Зачем нужен осциллограф | Серния Инжиниринг

Для тестирования электронных схем применяется много приборов, один из которых — осциллограф. Им пользуются и начинающие электронщики, и сервисные центры электроники, разработчики техники. Поэтому важно разобраться, зачем нужен осциллограф и как он классифицируется.

Для чего нужен осциллограф?

Осциллограф — это прибор для измерения амплитудных и временных параметров электрического сигнала. Современные модели устройств способны вычислять параметры сигнала гигагерцевой частоты. С помощью проводов его подключают к проблемному устройству, а затем отслеживают изменение важных характеристик. Если говорить в целом, для чего нужен цифровой или другой осциллограф, то можно выделить следующие пункты:

• определение временных параметров и величины сигнального напряжения;
• вычисление сигнальной частоты;
• наблюдение сдвига фаз, происходящего при прохождении разных участков цепи;
• выяснение постоянной и переменной сигнальных составляющих;
• выявление сигнального искажения, создаваемое одним из участков цепи;
• выяснение соотношения сигнала к шуму;
• определение вида шума (стационарный или нет), его изменений во времени.

По форме сигнала, определенной с помощью измерительного прибора, специалист сможет установить процессы, происходящие в электрической цепи. С помощью измерительного оборудования можно отслеживать сигналы в разных точках схемы, наблюдать их соотношение между собой. К примеру, на входе и выходе усилителя. Можно изучить сигнальные данные на входе и выходе, узнать о форме искажений, вносимых усилителем, оценить изменение амплитуды, задержку по времени.

Как измерительное оборудование работает?

В осциллограф вставляется щуп, который затем соединяется со схемой или входом электрического прибора, напряжение которого необходимо узнать. Если в нем присутствует ток, то он обязательно пойдет через щуп. Попадая в устройство, он обрабатывается. Измерительное оборудование вычисляет его форму, показатели напряжения, частоту, уровень шума и иные параметры, а затем выводит всё на экран.

Если в точке подключения щупа тока нет, то на мониторе будет просто ровная линия. Если присутствует постоянное напряжение, появится линия, направленная вверх или вниз. Если напряжение колеблется, оборудование покажет форму и колебания, дав оператору понять, что происходит внутри схемы и определить проблемный участок электрической цепи.

Какие они бывают?

После того, как мы выяснили зачем нужен аналоговый и любой другой осциллограф, можно перейти к его классификации. Существует 6 основных типов измерительных приборов:

1. Аналоговые. Считаются классическими моделями измерительных устройств. Аналоговый осциллограф — это прибор для измерения средних сигналов. Нижний предел частоты — 10 Гц. Цена такого оборудования намного ниже, чем цифрового, потому оно до сих пор популярно среди начинающих электронщиков. Главный плюс аналоговых моделей — наименьшее искажение наблюдаемого сигнала. В остальном они сильно проигрывают цифровой техники. Основные узлы устройства:
     a. делитель входного сигнала;
     b. схема синхронизации и отклонения горизонтальной плоскости;
     c. лучевая трубка;
     d. блок питания.
2. Цифровые запоминающие. Устройства предлагают больше возможностей по проведению исследований и измерений, поэтому их цена намного выше, чем аналоговых моделей. Анализирующие способности — главное преимущество запоминающих приборов. Задав определенные настройки, можно заставить оборудование записывать данные в цифровом формате сразу после нормализации. Изображение сигнальных данных более устойчивое, а итоговый результат пользователь может отредактировать путем нанесения меток или масштабированием. Примеры цифровых запоминающих осциллографов: TBS1052B Tektronix, TBS1152B-EDU Tektronix, R&S RTC1000. Основные компоненты прибора:
     a. делитель входного сигнала;
     b. усилитель нормализации;
     c. АЦП-преобразователь;
     d. устройства вывода и ввода информации;
     e. запоминающее устройство.
3. Цифровые люминофорные. Приборы этого типа работают на цифровом люминофоре и считаются самыми дорогими среди всех типов осциллографов. Они способны имитировать изменение интенсивности выводимых данных. Это особенность упрощает диагностику отклонений в импульсных блоках. Примеры люминофорных осциллографов: Tektronix MSO DPO2000B, Tektronix DPO70804C, DPO72304SX Tektronix.
4. Цифровые стробоскопические. В этих моделях используется эффект последовательного сигнального стробирования. Используются они для анализа высокочастотных повторяющихся сигналов, частота которых превышает частоту дискретизации устройства. Они осуществляют выборку множества сигнальных точек за несколько последовательных периодов, а затем воссоздают исходную форму волны. Рабочая частота оборудования этого типа превышает 50 Гц. Одной из популярных моделей стробоскопических осциллографов является DSA8300 Tektronix. Отличительная особенность устройства — широкий выбор оптических, электрических модулей для испытаний.
5. Портативные. Измерительные технологии быстро развиваются, поэтому появилось компактное оборудование для проведения исследований сигналов. Плюс таких устройств заключается в низком потреблении электроэнергии и небольших габаритах. Портативное оборудование часто используют в своей работе электронщики. Примеры малогабаритной измерительной техники: серия R&S RTH Scope Rider, серия R&S (HAMEG) HMO Compact.
6. Комбинированные. В эти приборы встроены анализаторы спектра, поэтому они способны не только собирать информацию о поступающем сигнале, но и определить количество гармоник вместе с уровнем. Примеры комбинированного оборудования: MDO3024 Tektronix, MDO3104 Tektronix, MDO4054C Tektronix.

Осциллографы незаменимы при измерении временных и амплитудных параметров электрического сигнала. Современные модели устройств также способны проводить спектральный анализ.

Заявка на осциллограф

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.

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 в автомобильной диагностики

В мастерской электронщика и электрика если не обязательно, то, по крайней мере, крайне желательно наличие осциллографа. Его используют на ряду с простыми измерительными приборами: амперметром, вольтметром, омметром, в конце концов мультиметром. Из этой статьи вы узнаете об осциллографе — что это такое и для чего он нужен.

Осциллограф — что это?

Все, кто работает с электричеством, знают, что напряжение измеряют вольтметром, а ток амперметром. Но эти приборы показывают только то значение тока, которое есть в момент измерений. Даже при измерении переменных по значению и знаку величин вы получаете какое-то усредненное по определенным алгоритмам или законам значение.

Но с помощью вольтметра можно следить за тем, как измеряется величина, правда, с погрешностями. У стрелочных приборов они обусловлены конструктивными особенностями, а у цифровых также, но добавляются еще и частота дискретизации и другие программные проблемы.

Но как проследить за быстроизменяющимся сигналом, у которого величины изменяются за тысячные и миллионные доли секунды?

Такие измерения крайне важны во многих сферах:

Во всех областях электронике;

При изучении параметров электрооборудования;

В диагностике и настройки систем автомобиля и прочих.

Для этого используют осциллографы и осциллографические пробники. Осциллограф — это тот же вольтметр, только на экране которого показывается не значение напряжения сигнала, а его форма и поведение. Форма сигнала отображается с привязкой к шкале проградуированной в Вольтах (вертикально) и секундах (горизонтально) — для подробного их изучения.

На картинке ниже вы видите примеры изображений на экране осциллографа, красным выделено сколько микросекунд в одном квадратике по горизонтали, а зеленым – сколько вольт по вертикали. Иными словами цена деления на изображении – 1В/дел и 10 мкс/дел.

Сразу стоит отметить, что, в основном, с помощью осциллографов изучают сигнал, который периодически повторяется. Сигналы изменяющиеся произвольным образом изучают с помощью осциллографа с функцией самописца.

Такой функцией обладают преимущественно цифровые осциллографы, но не все цифровые осциллографы умеют записывать осциллограммы в память. На фото ниже изображен аналоговый с электроннолучевой трубкой – он для таких задач не подходит.

Чтобы разобраться каким образом сигнал, который измеряется с периодом в доли секунды замирает на экране можно привести простой пример — стробоскоп. Если любой подвижный предмет периодически освещать коротковременными вспышками света, то в результате вы будете видеть конкретные его положения, как на фотографиях.

При этом, если освещать таким образом вращающийся с определенной скоростью предмет, то при условии, что частота вспышек совпадет со скоростью его вращения — вы будете видеть неподвижный предмет или определенную часть вращающегося предмета обращенного к вам одной и той же стороной в момент вспышки. Если частота вспышек не будет совпадать со скоростью вращения предмета, то вы будете видеть последовательность отдельных его участков в произвольном порядке.

Я встречал и сравнение на примере поезда с бесконечным числом одинаковых вагонов:

Если вспышки буду идти с частотой, совпадающей с частотой смены вагонов перед вами, то вам будет казаться, что каждый раз вы видите один и тот же неподвижный вагон перед собой.

Таким же образом работает и осциллограф — он отображает один и тот же участок периодического сигнала, в результате вы можете изучить особенности его изменения.

В пределах этой статьи мы не будем вдаваться в блоки, из которых он состоит, режимы работы, синхронизации и прочего, давайте рассмотрим что можно сделать с помощью осциллографа.

Осциллограф в электронике

Первое что приходит в голову — это электроника. Вы не можете наглядно увидеть, открылся ли транзистор, и как часто он это делает. Кроме того, при проектировании современных быстродействующих устройств, важно знать не только о самом факте срабатывания полупроводниковых ключей, но и о формах фронтов нарастания и затухания тока и напряжения.

Благодаря этому вы можете узнать насколько правильно подобран режим работы транзистора или другого компонента и о корректности работы радиоэлектронного устройства в целом.

Итак, при проектировании электроники нужно использовать осциллограф для наладки готового изделия и подбора конечных номиналов компонентов, что повышает его надежность.

