Зачем нужен осциллограф | РОБОТОША
Часто, произнося это слово в присутствии человека, не связанного с радиоэлектроникой, мне начинало казаться, что я произнес какое-то очень завораживающее слово. В глазах собеседника сразу появлялось удивление и заинтересованность, и он начинал смотреть на меня как на какого-то мага или волшебника. Так что же это за прибор, который делает человека, занимающегося электроникой, фактически Гарри Поттером?
Основное предназначение осциллографа — изобразить форму измеряемого электрического сигнала (его напряжения), и он становится относительно простым в использовании прибором уже после первого с ним знакомства (хотя куча всяких ручек и кнопочек на нем может вогнать в ступор кого угодно). Фактически, осциллограф рисует нам двухмерный график зависимости напряжения от времени, где по горизонтальной оси X мы наблюдаем время, по вертикальной Y — напряжение. Или как еще говорят, осциллограф делает временную развертку сигнала. Интенсивность (или яркость) сигнала на дисплее можно представить в виде третьей оси Z.
Оси осциллографа
Итак, осциллограф — это измерительный прибор, который позволяет:
- Определить временные параметры и значения напряжения сигнала (его амплитуду)
- Замерив временные характеристики сигнала, можно вычислить его частоту
- Наблюдать сдвиг фаз, который происходит при прохождении различных участков цепи
- Наблюдать искажение сигнала, вносимые каким-то участком цепи
- Можно выяснить постоянную (DC) и переменную (AC) составляющие сигнала
- Можно выяснить соотношение сигнал/шум и является ли шум стационарным, или же он изменяется во времени
Еще раз повторюсь, что хотя мы и можем измерять некоторые из параметров исследуемого сигнала, его напряжение (амплитуду), частоту, сдвиг фаз, но именно форма сигнала зачастую позволяет понять процессы, происходящие в электрической цепи.
Рассмотрим пример осциллограммы электрического сигнала — это то, что показывает осциллограф. Картинка идеализирована, работая с реальными приборами таких идеально ровных линий увидеть не получится (из-за чего это происходит я расскажу несколько позже).
Осциллограмма
В нашем случае мы наблюдаем периодический сигнал, у которого отсутствует постоянная составляющая (равна нулю), и мы имеем переменную составляющую в форме прямоугольных импульсов. Действующее (эффективное) значение напряжения (Vrms, среднеквадратичное значение) в данном частном случае совпало с амплитудой сигнала, хотя в общем случае, это не так (действующее значение будет меньше амплитудного). К слову, вольтметры измеряют именно действующее значение напряжения (простенький цифровой вольтметр показывает вообще некоторое средневыпрямленное значение, такое, что при измерении синусоидального сигнала оно равно действующему значению). Хотя есть вольтметры, измеряющие именно амплитудные (пиковые) значения сигналов, вне зависимости от формы сигнала (в них используются пиковые детекторы). К теме работы вольтметров, я обязательно еще вернусь в своих публикациях.
Глядя на полученную осциллограму, можно заметить, что мы имеем:
- периодический сигнал прямоугольной формы
- он принимает значения как положительной, так и отрицательной полярности (вольтметр просто показал бы какое-то число)
- сигнал изменяется в пределах от -6В до +6В (чувствительность по вертикали 2В/деление)
- длительность отрицательного полупериода равна длительности положительного полупериода
Не так уж и мало информации мы получили, глядя на экран осциллографа!
При помощи многоканального осциллографа можно одновременно наблюдать сигналы в различных точках схемы и смотреть, как они между собой соотносятся. Например, на входе и выходе усилителя. Мы можем посмотреть сигнал на входе и сигнал на выходе, выяснить какие искажения в форму сигнала вносит наш усилитель, как изменилась его амплитуда, какова временная задержа (сдвиг фаз). Как правило, увеличение количества входов осциллографа значительно сказывается на его стоимости. На практике, при разработке, отладке, настройке или ремонте цифровых и аналоговых устройств оптимальным, я считаю, наличие в своем арсенале двухканального осциллографа.
В ближайшее время я планирую рассказать о том, как выбрать подходящий для ваших задач осциллограф, на какие характеристики следует обращать внимание, как устроены различные типы осциллографов и покажу, как с этим чудо-прибором работать. Следите за новостями!
Еще по этой теме
Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.
Зачем нужен осциллограф : просто о сложном вопросе
Возможно, вы открываете свой сервисный центр по ремонту оборудования. Может быть, вы радиолюбитель, желающий собрать в своем домашнем инструментарии все необходимые для комфортной работы приборы. Или же вы оснащаете исследовательскую лабораторию для высшего учебного заведения, а может просто смотрите ассортимент измерительных приборов (кстати, отличный ассортимент осцилографов), которые сейчас можно подобрать на любой вкус в магазине электроники.
