כדי למנוע נזק למסך צינור הקרן הקתודית.

ניתן להזיז את המיקום הזה בקלות לכל מקום על המסך על ידי סיבוב הכפתורים שלידם יש חיצים דו-צדדיים. עם זאת, מוטב לפני חיבור האוסילוסקופ למקור מתח, לסדר את הפקדים שלו כך שבמקום נקודה על המסך, תקבל מיד קו אופקי זוהר לסריקה, שהבהירות, המיקוד והמיקום שלו על המסך ניתן להתאים בהתאם לדרישות הניסוי על ידי סיבוב הכפתורים המתאימים.

מתח בדיקה (T) מסופק על ידי כבל חיבור ל-"INPUT Y", המספק את הכוח שלו למחלק מתח הכניסה הנשלט על ידי "AMP Y" ולאחר מכן למגבר הסטת האלומה האנכית. אם לפני כן האירה נקודה קבועה על המסך, כעת תופיע עליה פס אנכי, שאורכו עומד ביחס ישר למשרעת המתח הנבדק.

הפעלת מחולל מתח שן המסור המובנה באוסילוסקופ, המחובר לצינור קרן האלקטרונים דרך מגבר הטיית קרן אופקי עם התאמה מוגברת על ידי סיבוב כפתור המתג הממוקם בפינה הימנית העליונה של הפאנל הקדמי של המכשיר, משנה את משך הסוויפ ו מבטיח שתופיע תמונה מעוקלת על המסך שלך (T).

במקרה שלפני הפעלת האוסילוסקופ, הפקדים שלו נקבעו למצבים המבטיחים מראה של קו ניקוי אופקי, אספקת המתח הנחקר ל-"INPUT Y" מלווה בהופעה על המסך של אותה עקומה ו אתה (T). חוסר התנועה של עקומת המתח הנלמדת מושג על ידי לחיצה על אחד הכפתורים של יחידת הסנכרון ועל ידי סיבוב בהתאם של כפתורי STABILITY ו-LEVEL. סקאלה שקופה המכסה את מסך ה-CRT מאפשרת את המדידות האנכיות והאופקיות הנדרשות.

תרשים פונקציונלי של האוסילוסקופ:

רוב האוסילוסקופים האלקטרוניים מאפשרים לך להפעיל בו-זמנית שני מתחים שנבדקו על כניסות Y ו-X, בהתאמה, אם קודם לכן לחץ על כפתור «INPUT X».

עם שני מתחים סינוסואידים בעלי אותם תדרים ואמפליטודות, המוזזים זה לזה ב-a, מופיעות דמויות Lissajous על המסך (איור 2), שצורתן תלויה בהזזת הפאזה α = arcsin B/A,

כאשר B הוא הסמין של נקודת החיתוך של דמות ליסאז'וס עם הציר האנכי; A הוא הסמין של הנקודה העליונה של דמות ליסאז'וס.

אורז. 2. דמויות ליסאג עם שני מתחים סינוסואידים באותם תדרים ואמפליטודות שוות, מוסט פאזה ב-α.

הנוכחות של קרן בודדת בצינור קרן האלקטרונים היא חסרון משמעותי של האוסילוסקופ, אשר אינו כולל התבוננות בו-זמנית של מספר תהליכים על המסך, אשר בוטלה באמצעות מתג אלקטרוני.

למתגים אלקטרוניים דו-ערוציים יש שתי כניסות עם מסוף אחד משותף ויציאה אחת שמתחברת לכניסה של האוסילוסקופ האלקטרוני. כאשר המתג פועל, הכניסות שלו מחוברות אוטומטית אחת אחת מולטיוויברטור לכניסת Y, וכתוצאה מכך שתי עקומות המתח המוזנות לכניסות המתג נצפו בו זמנית על מסך האוסילוסקופ. בהתאם לתדירות המעבר של הכניסות, העקומות מוצגות על המסך כקווים מקווקוים או מלאים. כדי לקבל את קנה המידה הרצוי של העקומות, מותקנים מחלקי מתח בכניסות המתגים.

למתגים אלקטרוניים ארבעה ערוצים יש ארבע כניסות דו מהדקים עם מחלקי מתח ויציאה אחת שמתחברת לכניסת Y של אוסילוסקופ אלקטרוני המאפשר לראות בו זמנית ארבע עקומות על המסך. למתגים אלקטרוניים בדרך כלל יש כפתורים להזזת צורות הגל למעלה ולמטה על מסך האוסילוסקופ, מה שמאפשר למקם אותם בהתאם לדרישות הניסוי.

תצפית בו-זמנית במספר עקומות אפשרית גם עם אוסילוסקופים מרובי-קרן, כאשר לצינורית הקרן הקתודית יש מספר מערכות אלקטרודות היוצרות ומנווטות אלומות.

אוסילוסקופים אלקטרוניים מאפשרים לא רק לצפות בתהליכים תקופתיים נייחים שונים על המסך, אלא גם לצלם אוסצילוגרמות של תהליכים מהירים שונים.

כיום, אוסילוסקופים אנלוגיים מוחלפים באוסילוסקופים דיגיטליים לאחסון, בעלי יכולות תפקודיות ומטרולוגיות רציניות יותר.

אוסילוסקופי אחסון דיגיטליים מחוברים למחשב אישי או לפטופ באמצעות יציאת LPT או USB מקבילה ומשתמשים ביכולות של מחשב להצגת אותות חשמליים. רוב הדגמים אינם דורשים כוח נוסף.

כל הפונקציות הסטנדרטיות של האוסילוסקופ מבוצעות באמצעות תוכנות מיוחדות הפועלות על מחשב, כלומר.תצוגת המחשב משמשת כמסך אוסילוסקופ. לאוסילוסקופים אלו רגישות ורוחב פס גבוהים מאוד.

אורז. 3. אוסילוסקופ דיגיטלי לאחסון ZET 302

אורז. 4. תוכנית לעבודה עם אוסילוסקופ דיגיטלי

אוסילוסקופ דיגיטלי לאחסון הוא למעשה חיבור מיוחד למחשב, הוא תופס הרבה פחות מקום עבודה בהשוואה לדגמים אנלוגיים, שכן הפונקציות של עיבוד והצגת האות מועברות למחשב רגיל. פעולתו של אוסילוסקופ אחסון דיגיטלי מוגבלת רק על ידי פעולת מחשב.

בקרה כללית על רצף הפעולה של הצמתים של האוסילוסקופ הדיגיטלי מתבצעת על ידי מיקרו-מעבד. תרשים פונקציונלי אוסילוסקופ דיגיטלי מכיל מספר רכיבים ספציפיים למחשב. זה בעיקר מיקרו-מעבד, מעגלי בקרה דיגיטליים וזיכרון.

תוכנת אוסילוסקופ דיגיטלי יכולה לבצע פונקציות רבות שאינן אופייניות לאוסילוסקופ קרן אור, כמו ממוצע של אות כדי לנקות אותו מרעש, טרנספורמציה מהירה של פורייה לקבלת ספקטרוגרמות של האות ועוד.