Осциллограф в ремонте

Ремонт электроники это процесс поиска вышедшей из строя детали, который без необходимого набора инструментов сводится к поочередной замене элементов и узлов до доведения прибора до работоспособности. Иначе говоря — ремонт методом тыка.

Отдельные элементы, например транзисторы, резисторы, индуктивности и конденсаторы зачастую вы можете проверить с помощью мультиметра или универсального транзистор-тестера. С микросхемами дело обстоит иначе.

При ремонте блоков питания вы можете наглядно проконтролировать работу ШИМ-контролера — сердца импульсных преобразователей. Больше нет способов с помощью которых вы можете достоверно убедится в его исправности. Хотя в этом можно убедиться по косвенным признакам.

При ремонте устройств с микроконтроллерами можно проверить работу тактового генератора, наличие сигналов на всех пинах микроконтроллера.

При диагностике усилителей звука, можно увидеть в каком месте исчезает или искажается сигнал.

Ремонт автомобилей

Большинство неисправностей современных автомобилей типа: «не заводится», «провалы при разгоне», «плохо едет и глохнет», — связаны с проблемами в электрической части. Так как все двигателя, которые сейчас устанавливаются, инжекторные, если речь вести о газе или бензине, а если в двигатель работает на дизельном топливе, то у него наверняка стоят форсунки с электронным управлением. То же самое касается и системы зажигания.

Для функционирования систем впрыска и зажигания топлива, расчета моментов срабатывания форсунок и искрообразования, необходимо знать о положении коленчатого и распределительного валов двигателя. Поэтому автомобили оборудованы множеством датчиков.

Для диагностики всех этих систем используют как встроенные протоколы связи, считывают ошибки, так и мотортестеры — приборы которые могут и связываться с системой управления двигателя и работать в роли осциллографа.

Таким образом вы можете узнать о работе датчиков положения, проследить соответствие положения распределительного и коленчатого вала (фазы ГРМ).

С помощью специальных щупов — исправность работы системы зажигания, а по форме осциллограммы определить неисправность катушки, свечей, высоковольтных проводов и наличие импульса на катушки вообще.

Систему зарядки автомобиля можно проверить с помощью осциллографа. Так вы можете диагностировать неисправности диодного моста генератора, не снимая его с автомобиля.

Заключение

Осциллограф помогает увидеть форму сигнала и есть ли он вообще. Это важно и при разработке устройств и при их ремонте. Следует отметить, что можно обойтись и без него, но тогда вы потратите намного больше времени на диагностику прибора, а ремонт превратится в гадание на кофейной гуще.

Источник: electrik.info

В этой статье мы расскажем про осциллограф, зачем он нужен, его особенности и типы, а также как правильно с ним работать.

Итак, с помощью осциллографа можно диагностировать работу датчиков, форсунок и всей системы зажигания, не снимая всего этого с автомобиля. Мастера, искушённые в диагностике различных электрических систем автомобиля знают, какие возможности предоставляет тот или другой диагностический прибор.

Осциллограф в этом списке занимает одно из самых почётных мест. Он даёт возможность проследить весь процесс в динамике, поставить правильный диагноз и принять все необходимые меры для своевременного ремонта.

Типы приборов

В практике, в зависимости от поставленных задач, используются несколько типов осциллографических машин:

1. Стробоскопы.
2. Запоминающие осциллографы.
3. Специальные.
4. Скоростные.
5. Универсальные.

Стробоскопы позволяют выделить на временной шкале осциллографа только те электрические импульсы от исследуемых узлов, которые интересуют в текущем отрезке времени.

В скоростных осциллографах используется принцип «бегущей волны». Широкополосный сигнал, «бегущий» синусоидой по монитору с большой скоростью, позволяет быстро оценить ситуацию в целом.

Задача специальных осциллографов – исследование высоковольтных импульсов. Применяются в основном для установки правильного момента зажигания и для анализа работы различных телевизионных систем.

У запоминающих или цифровых осциллографов, помимо основных диагностических свойств, отличительное достоинство– память. В комплект последних моделей включены устройства с вычислительными функциями. Это значительно расширяет возможности данных аппаратов.

Для автомобиля больше других подходит универсальный осциллограф. Его можно запитать от прикуривателя. Номинальное напряжении – 12В и 24В. Он экономичен и имеет малые габариты.

Технический потенциал

Универсальный осциллограф отображает гармонические, а также импульсные сигналы, передаваемые датчиками со всех электрических узлов. Он регистрирует и исследует:

• группы импульсов,
• фрагменты импульсной «волны»,
• моментальные изменения.

На одной электронной развёртке можно получить изображение сразу двух импульсов.

Для диагностики автомобиля это открывает возможность сравнивать различные показатели, в том числе номинальные и существующие в данный момент.

Особенности

Перед началом работы с осциллографом следует обратить внимание на две его характеристики:

• полярность входа и выхода;
• входное сопротивление.

Большинство современных осциллографов снабжены дифференциальной развязкой питания. То есть для пользователя не имеет значения на «плюс» он попал или на «минус», подключая прибор к бортовой сети. Но в любом случае не лишним будет перестраховаться, и проверить полярность контактов.

Входное сопротивление осциллографов, выпускаемых в настоящее время, указывается в специальном описании. Обычно оно колеблется от 0,1 до 1 Мом. Этот диапазон адаптирован под автомобильную электрическую сеть.

Если конкретное сопротивление не указано, прибор следует включать в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Диагностика

Проверка автомобиля осциллографом, как и любым другим диагностическим прибором, начинается с подключения к электронному блоку управления (ЭБУ).

Однако, возможности конкретного ЭБУ могут быть уже поставленных задач. Вследствие этого часть работ (если не все) переносится на неподконтрольную сферу электрических узлов автомобиля. Так, например, можно выявить отклонения в газораспределительном механизме, подключив осциллограф к датчику расхода воздуха (он вне поля зрения ЭБУ).

Осциллограф для ремонта автомобиля воспроизводит на мониторе графическое отображение импульсов в виде колеблющейся синусоиды с любой из систем управления, установленной на двигателе.

Отчётливость изображения зависит от диапазона частот, на которые настроен прибор. Частоты подбираются в зависимости от того, связана диагностика с системой зажигания или нет. Если связана, то осциллограф следует настраивать на диапазон 0 – 40 кГц. Если нет – на диапазон 0 – 10 кГц.

То есть детальный анализ электронных систем требует более широкого диапазона частот. 40 кГц – это максимум, соответствующий собственным колебаниям наиболее ответственных узлов ДВС.

Как научиться

Освоить осциллограф – несложное дело. Оно займёт у вас какое-то время. Но не большее, чем освоение компьютера или просто смартфона. Достаточно прочитать инструкцию и просто поэкспериментировать на своём автомобиле.

Понадобятся и средства, чтобы приобрести этот прибор. Учитывая расходы на диагностику в специализированных автоцентрах, цена осциллографа вас едва ли смутит. Затраты окупаются быстро. К тому же и выбор на рынке в настоящее время богат.

Купить осциллограф для диагностики автомобиля легко в любом интернет-магазине.

Таким образом, у вас появится прекрасная возможность провести диагностику вашего авто своими руками.

Что выбрать

Какой осциллограф выбрать – решать вам самим. В конечном итоге всё зависит от задач, которые вы ставите перед собой.

В автосервисах обычно используют профессиональные автомобильные осциллографы. Они имеют в комплекте целый набор специальных датчиков, сориентированных на любые параметры электрической системы автомобиля:

• наличие тока в сети,
• высокое и низкое напряжение,
• возникновение разряжения в цепи и т.д.

В самостоятельной практике вполне достаточно обычного осциллографа типа С1. С его помощью можно проверить в автомобиле все электрические цепи.

Единственные недостатки прибора – его габариты (348 х 200 х 502) и необходимость питающего напряжения 220В.

Портативные осциллографы типа Hantek лишены подобных недостатков. Они эффективны и наиболее удобны для диагностики автомобиля в пути. Но здесь высока и цена.

USB осциллограф DISCO 2

Комплект DISCO 2 состоит из:

• щупы разборные с кучей элементов
• линейка ёмкостная
• линейка индуктивная

Комплект линеек. USB осциллограф DISCO 2 Щупы. USB осциллограф DISCO 2 Емкостной датчик. USB осциллограф DISCO 2

С помощью прибора за пару секунд, без снятия клапанной крышки и прочего можно точно определить верность установки фаз ГРМ. С его помощью можно также диагностировать работу датчиков, форсунок и всей системы зажигания, не снимая всего этого с автомобиля.

Заключение

Многие автолюбители, сталкиваясь с проблемами в электрике своего автомобиля, сразу спешат за советом к специалистам. Иногда без этого действительно не обойтись. Но как, например, поступить в дороге, когда единственный советчик – вы сами?

Диагностика по осциллографу – ваше единственное спасение. Этот прибор – надёжный помощник. Нужно помнить об этом и заранее быть наготове.

Андрей Гончаров Эксперт рубрики Ремонт двигателей

Источник: dek-auto.ru

Для чего нужен осциллограф в автомобильной диагностики

Осциллограф. С ним и без него

… этот форум (Легион-Автодата — http://forum.autodata.ru/index.php ), и некоторые другие форумы по профилю, меня многому научили. Раньше, когда только ставил сигналки (а это скучное занятие и оно мне не особо нравилось) , купил книгу «Диагностика и ремонт японских автомобилей» Кучер В.П (админ форума Легион-Автодата). С этого всё и началось. Это, наверное, и были мои первые шаги в профессию «автомобильный диагност»…О работе автодиагноста можно много рассказывать, но не буду растекаться, скажу пару слов об одном из направлений в этой работе —

Несколько примеров использования осциллографа

Обычный мотор Nissan QG15 с шаговым мотором и проблемой с холостыми оборотами. Причём, обучение проходит и всё вроде ничего, но после нескольких запусков обороты начинают чудить.