И вот, в процессе поиска вы натыкаетесь на осциллограф — прибор, очень дорого стоящий и совершенно непонятно что делающий. Попытаемся разобраться, каким образом он работает, зачем нужен и где будет полезен.
Как работает осциллограф
Осциллограф — это прибор, который визуально показывает, есть ли напряжение в какой-то точке электрической цепи. Возьмем для примера современную цифровую модель. Процедура использования такая — в осциллограф вставляется щуп (экранированный отрезок провода) который соединяется с местом, в котором мы хотим посмотреть напряжение. Если оно там есть — ток (очень маленький) начинает идти через осциллограф. Попадая в процессор устройства, он обрабатывается (вычисляются его форма, значение напряжения, частота и другие параметры), и это всё выводится на экран.
Если в точке, к которой мы приставили щуп, ничего нет — на экране будет ровная линия. Если есть постоянное напряжение — линия съедет вверх (или вниз) на то значение в вольтах, сколько и есть в цепи. И самое главное — если напряжение колеблется(переменной частоты), осциллограф очень детально покажет нам его форму и колебания, дав полное представление о том, что же происходит внутри схемы.
Зачем это нужно
Весь окружающий нас мир состоит из колебаний. Это свет,радиоволны, тепловое излучение, механическое движение объектов.Хорошим примером для описания работы осциллографа нам послужат звуковые частоты, которые мы слышим, например, когда слушаем музыку.
Записанный звук воспроизводят динамики. Они преобразуют электрический сигнал в звуковой. А этот электричекий сигнал в них посылает УНЧ (усилитель низких частот). И вот, мы хотим послушать музыку, включаем усилитель, из динамиков идет звук… весьма посредственного качества. Хрипит, свистит, и вообще звучит как-то не так. В чем же дело? Звук нас совсем не устраивает, мы хотим разобраться.
Открываем корпус усилителя, видим его печатную плату. А что дальше? Неисправности, как таковой, нет, усилитель рабочий, все детали на месте. Внешне оценить правильность его работы мы никак не можем — колебания ведь электрические, внешне их никак не увидишь. Тут и приходит на помощь осциллограф.
Мы не сдаемся, берем в руки щуп и начинаем исследовать сигнал, начиная с места, откуда он поступает. Подаем определенную частоту с генератора (например, с телефона или компьютера). Смотрим на вход усилителя — ровная синусоида. Идем дальше по схеме. Проверяем все цепи (предусилитель, корректировочные элементы) — везде сигнал такой же.
Добираемся до оконечного, мощного, каскада. Смотрим, что он выдает — а там ужас! Никакой синусоиды, куча помех, сигнал треугольный, вообще не то, что мы хотели увидеть. Теперь всё понятно — именно этот каскад портит звук. Дальше можно думать над причинами. Возможно, не хватает мощности блока питания (на осциллографе выглядит, как просадки напряжения, искаженная, неровная форма сигнала), возможно, где-то в плате входят искажения, может быть не совсем рабочий какой-то из каналов. Теперь ясно, где искать проблему и как ее решить. Без осциллографа мы бы этого никак не узнали.
.jpg)
Где осциллограф будет полезен
На самом деле, применений невероятно много,ведь работа очень многих важных цепей основана именно на разных сигналах.Начиная с диагностики блоков питания и преобразователей (например, там, где должен быть прямоугольный сигнал — он треугольный, пилообразный или его вообще нет), ремонтом мобильных устройств, компьютеров, радиоуправляемых игрушек -, заканчивая проектировкой нового оборудования, тестированием готовых изделий (у многих осциллографов для этого есть специальные функции), и даже исследованием природных явлений и наглядным наблюдением за ними. Очень удобно сравнивать несколько сигналов — если они должны быть одинаковыми, или наоборот, должны чередоваться, всё это можно проверить.
Почему осциллограф так дорого стоит
Потому что от него требуется точность и быстродействие. Он должен показать именно такую форму сигнала, какая есть на самом деле. Для этого ему требуется считывать этот сигнал миллионы раз в секунду, при этом считывать с точностью в доли процента. Чтобы работать так быстро и точно, нужен мощный процессор и качественные детали обвязки. Нужна огромная техническая работа по проектированию самого осциллографа, затем по написанию к нему программного обеспечения, затем качественная его сборка. Не считая того, что количество деталей в нем сложно представить.