Подобные случаи вызывают очень большие трудности при диагностике: несколько лет назад (осцил уже имелся, но с ним было мало опыта работы), убил два дня на диагностику с перепаиванием совершенно исправной микрухи, отмыванием до блеска совершенно исправной заслонки, перестановкой её и ЭБУ с другого автомобиля, обвешиванием разъёма лампочками.

В итоге уже начал верить в чудеса: « Всё исправно, но не работает !», (вернее работает, но не так, как надо). Каким-то чудом неисправность была найдена — полусгнивший провод. И я был не первый, кто пытал эту машину, до меня другие авто-мастерские также мыли, чистили, паяли, переставляли… и всё без толку.

Сейчас есть осциллограф. Такие неисправности лучше решать при его помощи. Из-за врождённой лени никуда далеко не углубляюсь … -) и сразу подключаю осцилл, и вот оно — на одном канале сигнал оторван от земли на 2В.

Полусгнивший провод нашёлся быстро:

Автомобиль Nissan Cube – «не едет». Тоже, не вдаваясь в подробности, сразу вкручиваю датчик давления и по сигналу понимаю — выпуск стоит очень рано:

Кто занимался этим вопросом, тот знает, что для того, чтобы проверить метки на цепи, надо долго крутить коленвал, а тут определение неисправности заняло несколько минут.

Toyota Vits с ошибкой Р0500 (сигнал датчика скорости) и дёрганьем коробки. Спидометр работает всегда.

Делаем пробную поездку, скорость в дате сканера определяется, цепляю осцилл на вход датчика скорости в ЭБУ и видим такую картину.

Сигнал «оторван» от земли. Сигнал тут идёт стандартно для всех Тойот: от ABS в приборку, дальше в ЭБУ. Замеряем «массу» на приборке, вот он один вольт, думаю, после прогрева становилось ещё больше и ЭБУ переставал видеть такой сигнал. Далеко искать не пришлось, «масса» приборки прикручена к креплению магнитолы, которое отломилось и «масса» бралась с корпуса магнитолы.

А вот как должно быть и стало после ремонта:

Во многих случаях осциллограф увеличивает скорость диагностики и достоверность диагноза (сам я не любитель долгостроев, стараюсь делать максимально быстро).

Когда выбирал для себя осциллограф, то перечитал много форумов – нигде нет однозначного мнения. Ну, и я не буду советовать, каждый выбирает то, что ему надо для своих задач. Сейчас я работаю Мотодоком-3, при моих задачах он меня полностью устраивает. В принципе, работать можно любым, я думаю, главное понимать что нужно увидеть.

Мои запросы сейчас — четыре (а можно и больше) каналов, обязательно датчик давления, индуктивные датчики (который на провод надевается и для COP катушек), токовый датчик очень желательно (я сделал самодельный, резистор в разрыв провода, неудобство в том, что провод надо резать), токовая осциллограмма в некоторых случаях более информативна. и вроде всё. Хотя вполне можно обходиться приборами и попроще.

Парк обслуживаемых машин у нас, в основном «японцы», как право, так и леворукие, не очень старые. Проблем с ними практически не бывает, надёжность японских машин поражает, как бы не пытались наши сограждане их изломать. И все те примеры, которые я привёл в этой статье, это « неисправности, человеками созданные » (я, вообщем не против, ломайте). Европейские машины тоже обслуживаем, но их пока меньше, потихоньку народ пересаживается с правого руля.

Козлов Алексей Викторович

Ник на форуме «Легион-Автодата» alex22
т. 8 913 247 85 41
г. Барнаул
Автосервис «Пронто»
Ул. Цеховая 58Б
т. 8 913 247 85 41

Источник: autodata.ru

GAZ 31 105, Принцесса дороги. › Logbook › Диагностика своими руками. Часть VI. Осциллограф, просто о сложном.

После последней записи многие задали массу вопросов об осциллограмме и работе самого осциллографа.
И вот, порывшись в своих старых файлах, я нашёл простые Flash файлы в формате .exe, которые не требуют никакого дополнительного ПО и прочих манипуляций, включил и смотри.
Главный плюс — наглядная демонстрация. Всё понятно, просто, без лишней информации.
Так что прошу, всё скинул в один архив (.zip). Можете скачивать. Ну а ниже, я подробно опишу что находится внутри. Заголовок — имя файла. Потому найти всё просто.
— Архив с файлами —

Описание анализа вторичной цепи зажигания

Вот это самый главный, как модно сейчас говорить, MUST HAVE.
Крайне простое, краткое, но в то же время, исчерпывающее описание. Просто с помощью одного этого файла Вы сможете понять, что у Вас происходит с системой зажигания.

Трамблёрная система зажигания

По большей части — игрушка. Позволяет нам «испортить» узлы системы зажигания и увидеть, как это вмешательство отразится на графике. Отличительная особенность — трамблёрная система зажигания. Если в первом файле упор был на инжектора, то тут уже трамблёр.

Анализ вторичной цепи зажигания (Disco Express)

В принципе ничего нового, но полезно обладателям комплекса от Мотор-Мастер.

На этом описание работы системы зажигания завершено, но имеется ещё пара файлов и отдельная папка. Думаю они лишними не будут.

Описание о том, как можно проверить Датчик Положения Дроссельной Заслонки при помощи осциллографа. Как известно, ДПДЗ это простые дорожки, но рано или поздно они стираются. Как ни крути само авто не сможет корректно указать на проблему. Потому потребуется подключение напрямую и проверка самого ДПДЗ. Очень часто именно осциллограф помогает выявить в нём неисправность. В то время как аналогичные тесты с помощью диагностики адаптером и ПО, указывают на ровный график и отсутствие неполадок.

Внутри этой папки имеются файлы:
— Фазы норма
— Подсос воздуха во впускном коллекторе
— Распредвал установлен на 1 зуб раньше
— Выпускной распредвал установлен на 1 зуб позже
— Выпускной распредвал установлен на 2 зуба раньше

Как видно, тут описан анализ меток с помощью осциллографа. Этот материал сложнее. Требуется более дорогое оборудование, которое позволяет при подключении в ДПКВ, ДПРВ и с помощью дополнительных датчиков, входящих в комплект диагностических комплексов (датчик давления, кабели DIS-4 или DIS-8 и т.д.).
Материал скорее для ознакомления. Но указывает, что для проверки фаз не всегда требуется смотреть на метки. Современное оборудование помогает провести это просто и без лишнего вмешательства.

Надеюсь представленная информация была полезна.
Пишите, задавайте свои вопросы, на их основе я и буду выкладывать дальнейший материал по диагностике, чтобы он был максимально полезен.

Источник: www.drive2.com

Выбор осциллографа для диагностики авто

Опции темы

Поиск по теме

Выбор осциллографа для диагностики авто

Бюджет — около 200 долларов.
Назначение — диагностика X-Trail на любительском уровне. То есть деньги я этим зарабатывать не планирую.

Основные варианты:
5 Channel PC Computer USB Digital Storage Oscilloscope , 60$.

Pocket Digital-Oscilloscope ARM DSO203 Nano V2 / Quad, 180$
Привлекателен размерами и выводом на свой экран — удобно не таскать ноут.

Еще вариант купить простой ЮСБ осциллограф с датчиками в комплекте
DiSco Express, 120$.

Жду советов, особенно от людей с опытом диагностики Икса осциллографом:)

Последний раз редактировалось kaskas; 15.12.2011 в 15:16 .

Дело хорошее!:)
5 Channel PC Computer USB Digital Storage Oscilloscope + имеет 5 каналов, т.е. можно просматривать одновременно 5 сигналов.
Но для машины столь много не требуется, если только «парад зажигания» смотреть. Но на наших катушках сложновато это.
— чем больше каналов, тем больше задействовано оперативной памяти, как понимаю, снижается быстродействие.

Pocket Digital-Oscilloscope ARM DSO203 Nano V2 / Quad
Карманный осциллограф наверняка хорош тем, что компа не надо. Но лично меня смущает маленький экран, иногда требуется и амплитуду поточнее померить.
Несовсем понял его характеристики.

У меня DiSco 2. Там два канала, но этого вполне хватет, иногда требуется еще один канальчик, но можно обойтись.
Несомненный плюс — он заточен именно под диагностику. К нему идет простенькая, о удобная программка, которая выводит градусы коленвала на экран. Можно открытие-закрытие клапанов смотреть.
В комплекте идут датчики.
Емкостной датчик не надо брать, он на индивидуальных катушках не работает. Они слишком хорошо экранированы.
Есть еще датчик разряжения, метода работы с ним хорошо расписана, но ИМХО достаточно сомнительная, что касается разряжения во впуске.
Но вещь в целом полезная, можно выхлоп смотреть (пропуски воспламенения), пульсации картерных газов.
Хорошая штука датчик давления, тоже имеет смысл взять.
Кроме режима осциллографа в нем есть режим самописца (запоминает осциллку за длительный период) и логический анализатор (че это. я еще не понял:).

Вот сайт разработчиков DiSco 2. Правда, вложения в постах нельзя посмотреть без самого осциллографа, он как ключ доступа работает.
http://club.motor-master.ru/index.php?c=2

Главное в этом деле — софт. Если к осциллографу не прилагается специальный, заточенный под диагностику двигателей софт — грош цена такому осциллографу в плане автодиагностики.
У меня два Диско. И первая модель, и вторая. Вполне хватает для бытовой диагностики. Третий канал там есть, он цифровой, для внешней синхронизации. И в нашем авто им легко пользоваться, т.к. сигнал на катушки именно в цифровой форме и идет. Можно попытаться напрямую подать сигнал первого цилиндра на вход внешней синхронизации. Сделаю это, как только руки дойдут.
Парад цилиндров снимается одним каналом. Для этого просто нужен соответствующий датчик. Наши катушки зажигания лучше анализировать индуктивными датчиками, которые не сложно сделать самостоятельно. Для этого хорошо подходят миниатюрные релюшки, коих на радиорынке можно купить пригоршню по рублю.
Все совершенно реально, частично проверено уже лично.

Оба «Диско» покупал в виде голой платы, даже без корпуса. Все остальное, корпус, провода, датчики — далаю себе сам.
Но это только для затравки. В планах покупка более продвинутого осциллографа «MT Pro». С этим инструментом уже действительно можно делать много сложных дел.

Последний раз редактировалось vtral; 16.12.2011 в 11:58 .

У нас на проводе на первую катушку есть токовая петля, видимо для синхронизации. Видимо туда нужен какой-то индукционный датчик?

А эти катушки куда вешать?

Скорее тут нужен датчик на эффекте Холла, типа токоизмерительных клещей. Вообще крайне полезный прибамбас в автодиагностике. Хорошо бы такой датчик иметь. Можно купить готовый, т.к. изготовить его довольно сложно в домашних условиях.

Но, в целях внешней синхронизации по 1му цилиндру, достаточно гальванически завести сигнальный провод, управляющий катушкой зажигания первого цилиндра, на вход внешней синхронизации Диско. Стартовать синхронизацию по спаду этого импульса.

Нужно вешать на катушку зажигания, подбирая положение в пространстве, для наилучшего отображения сигнала. Уже сделал себе такие датчики. Самым сложным оказалось надежно и однообразно закрепить датчики на катушках, чтобы сигналы всех катушек снимались в соразмерном масштабе. Пока так и не решил вопрос такого крепления, просто руки не доходят. А так, датчики работают очень хорошо, работу катушки видно отлично, работу всех катушек одновременно, через один канал. 🙂

Как раньше говорилось, наилучшим образом подходит индукционный ДПКВ от ВАЗа. Закрепяляю его так:

Это я на даче из подручных материалов сколхозил, можно при желании и приличнее сделать. Важно зафиксировать датчик неподвижно относительно катушки (даже легкая вибрация движка мешает) и устанавливать строго в одно и то же место. Здесь базой является крпежный винт.
Сигнал очень мощный, может быть до нескольких десятков вольт, его рекомендуется глушить, уменьшая добротность датчика дополнительным сопротивлнием.

Этот датчик хорошо видит даже колебания тока в проводах АКБ при прокрутке стартером. Можно использовать для замера относительной компрессии. Не хуже токовых клещей получается.

Ага, принято, хорошее крепление, нужно развить идею до воплощения.
Сам датчик такой у меня тоже есть, покупал для экспериментов. Для катушек зажигания, уже не помню почему, применять его мне не понравилось. Для катушек применил мелкие релюшки. Кроме того, что работают они очень хорошо, они еще позволяют закрыть капот и наблюдать за работой катушек на ходу, в реальных режимах эксплуатации.
Сопротивления для уменьшения добротности да, обязательно, плюс еще развязывающие, для параллельной работы 4х датчиков на один канал.

Последний раз редактировалось kaskas; 18.12.2012 в 15:24 .

.
.
Парад цилиндров снимается одним каналом. Для этого просто нужен соответствующий датчик. Наши катушки зажигания лучше анализировать индуктивными датчиками, которые не сложно сделать самостоятельно. Для этого хорошо подходят миниатюрные релюшки, коих на радиорынке можно купить пригоршню по рублю.
Все совершенно реально, частично проверено уже лично.

Оба «Диско» покупал в виде голой платы, даже без корпуса. Все остальное, корпус, провода, датчики — далаю себе сам.
Но это только для затравки. В планах покупка более продвинутого осциллографа «MT Pro». С этим инструментом уже действительно можно делать много сложных дел.

Парад цилиндров снимается одним каналом. Для этого просто нужен соответствующий датчик. Наши катушки зажигания лучше анализировать индуктивными датчиками, которые не сложно сделать самостоятельно.

Все остальное, корпус, провода, датчики — далаю себе сам.

Будьте добры поподробней нельзя ли открыть как изготавливаются данные датчики и делается так же парад зажигания из одного датчика, если вопрос конденфициален большая просьба написать в личку.

В 9м сообщении фото датчика, чем не вариант?
Можно из релюх мелких делать. Подробности нужно искать на форумах автодиагностов, они там делятся друг с другом.

ТО есть получается последовательно нужно соединить четыре обмотки, предположим от реле и считать с них импульс, тогда вопрос а ведь искрообразование происходит в паре цилиндров одновременно и искра будет на двух свечах в двух цилиндрах..

Ну киньте тогда хотя бы ссылочку, если не хотите объяснять .

Статья на их форуме, скорее всего закрытая. Вот вырезка из той статьи:

Нужны 4-е индукционных датчика, включаются в параллель и к каждому в последовательно сопротивление 6 КОм.
Сильно сомневаюсь в целесообразности этого «парада» на индивидуальных катушках. Слишком много времени займет их настройка, проще устанавливать один датчик поочередно.
На машинах с ВВ проводами, где хорошо работают емкостные датчики-прищепки, очень даже неплохо будет.

PS На наших машинах при индивидуальном зажигании нет одновременного попарного срабатывания свечей.

Статья на их форуме, скорее всего закрытая. Вот вырезка из той статьи:
.
Нужны 4-е индукционных датчика, включаются в параллель и к каждому в последовательно сопротивление 6 КОм.
Сильно сомневаюсь в целесообразности этого «парада» на индивидуальных катушках. Слишком много времени займет их настройка, проще устанавливать один датчик поочередно.
На машинах с ВВ проводами, где хорошо работают емкостные датчики-прищепки, очень даже неплохо будет.

PS На наших машинах при индивидуальном зажигании нет одновременного попарного срабатывания свечей.

Спасибо Владислав за информацию, полностью согласен на счет настроек парада, лучше индивидуально по одной катушке зажигания проверять.
Просто сам принцип интересен, в индивидуальных катушках зажигания можно использовать обмотки так же и последовательно и каждый всплеск зажигания, будет считан определенной катушкой, конечно параллельная установка датчиков лучше, так как сигнал будет намного меньше искажен датчиками от соседних цилиндров, это все прекрасно для идивидуальных катушек зажигания.
А вот как быть с модулями зажигания, где сигнал гонится сразу по двум проводам ВВ, тут такой принцип считывания парада не сработает, и может даже придется сделать ключ и прицепиться к ДПКВ. Просто поймите меня правильно интересен сам механизм
устройства такого датчика..

Источник: forums.drom.ru

Зачем нужен осциллограф — Сайтостроение

Для человека далекого от радиотехники осциллограф ассоциируется с загадочным и сложным аппаратом предназначенным для использования учеными и различными спецами. Вобщем, прибор не для средних умов. Количество непонятных кнопочек и настроек на этом приборе может загнать в ступор даже технического специалиста.

Между тем, даже начинающему разбираться в радиоэлектронике человеку стоит подумать о приобретении этого прибора, т.е осциллограф купить. Этот аппарат является уникальным инструментом, для тестирования электросхем. Осциллограф способен отоборажать форму электрических сигналов проходящих с течением времени по схеме. Большинство параметров показываемых осцилографом нельзя получить с помощью мультиметра или любого другого прибора.

Осциллограф предназначен для наблюдения, замера и определения:
• Временных параметров напряжения и его амплитуды;
• Частоты сигнала;
• Сдвига фаз, происходящего при прохождении сигнала по цепи;
• Искажения сигнала, формируемого различными участками цепи:
• Выяснения соотношения сигнал/шум.

По своему принципу работы осциллографы делятся на аналоговые и цифровые. Изначально все приборы были аналоговые и использовали для отображения электронно-лучевую трубку. Сигнал в этой модели подается на электроды которые отклоняют электроны в трубке и заставляют точку двигаться по экрану. Аналоговые осциллографы несколько устарели, но до сих пор используются в некоторых отраслях, так как позволяют наблюдать без искажений даже сигнал высокой частоты.

Цифровой осциллограф преобразует сигнал в цифровой формат, а затем обрабатывает полученный результат. Возможности цифровых осциллографов с каждым годом совершенствуются и дополняются новыми функциями. Существуют модели которые запоминают принятый сигнал, стробоскопические, с цифровым люминофором, позволяющие отображать сигналы в виде большого количества снимков.
Как результат, вместе с функциональностью осциллографы расширяют область своего применения. Теперь эти приборы активно используют в области беспроводных сетей Wi-Fi, сотовой связи, при обслуживании других систем передачи данных.

Для чего нужен осциллограф мотор-тестер

Для чего нужен осциллограф мотор-тестер

В данной статье рассмотрено:
Принцип работы системы впрыска топлива
Назначение автомобильного сканера и назначение мотор-тестера.
Пример измерения напряжения сканером и мотор-тестером одновременно, показаны преимущества и недостатки каждого способа. Совет!
С данной статьей также можно ознакомиться в формате видео-урока.

Определяющую роль в современном автомобильном двигателе играют электронные системы управления и регулирования. Постепенно, шаг за шагом они вытеснили механические системы, так как лишь электроника делает возможным соблюдение все более строгих предписаний законодательства по выбросам вредных веществ с отработавшими газами.