Делая выводы
В любой схеме, где генерируются какие-то сигнал (а это практически везде), его можно посмотреть осциллографом. Если его можно посмотреть, значит можно понять, правильный он или нет, есть он вообще или отсутствует, какой он формы и насколько это критично для конкретного устройства. После того, как с осциллографом начинаешь дружить, без него очень сложно представить себе работу с электронным оборудованием. Это первый и самый главный помощник в каждой качественной мастерской.
*
Для чего нужен осциллограф?
Для чего нужен осциллограф? Когда ты видишь его в первый раз и понятия не имеешь что это такое, возникает такой вопрос, что вообще с ним делают и какую
цель он выполняет?
Сейчас мы подробно постараемся разобраться в этом не хитром устройстве, без лишних научных терминов и головной боли, потому что осциллограф очень полезное и распространенное устройство, не только у профессиональных ремонтников, но и у простых любителей, которые обожают по ковыряться в различном барахле.
Для чего нужен осциллограф, и какие они бывают.
Осциллограф очень полезное устройство, потому что без него невозможно производить необходимые исследования и диагностику компьютеров и ноутбуков.
С помощью специальных проводов мы подключаемся к проблемным участкам печатной платы компьютера и ноутбука и по показателям колебаний на мониторе этого устройства, можно судить, где у нас поломка или отклонения. Это устройство производит замер колебания энергии на промежуток времени, с учетом выявления последующего отклонения или потенциальной поломки.
Осциллограф используется очень часто при ремонте блоков питания от компьютера, микросхем и другой мелочи.
Эти устройства в наше время встречаются двух видов, электронно-лучевые и цифровые.
Электронно-лучевые приборы, очень громоздкие и большие, еще со старых советских времен, но они отличались всегда большой точностью.
Цифровые осциллографы, появились совсем, не давно, хотя они и имеют компактный вариант исполнения, но они не всегда дают точные замеры, в отличие от электронно-лучевых осциллографов.
Для чего еще нужен осциллограф?
Так же это нехитрое устройство применяется в аналитических и проверочных испытаниях нового оборудования и комплектующих.
В этой статье мы разобрали, для чего нужен осциллограф, если он у вас уже есть, то напишите в комментариях какой он у вас есть, и как часто вы им пользуетесь.
Если эта статья, была полезна Вам, поделитесь ею со своими друзьями в социальных сетях, или у вас возникли вопросы и предложения, то напишите в комментариях к статье ниже. Вы также можете перейти на Главную страницу
Напишите в коментариях ниже, если у вас это устройство и каким осциллографом вы пользуетесь?
Для чего нужен осциллограф?
Для чего нужен осциллограф? Когда ты видишь его в первый раз и понятия не имеешь что это такое, возникает такой вопрос, что вообще с ним делают и какую
Сейчас мы подробно постараемся разобраться в этом не хитром устройстве, без лишних научных терминов и головной боли, потому что осциллограф очень полезное и распространенное устройство, не только у профессиональных ремонтников, но и у простых любителей, которые обожают по ковыряться в различном барахле.
Для чего нужен осциллограф, и какие они бывают.
Осциллограф очень полезное устройство, потому что без него невозможно производить необходимые исследования и диагностику компьютеров и ноутбуков.
С помощью специальных проводов мы подключаемся к проблемным участкам печатной платы компьютера и ноутбука и по показателям колебаний на мониторе этого устройства, можно судить, где у нас поломка или отклонения. Это устройство производит замер колебания энергии на промежуток времени, с учетом выявления последующего отклонения или потенциальной поломки.
Осциллограф используется очень часто при ремонте блоков питания от компьютера, микросхем и другой мелочи.
Эти устройства в наше время встречаются двух видов, электронно-лучевые и цифровые.
Электронно-лучевые приборы, очень громоздкие и большие, еще со старых советских времен, но они отличались всегда большой точностью.
Цифровые осциллографы, появились совсем, не давно, хотя они и имеют компактный вариант исполнения, но они не всегда дают точные замеры, в отличие от электронно-лучевых осциллографов.
Для чего еще нужен осциллограф?
Так же это нехитрое устройство применяется в аналитических и проверочных испытаниях нового оборудования и комплектующих.
В этой статье мы разобрали, для чего нужен осциллограф, если он у вас уже есть, то напишите в комментариях какой он у вас есть, и как часто вы им пользуетесь.
Если эта статья, была полезна Вам, поделитесь ею со своими друзьями в социальных сетях, или у вас возникли вопросы и предложения, то напишите в комментариях к статье ниже. Вы также можете перейти на Главную страницу
Напишите в коментариях ниже, если у вас это устройство и каким осциллографом вы пользуетесь?