На рисунке схематически изображен двигатель с простейшей системой впрыска топлива, которая состоит из следующих исполнительных механизмов:
1. топливная форсунка;
2. свеча и катушка зажигания;
а также из датчиков, которые определяют режим работы двигателя:
1. датчик массового расхода воздуха;
2. датчик положения дроссельной заслонки;
3. датчик абсолютного давления во впускном коллекторе;
4. датчик положения коленчатого вала;
5. датчик температуры;
6. лямбда-зонд.

Каждый датчик формирует определенный сигнал, который соответствует контролируемой им физической величине. Например, датчик расхода воздуха преобразует текущий расход воздуха через двигатель в определенный уровень напряжения, датчик положения дроссельной заслонки контролирует текущий угол открытия заслонки и выдает соответствующее напряжение. Лямбда-зонд выдает сигнал, который несет информацию о содержании кислорода в отработавших газах. Датчик положения коленвала генерирует сигнал, по которому можно определить текущее положение коленчатого вала и скорость его вращения.

Все эти сигналы поступают в электронный блок управления двигателем, на основании чего рассчитывается масса топлива, соответствующая необходимому наполнению цилиндров воздухом, и по этим данным определяется требуемая продолжительность и момент впрыска топлива. Также на основании описанных параметров система определяет угол поворота коленчатого вала, при котором должно происходить воспламенение рабочей смеси.

Если уровень сигнала от какого-либо датчика выходит за допустимый диапазон, система сохраняет соответствующий код неисправности и формирует сигнал водителю – включает лампу “Check Engine” на приборном щитке.

Как правило, диагностика автомобиля с такой системой управления начинается с подключения специализированного авто сканера. Сканер подключается к шине обмена данными электронного блока управления через диагностический разъем автомобиля и позволяет считать ошибки, которые были зарегистрированы электронным блоком управления в процессе работы двигателя. А также позволяет посмотреть информацию, поступающую от датчиков в том виде, в котором их видит блок управления.

Во многих случаях по показаниям сканера однозначно определить причину неисправности практически невозможно, поэтому самой оптимальной методикой поиска будет непосредственный анализ сигналов, поступающих в электронный блок управления и управляющих сигналов от блока управления, и сравнение их с эталонами. Для этих целей используют мотор-тестер.

Мотор-тестер – это специальный многоканальный цифровой осциллограф, предназначенный для диагностики различных систем автомобиля, в том числе и двигателя. Как уже было сказано, диагностика заключается в исследовании амплитудных и временных параметров сигналов, поступающих в блок управления, а также измерение параметров, которые не контролируются датчиками системы впрыска при помощи датчиков из комплекта мотор-тестера.

Например, при помощи дополнительного датчика давления можно получить график изменения давление в цилиндре, по которому можно судить об исправности цилиндропоршневой группы, а также газораспределительного механизма; давление во впускном коллекторе, по которому можно сразу сравнить наполнение всех цилиндров топливовоздушной смесью; давление в выпускном коллекторе. А также напряжения и токи в различных электрических цепях автомобиля.

Все эти сигналы можно непосредственно анализировать при помощи автомобильного осциллографа мотор-тестера независимо от того, возможно ли их просмотреть при помощи сканера вообще.

Итак, обобщив все ранее сказанное, можно сделать вывод, что сканер подключается к электронному блоку управления через диагностическую шину и позволяет просмотреть данные, с которыми оперирует электронный блок при управлении работой двигателя.

Также можно посмотреть параметры рассчитанные блоком управления, например, время впрыска топлива или угол опережения зажигания, на основании которых блок управления генерирует сигналы управления исполнительными механизмами, соответственно, форсункой и катушкой зажигания.

При выходе какого-либо параметра за пределы диапазона, блок управления фиксирует ошибку, однако достоверно определить неисправность предполагаемого узла можно лишь непосредственно перепроверив мотор-тестером уровни сигнала на входе электронного блока либо на выходе датчиков. Или еще и проанализировав сигналы исполнительных механизмов. При необходимости, также можно подключить дополнительные датчики из комплекта мотор-тестера и получить осциллограммы необходимых параметров.

Как правило, мотор-тестер выполнен в виде приставки к персональному компьютеру, что позволяет использовать вычислительные ресурсы компьютера для анализа сигналов, а также выводить результаты анализа на монитор компьютера в удобной форме в виде графиков и диаграмм, и сохранять эталонные сигналы.

Следует отметить, что даже в случае измерения некоторых параметров сканером, непосредственное измерение этих же параметров мотор-тестером, позволяет получить дополнительную информацию. Причиной малой информативности сигнала полученного со сканера является, невысокая скорость обновления данных, как правило сканер позволяет делать замер параметра несколько раз в секунду, чего недостаточно для анализа быстроизменяющихся параметров. Мотор-тестер позволяет производить от ста тысяч измерений в секунду.

Приведем в качестве примера анализ напряжения бортовой сети при запуске двигателя и работе его на ХХ. Измерять напряжение буду одновременно при помощи мультимарочного сканера AutoCom и мотор-тестера MT Pro. В окне сканера в качестве отображаемых параметров выбираю Напряжение батареи и Скорость вращения двигателя.

Окно настройки подсказывает, что чем больше параметров будет выбрано для одновременного отображения, тем меньше будет скорость обновления каждого. Поэтому если необходимо отслеживать параметры, которые изменяются быстрее, чем обновляются показания на сканере, то для измерения этих параметров необходимо воспользоваться мотор-тестером.

Двигатель заглушен. Запускаем запись осциллограммы, Уровень напряжения – составляет почти 12,8 В, что соответствует нормально заряженному аккумулятору.

Теперь включаем запись в окне сканера. Выбираем режим отображения в виде графиков.

Первое, что бросается в глаза – отличия в показаниях постоянного напряжения. Причиной этого может быть то, что измерение напряжения осуществляется в разных точках: щуп мотор-тестера подключен непосредственно к клеммам аккумулятора, а электронный блок показывает напряжение, которое приходит на его вход. Так как разница в показаниях небольшая и никаких симптомов неисправности в работе автомобиля не проявляется, то можно не обращать на это внимания. Как уже отмечалось ранее, двигатель заглушен, тем не менее сканер показывает скорость вращения 25 об/мин. Возможно, эта особенность работы сканера на данном автомобиле. Также не будем обращать на это внимания.

Запускаем двигатель.

По графику оборотов видно небольшой участок стартерной прокрутки, запуск двигателя и стабилизацию холостого хода. На графике выше видно просаживание бортового напряжения до уровня примерно 10,5 В, затем плавное нарастание напряжения до нормального напряжения работы генератора 14,2…14,3 В.

Остановим запись и перейдем к окну мотор-тестера. Находим участок запуска двигателя.

Наблюдается явное сходство сигналов, но первое, что бросается в глаза – наличие ступенек на графике, полученном сканером. Размер этих ступенек как раз и определяется временем обновления параметра. Например, четко видно, что пик падения напряжения в момент включения стартера пропущен и на самом деле напряжение снижалось до 9 В. В определенных случаях по этому сигналу можно определить неисправность аккумуляторной батареи или стартера, а если анализировать сигнал при работающей системе зарядки аккумулятора, по пульсациям напряжения можно определить неисправность в генераторе.

Основным преимуществом сканера является простой доступ практически ко всем параметрам двигателя посредством подсоединения всего одного провода сканера к диагностическому разъему, в случае же с мотор-тестером, необходимо вручную подключать щуп в определенную точку проводки для просмотра требуемого параметра. С другой стороны, мотор-тестер позволяет проводить непосредственное измерение и обеспечивает верные показания не зависимо от исправности бортовой сети или электронного блока управления. А также позволяет проводить анализ параметров, которые сканером просто невозможно проконтролировать.

Мотор-тестер и сканер – два незаменимых прибора в диагностике современного двигателя, которые не заменяют друг друга, а дополняют возможности каждого.

Поэтому Для эффективной работы, необходимо рационально сочетать возможности этих двух приборов. И понимать в каких случаях, какой прибор необходимо использовать.

Автор: Евгений Куришко

Что измеряет осциллограф?

Большинство потребительских товаров включает электронные схемы или компоненты, и осциллограф используется на протяжении всего процесса разработки продукта для тестирования этих компонентов. Но что такое осциллограф? А что измеряет осциллограф?

Осциллограф — это прибор, который графически отображает электрические сигналы и показывает, как эти сигналы меняются с течением времени. Инженеры используют осциллографы для измерения электрических явлений и быстрого тестирования, проверки и отладки схемотехники.Основная функция осциллографа — измерение волн напряжения. Эти волны отображаются на графике, который может многое рассказать о сигнале, например:

• Значения времени и напряжения сигнала.
• Частота колебательного сигнала.
• «Движущиеся части» цепи, представленные сигналом.
• Частота, с которой происходит определенная часть сигнала относительно других частей.
• Указывает, искажает ли сигнал неисправный компонент.
• Какая часть сигнала является постоянным (DC) или переменным (AC) током.
• Какая часть сигнала является шумом и меняется ли шум со временем.

На самом базовом уровне график, отображаемый на осциллографе, показывает, как сигнал изменяется во времени, при этом напряжение отображается вертикально по оси Y, а время отображается горизонтально по оси X.

Интенсивность или яркость сигнала на дисплее осциллографа иногда называют осью Z.В осциллографах с цифровым люминофором (DPO) ось Z может быть представлена ​​с помощью градации цвета дисплея.

Для получения дополнительной информации о восстановлении сигналов, целостности сигналов и измерениях формы сигналов прочтите об основах работы с осциллографами.

Что измеряет осциллограф?

Хотя осциллографы в первую очередь предназначены для измерения вольт, они могут обнаруживать и измерять множество других сигналов, в том числе:

Текущий

Есть несколько способов использовать осциллограф для измерения тока; можно было бы измерить напряжение, падающее на шунтирующем резисторе.Другой — просто использовать токовый пробник.

Звук

Звук можно измерять с помощью осциллографа. Вам понадобится преобразователь (для «преобразования» аудиосигнала в напряжение), который затем вы подключите к каналу на прицеле. Затем вы отобразите сигнал как соответствующее напряжение в зависимости от времени.

Емкость

Хотя осциллограф не дает прямого измерения емкости, его можно использовать для измерения постоянной времени, чтобы определить фактическую емкость электрической системы или компонента с помощью генератора произвольных функций.

Напряжение постоянного тока

Большинство современных осциллографов позволяют автоматически измерять напряжение постоянного тока. Однако вы можете измерить его вручную, «посчитав» вертикальные сетки и умножив на вольты на деление.

Частота

Как и в случае с постоянным напряжением, большинство современных осциллографов автоматически измеряют частоту. Однако можно вычислить частоту вручную, вычислив период сигнала (с помощью курсоров или горизонтальных сеток) и разделив 1 на период, дающий вам частоту.

Индуктивность

Если у вас нет измерителя LCR, вы можете измерить индуктивность с помощью осциллографа и функционального генератора. Это будет простое измерение с погрешностью от 3 до 5%.

Найдите осциллограф, подходящий для вашего приложения

Не все осциллографы одинаковы. Поэтому, прежде чем решить, в какую машину вложить средства, важно понимать требования вашего проекта и тип осциллографа, который может вам понадобиться для получения наиболее эффективных и точных измерений.

При выборе осциллографа необходимо учитывать ряд факторов, включая полосу пропускания, время нарастания, частоту дискретизации, плотность каналов и совместимые пробники. Прочтите нашу разбивку по выбору осциллографа или ознакомьтесь с нашей полной линейкой осциллографов, чтобы найти тот, который подходит для вашего приложения.

10 причин, по которым каждому любителю нужен осциллограф

К своему 18-летию я наконец получил один из инструментов, в котором я так нуждался больше всего для многих моих проектов: осциллограф.Я даже не могу сказать вам, сколько раз я говорил: «Чувак, было бы неплохо иметь осциллограф прямо сейчас». Дело даже не в том, что они непомерно дороги; Стоимость надежных и многофункциональных осциллографов значительно снизилась за последние несколько лет. Теперь, когда у меня есть один, я перечислю, для чего я его использовал чаще всего, чтобы вы тоже совершили прыжок.

Осциллограф — это то, что должно быть в комплекте каждого серьезного производителя.

Моя модель

Мне подарили Hantek DSO5072P.На мой взгляд, этот осциллограф — один из лучших осциллографов начального уровня на рынке. У него есть все функции дорогого прицела, но стоимость действительно дешевого прицела — вы можете найти его на Amazon, нажав здесь. Однако я не буду обсуждать какие-либо особенности этого осциллографа. Все мои советы будут общими и применимы практически к любому осциллографу, представленному на рынке.

Причина №1: Это как мультиметр, только круче!

Странный циклический шум, который я обнаружил в одном из своих источников питания…

Конечно, основная функция осциллографа — измерение электрических сигналов.Но он также чертовски полезен для измерения в основном постоянных уровней напряжения. Например, я использовал свой только сегодня, когда проверял вывод различных уровней напряжения питания. Он также может делать то, что не могут сделать большинство мультиметров: обнаруживать небольшие колебания напряжения питания.

Причина № 2: Вы можете использовать их для отладки аналоговых выходов датчиков.

Аналоговый выход ИК-датчика расстояния перед вращающимся объектом.

У меня есть тонна аналоговых датчиков расстояния.Некоторые из них настоящие, а некоторые — дешевые подделки. Прежде чем я вставлю один из… ммм… более сомнительных датчиков… в схему, я сначала подключу их к моему осциллографу, чтобы измерить, ведет ли аналоговый выход должным образом.

Причина № 3: они отлично подходят для выявления простых ошибок.

Когда я собирал свою покерную фишку с подсветкой, у меня возникли некоторые проблемы с тем, чтобы один из демонстрационных эскизов правильно мигал. Подключив его к осциллографу и измерив период миганий, я смог определить, что где-то в коде я добавил дополнительный ноль.

Причина № 4: Осциллографы особенно хороши в отладке сигналов ШИМ

У меня недавно были проблемы с эскизом для моего проекта Annoy-O-Bug, поэтому я использовал свой осциллограф, чтобы взглянуть на один из ШИМ-выходы на ATtiny. Оказалось, что одна из синхронизированных функций в моем эскизе мешала широтно-импульсной модуляции на этом выводе. Я бы, наверное, никогда не понял, почему прямоугольная волна ШИМ не постоянна, если бы не мой прицел.

Причина № 5: Вы можете использовать осциллографы для отладки коммуникационных шин

Я сделал небольшой ремонт, чтобы заменить экран на одной из моих визитных карточек экраном, и, к моему большому сожалению, все устройство перестало работать.Я не мог понять почему, пока не исследовал шину I2c дисплея на карте. Я ожидал увидеть контрольные прямоугольные волны с нечетными интервалами, которые указывают на передачу данных, но на самом деле я обнаружил кое-что совсем другое: при сборке экрана я случайно замкнул линию SDA на землю. Поскольку данные передаются путем опускания линии SDA на низкий уровень, это, очевидно, создавало проблемы. Исправление паяного соединения устранило мою проблему.

Причина № 6: Они действительно упрощают сбор данных

Выходной сигнал прямоугольной формы и собранные данные, импортируемые в Numbers

Многие осциллографы имеют режим экспорта CSV, в котором точки данных собираются в течение нескольких секунд и сохраняются в Флешка.Затем вы можете перенести CSV-файл в программу для работы с электронными таблицами, такую ​​как Numbers или Excel, для дальнейшего анализа. Есть масса случаев, в которых это может быть полезно, например, когда вы хотите получить точную формулу для тригонометрической формы волны.

Причина № 7: Это отличные обучающие инструменты

Вы можете многому научиться, глядя на точки в цепи с помощью мультиметра. Имея возможность видеть изменения формы сигнала аналоговой схемы в реальном времени или имея возможность наблюдать, как биты и байты передаются от одного устройства к другому в цифровой схеме, вы можете лучше понять, насколько сложны некоторые из них. схемы действительно есть.Вы также можете покопаться в своем осциллографе, сняв заднюю панель, чтобы немного узнать об аналоговых / цифровых схемах.

Причина № 8: НЕКОТОРЫЙ ПАРЕНЬ СОЗДАЛ 3D ОСЦИЛЛОСКОП ART

Хорошо, может быть, вы не можете сделать это на прицелах с цифровыми экранами, но все же. Посмотрите, насколько это круто:

Причина № 9: Вы можете выполнить сложный математический анализ нескольких сигналов

Вычитание двух идентичных сигналов дает плоскую линию

Допустим, вы пытаетесь разработать схему звукового глушителя для определенной частоты звука.Вы можете подключить результат схемы глушителя к одному из каналов на вашем прицеле, а звуковую волну — на другой канал. Многие осциллографы предлагают возможность затем добавлять одну волну к другой. Если у вас ровная линия, значит, ваша схема работает! Это всего лишь один пример; существует масса различных сценариев, в которых это было бы полезно.

Причина № 10: они создают отличный фон / опору для фотографий

У меня заканчиваются полезные сценарии (10 — это много), поэтому я решил добавить в этот пост несколько лишний вариант использования.Вы можете по-настоящему оживить фотографии своих проектов, включив осциллограф на несфокусированном фоне — это добавит достоверности фотографиям и заставит вас выглядеть настоящим мастером! Выше моя крошечная фишка для покера с осциллографом на заднем плане. Также обратите внимание на домашнюю страницу Hackster.io. Похоже, у нас с фотографом одна и та же модель прицела!

Вот и все! Чтобы увидеть больше моих проектов, посетите www.AlexWulff.com и мою страницу профиля Hackster .Вы также можете проверить больше моих писем здесь . Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь, оставьте ответ ниже или напишите мне по электронной почте (контактная информация на моем веб-сайте).

Что такое осциллограф? Зачем он вам нужен?

Практические практические руководства

Резюме

Осциллографы отображают сердцебиение электронных устройств. Они дают нам всевозможные сведения о том, правильно ли работает электронное устройство, что позволяет нам проверить его жизненно важные функции.

Описание

Жизненно важными показателями наших устройств могут быть напряжение или ток. И точно так же, как мы не хотим, чтобы наши сердца бились слишком быстро или слишком медленно, мы хотим, чтобы эти напряжения колебались с правильной скоростью или частотой. Все мы знаем, что шумы в сердце — это плохо. Что ж, нам тоже не нужны сбои в электрических сигналах, и осциллограф может помочь нам их найти. Подобное понимание ваших электронных устройств позволяет вам убедиться, что они работают должным образом. А если это не так, осциллографы помогут вам диагностировать проблему и исправить ее.Если вы инженер-электрик, скорее всего, вы могли бы использовать осциллограф — независимо от того, являетесь ли вы инженером-испытателем или студентом, или работаете на производстве, ремонте, исследованиях или разработках.

Осциллографы серии 1000 X для различных измерений.

Базовая операция осциллографа отображает зависимость напряжения от времени с напряжением по вертикальной оси и временем по горизонтальной оси. Это позволяет вам дважды проверить, соответствует ли сигнал вашего устройства ожидаемому как по величине, так и по частоте.А поскольку осциллографы обеспечивают визуальное представление сигнала, вы можете видеть любые аномалии или искажения, которые могут возникнуть. Но прежде чем приступить к тестированию, вам следует учесть некоторые моменты.

Осциллографы отображают напряжение по вертикальной оси и время по горизонтальной оси.

Осциллографы

бывают разных видов. Вы хотите выбрать осциллограф с правильной полосой пропускания, целостностью сигнала, частотой дискретизации и входными каналами.Вы также должны убедиться, что он совместим с любыми приложениями и датчиками, которые могут вам понадобиться. Вот список некоторых функций, которые вы должны проверить, решая, какой осциллограф использовать:

• Полоса пропускания — диапазон частот, который осциллограф может точно измерить. Полоса пропускания осциллографа обычно составляет от 50 МГц до 100 ГГц.
• Частота выборки — количество выборок, которое осциллограф может регистрировать в секунду. Чем больше выборок в секунду, тем четче и точнее отображается форма волны.
• Целостность сигнала — способность осциллографа точно отображать форму сигнала. Вам не нужен пульсометр, отображающий неверную информацию. То же самое и с вашим тестируемым устройством. Вы бы не захотели объявлять свое устройство неисправным и тратить недели на поиск первопричины, хотя на самом деле проблемы нет.
• Каналы — вход осциллографа. Они могут быть аналоговыми или цифровыми. Обычно на один осциллограф приходится от 2 до 4 аналоговых каналов.
• Совместимость пробника — Пробник — это инструмент, используемый для подключения осциллографа к тестируемому устройству. Существует большое количество пассивных и активных пробников, каждый из которых предназначен для конкретных случаев использования. Вам нужен осциллограф, совместимый с типом пробника, который вам нужен для конкретных испытаний.
• Приложения — Программное обеспечение для анализа сигналов, декодирования протоколов и тестирования на соответствие может значительно сократить время, необходимое для выявления и фиксации ошибок в ваших проектах.Программное обеспечение для анализа может помочь вам найти и оценить джиттер, выполнить преобразования Фурье, создать глазковые диаграммы и даже определить и количественно оценить перекрестные помехи. Программное обеспечение для декодирования протоколов может идентифицировать цифровые пакеты информации, запускать при различных условиях пакета и выявлять ошибки протокола. Не все осциллографы совместимы со всеми приложениями.

Теперь, когда вы вооружились жаргоном, вы готовы приступить к работе. Самая простая проверка требует только осциллографа с полосой пропускания от 50 до 200 МГц, пассивного пробника и достаточной частоты дискретизации, целостности сигнала и входных каналов.

Вооружившись этими основами, вы можете выборочно проверить свои печатные платы (PCB), чтобы найти неисправные детали, зашумленные линии питания, короткие замыкания и неработающие устройства ввода-вывода (входы и выходы); погрузитесь в различные режимы запуска для поиска коротких замыканий, сбоев и временных ошибок; и фиксируйте сигналы и данные, чтобы подтвердить качество ваших проектов. Некоторые базовые осциллографы даже обеспечивают анализ Боде или частотный и фазовый анализ. И это только начало.

Анализ частотной характеристики, выполняемый осциллографом InfiniiVision.

Осциллографы

— универсальные и широко используемые инструменты. Автомобильные техники используют осциллографы для диагностики электрических проблем в автомобилях. В университетских лабораториях осциллографы используются для обучения студентов электронике. В распоряжении исследовательских групп по всему миру есть осциллографы. Производители сотовых телефонов используют осциллографы для проверки целостности своих сигналов. В военной и авиационной промышленности осциллографы используются для проверки систем радиолокационной связи. Инженеры НИОКР используют осциллографы для тестирования и разработки новых технологий.Осциллографы также используются для тестирования на соответствие, например, протоколов USB и CAN, где выходной сигнал должен соответствовать определенным стандартам.

Приложения

— 6 Основы для максимально эффективного использования вашего осциллографа
— Примечания к приложению «Основные принципы осциллографа»

Логический анализатор и осциллограф — Статьи Saleae

В реальном мире электрические сигналы являются аналоговыми (включая цифровые!). Осциллограф позволяет просматривать аналоговые напряжения и их изменение с течением времени.Осциллографы лучше всего использовать для оценки целостности сигнала и измерения характеристик аналоговых схем.

С другой стороны, логические анализаторы представляют сигналы в их цифровой форме: логический 0 или логическая 1. Это похоже на осциллограф с разрешением в 1 бит. Однако большинство логических анализаторов имеют намного больше каналов, чем осциллографы (8, 16 или даже более 100 каналов). Логические анализаторы — отличные инструменты для просмотра цифровых сигналов, отладки цифровой связи (например, последовательного интерфейса, I2C) и определения характеристик цифровых систем с помощью множества линий (например,грамм. ПЛИС).

Выбор правильного инструмента для работы может быть решающим шагом при отладке цепей. По своей сути осциллограф полезен для измерения и визуализации аналоговых сигналов с 1-4 каналами. Логический анализатор лучше всего подходит для цифровых систем с более чем 4 каналами.

Осциллограф может помочь вам визуализировать аналоговые сигналы и измерить различные характеристики, такие как амплитуда, вызывной сигнал, переходные сигналы, фаза и нежелательные импульсы. Даже при отладке цифровых систем вы можете легко измерить целостность сигнала с помощью осциллографа.

Пример осциллографа, отображающего синусоидальную волну и выброс на двух каналах

Однако, если вам нужно контролировать и отлаживать выход цифровой системы или захватывать цифровую связь, такую ​​как последовательный порт и I2C, часто лучше использовать логический анализатор. орудие труда. Логические анализаторы обычно предлагают больше каналов, чем осциллограф, и могут отображать данные в режиме состояния, когда один из каналов действует как часы.

Пример логического анализатора, отображающего цифровые сигналы по шести каналам

Различия между осциллографами и логическими анализаторами можно резюмировать в следующей таблице:

Как работают осциллографы?

На следующей схеме показаны основные функциональные блоки, которые можно найти в цифровом запоминающем осциллографе (DSO).Обратите внимание, что некоторые блоки были опущены для простоты.

Блок-схема осциллографа

Пробник: Деталь, которая подключается к вашей схеме. У большинства пробников есть два наконечника, поскольку осциллограф измеряет напряжение (разность электрических потенциалов) между двумя точками.

Усилитель / аттенюатор: Осциллографы часто содержат схемы для усиления или ослабления электрических сигналов, чтобы их можно было эффективно отображать для пользователя. Эта схема может находиться в пробнике или в шасси осциллографа.

Выбор триггера: Многие осциллографы позволяют выбирать между внутренним или внешним сигналом (на отдельном пробнике) для запуска развертки, отображающей захваченную форму сигнала.

Логика управления: Внутренняя логика или программное обеспечение, позволяющее настраивать способ захвата и отображения сигналов.

ADC: Аналого-цифровой преобразователь. АЦП отвечает за выборку электрического сигнала через равные промежутки времени и преобразование напряжения в цифровую информацию, которая хранится в памяти.АЦП для осциллографов часто имеют разрешение 8, 12 или 16 бит.

Память: Данные выборки из АЦП сохраняются в памяти. Эта информация используется для восстановления близкого приближения электрического сигнала — формы волны — на дисплее.

Time Base: Используется для управления горизонтальной (временной) осью на дисплее. Информацию о запуске можно использовать для настройки временной развертки, чтобы периодический сигнал, такой как синусоида, стабильно отображался на дисплее.

Дисплей: В современных цифровых осциллографах форма сигнала создается на основе информации во временной базе и данных в памяти.Чаще всего осциллограммы отображаются с напряжением по оси Y и временем по оси X.

Как работают логические анализаторы?

На следующей схеме показаны основные функциональные блоки большинства логических анализаторов. Как и в примере с осциллографом, блоки были упрощены.

Блок-схема логического анализатора

Пробников: Если вы используете логический анализатор, вам может потребоваться разместить много пробников в ограниченном пространстве. В результате пробники часто бывают простыми: кусок провода с зажимом и мало или совсем без схем.Некоторые датчики могут иметь десятки каналов, упакованных в один разъем высокой плотности, для которого требуется специальная точка крепления на вашей тестовой системе.

Выбор часов: Некоторые логические анализаторы позволяют вам выбирать, какие часы будут использоваться для выборки сигналов. Внутренние часы будут производить выборку через равные промежутки времени (режим синхронизации), или входной канал может использоваться в качестве источника синхронизации (режим состояния).

Компаратор: В отличие от осциллографа, логический анализатор сравнивает каждый входной сигнал с заданным пользователем порогом напряжения.Если напряжение выше порогового значения, оно сохраняется как высокий логический уровень (1). В противном случае он сохраняется как низкий логический уровень (0). Поскольку логическим анализаторам не требуются АЦП, у них часто намного больше каналов, чем у осциллографов.

Trigger Logic: Логические анализаторы часто имеют больше функций запуска, чем осциллографы. Любой или все исследуемые каналы могут использоваться для запуска захвата, а некоторые расширенные логические анализаторы позволят вам создать серию операторов if-then-else для создания сложных триггеров.

Выбор триггера: Некоторые логические анализаторы позволяют выбирать между запуском по захваченным каналам или отдельным входом «триггера». Этот специализированный вход можно использовать для синхронизации с другим испытательным оборудованием, например с осциллографом.

Память: Как и многие современные осциллографы, логические анализаторы хранят в памяти записанные последовательности логических единиц и нулей. Память может находиться внутри корпуса логического анализатора или на компьютере (как в случае с логическими анализаторами USB).

Дисплей: Формы сигналов, отображающие захваченные цифровые сигналы, отображаются на дисплее для пользователя. Как и в осциллографах, по оси Y для каждой формы сигнала отложено напряжение. Однако напряжение представляет собой 1-битное значение: высокий логический уровень просто показывает, что напряжение было выше порогового значения, а низкий логический уровень показывает, что напряжение было ниже него. Ось X — время.

Осциллограф смешанных сигналов

Иногда вам может понадобиться как логический анализатор, так и осциллограф. У многих инженеров-электриков обе машины будут на рабочем месте.Однако комбинацию логического анализатора и осциллографа можно найти в части оборудования, называемой осциллографом смешанных сигналов (MSO).

Пример осциллографа смешанных сигналов

Изображение предоставлено: « Осциллограф смешанных сигналов 350 МГц HMO3524 от HAMEG Instruments » от Hameg под лицензией CC BY SA 3.0 09 может захватывать отображать аналоговые, а также цифровые сигналы. У них часто есть несколько каналов осциллографа и десятки цифровых входов.Кроме того, они могут быть настроены со сложными триггерами, основанными как на аналоговых, так и на цифровых характеристиках.

»Нужен ли мне осциллограф? »JeeLabs

Как я уже упоминал ранее, осциллограф — довольно изящное испытательное оборудование. Это также может быть очень дорого.

Следующий комментарий из моей серии об осциллографах по-прежнему является хорошим кратким изложением того, о чем идет речь, IMO:

Осциллографы

— это «принт» в мире электроники. Без «осциллографа» вы можете только предсказывать и делать выводы о том, что происходит в цепи, но не проверять (не говоря уже о том, чтобы «видеть») это.Вот что делает осциллограф: по вертикальной оси вы видите, что происходит, по горизонтальной оси вы видите, когда это происходит. Это вольтметр плюс машина времени.

Это не значит, что вы ничего не сможете сделать в Physical Computing без . Простой мультиметр намного дешевле и поможет вам долго выяснить электрическое поведение цепи, не говоря уже о поиске коротких замыканий и ошибок подключения. Итак, первое, что вам нужно — это мультиметр, а не прицел.Всегда.

Проблема в том, что ATmega чертовски чертовски быстр . Мы не можем наблюдать события в масштабе их времени , и, что более важно, многие проблемы проносятся мимо нас и теряются, прежде чем мы успеем что-то увидеть!

Итак, я собираюсь несколько пересмотреть свой совет относительно осциллографов: если вы спаяете вместе комплекты и базовые компоненты, то да, мультиметра будет достаточно. Но если вы подключаете нетривиальные микросхемы и вам нужно отладить комбинацию аппаратного и программного обеспечения , тогда вам действительно понадобится вся помощь, которую вы можете получить.Будь то логический анализатор цифровых сигналов, шин и последовательностей импульсов или прибор для исследования электрического поведения быстрой цепи.

Обратите внимание, что логический анализатор может быть намного дешевле осциллографа. Причина в том, что они электрически намного проще — им просто нужно собрать кучу цифровых логических уровней (быстро), в то время как осциллограф должен собирать гораздо более богатые сигналы (от милливольт до сотен вольт и со всеми видами обработки сигналов. чтобы убедиться, что вы видите настоящую вещь, а не какой-то артефакт самого инструмента).

Если вы немного следили за этим блогом, то в некоторых сообщениях видели немало снимков экрана прицела. Одно из наиболее важных применений моего прицела здесь, в JeeLabs, — это вычисление энергопотребления при попытке оптимизировать режим сверхнизкого энергопотребления JeeNode. Энергопотребление — вещь аналоговая, поэтому на помощь приходит прицел. И когда вы посмотрите на количество деталей, которые может показать современный прицел, становится ясно, что такой уровень понимания действительно исходит от такого прибора. См. Недавнюю настройку Watchdog и анализ узла комнаты для некоторых примеров.

Означает ли это, что вам нужно выложить несколько тысяч долларов, чтобы сделать что-то подобное? Вовсе нет.

Во-первых, визуализация — это еще не все. Пару лет назад я использовал один JeeNode для измерения энергопотребления другого JeeNode, см. Сообщение о трекере энергопотребления и программное обеспечение для него. Возможно, меньше понимания и никаких забавных снимков экрана, но много информации, чтобы попытаться оптимизировать энергопотребление методом проб и ошибок. Просто настройте свой набросок и измеряйте снова и снова.

Второе замечание, которое я хотел бы отметить, это то, что такие измерения мощности довольно медленные, поэтому подойдет любой прицел . Даже модель 10 МГц сможет точно отображать изменения от одной микросекунды к другой.

Есть несколько способов получить такой «недорогой» осциллограф (не позволяйте этому термину вводить вас в заблуждение, любой осциллограф может быть чрезвычайно полезным, если ситуация не меняется слишком быстро):

• Ищите подержанный агрегат, многие из них часто можно найти на eBay.
• Рассмотрите возможность приобретения прицела с подключением через USB, такого как DSO-2090.
• Для ПК имеется программное обеспечение для создания базового прицела с использованием звуковой карты.
• Обратите внимание на ультра-крошечный Xmegalab, его стоимость меньше 50 долларов (плюс доставка).

Эти последние два варианта имеют меньшую стоимость, но более ограничены, поскольку на самом деле они не включают полный «интерфейс» для обработки широкого диапазона входных напряжений. Для цепей с напряжением всего несколько вольт их все же может быть достаточно.

Нормальные «развернутые» аналоговые осциллографы подходят, но хранилище осциллографов (аналоговых или цифровых) значительно лучше, потому что вы можете «зафиксировать» событие и сохранить его на экране для расследования.Однако такая функция будет стоить дороже.

Вот пример того, как подержанный прицел Tek 475 за 100 евро (аналоговый и не для хранения) можно использовать для измерения того же энергопотребления, что и в посте настройки Watchdog — это та же форма волны:

Были использованы два важных трюка: 1) сторожевой таймер срабатывает с частотой ≈ 60 Гц, поэтому осциллограф срабатывает постоянно, и 2) он запускается по одному импульсу, но отображает следующего импульса с использованием горизонтального увеличения x10.

На приведенном выше экране показаны 2 мА и 200 мкс на деление.Вертикальный масштаб можно было бы увеличить еще больше, но для горизонтального я как бы нахожусь на пределе, если не начну использовать развертку с задержкой. Вот вся единица:

Ни хранилища, ни захвата экрана, ни USB, поэтому для этого нужно было затемнить комнату и поставить камеру перед прицелом. Потребовалось несколько попыток, но эй — , можно таким образом оценить энергопотребление!

Я пытаюсь сказать, что и вы можете выполнять такую ​​работу, вложив от 100 до 150 евро.

Если вы намереваетесь делать больше с электроникой (и позвольте мне вас заверить: такого рода дурака — рай для компьютерных фанатов и вызывает привыкание!) — подумайте о том, чтобы подождать еще немного, если потребуется, и сэкономьте на Rigol или Owon. сфера. Эти «DSO» являются зрелыми, имеют массу полезных функций и могут хранить большого количества деталей (это «S» в DSO).

Это случай «если есть молоток, то все начинает походить на гвоздь»? Все, что я знаю, это то, что мое понимание сверхнизкого энергопотребления и оптимизации значительно улучшилось с тех пор, как я приобрел осциллограф.

Осциллограф

против мультиметра | Fluke

Разница между аноскиллоскопом и цифровым мультиметром выражается просто как «картинки против цифр». Цифровой мультиметр — это инструмент для точных измерений дискретных сигналов, позволяющий получать показания с разрешением до восьми разрядов для напряжения, тока или сопротивления сигнала. Осциллограф предназначен для визуального изображения формы волны, чтобы показать мощность сигнала, форму волны и значение сигнала.Но как разница между числами и изображениями влияет на тестирование или устранение неполадок в реальных условиях?

Сравнение осциллографа и мультиметра

Зачем нужен цифровой мультиметр?

Портативные цифровые мультиметры обычно имеют разрешение от 3,5 до 4,5 разряда и хорошую точность. Они портативны и легки, обычно используются для проведения предварительных испытаний и измерений общего назначения. Они также содержат расширенные функции для специальных испытаний, такие как быстрое

• Мин / макс
• Проводимость
• Относительное задание
• Рабочий цикл / ширина импульса
• Регистрация

Вы также можете найти высокоточные (от 5 до Разрешение 8 разрядов), настольные цифровые мультиметры с питанием от сети, не предназначенные для использования в полевых условиях.Эти цифровые мультиметры используются в лаборатории, в основном, для исследований и разработок или для производственных систем. Усовершенствованный настольный прецизионный цифровой мультиметр может стоить столько же, сколько портативный осциллограф.

Зачем нужен осциллограф? Осциллографы

предназначены для инженерных работ или систем поиска и устранения неисправностей, которые могут содержать сложные сигналы, которые отправляются со скоростью, намного превышающей скорость передачи цифрового мультиметра. Осциллографы имеют гораздо более быстрые механизмы измерения и гораздо более широкую полосу пропускания, чем цифровые мультиметры, но обычно не имеют такой же точности и разрешающей способности, как мультиметры.Осциллографы обычно имеют разрешение, эквивалентное цифровому мультиметру с отображением от 3,5 до 4 разрядов.

Одним из преимуществ осциллографа перед мультиметром является то, что осциллографы также обладают способностью визуально отображать сложные сигналы (часть «изображения» в пословице), способные отображать переходной сигнал, который может представлять угрозу для системы. отображается, измеряется и выделяется с помощью осциллографа. Он также графически покажет искажения и шум, которые могут присутствовать в сигнале.

Осциллографы могут работать от сети или от батарей; они могут быть большими или маленькими.Батарея и меньший размер для портативности обычно требуются для использования в полевых условиях. Некоторые осциллографы имеют встроенные мультиметры, такие как осциллограф Fluke 120B, которые отображают как числа, так и изображения. Во многих случаях такие осциллографы могут заменить мультиметр.

Осциллограф и мультиметр

Обязательно держите цифровой мультиметр при себе для любых электромонтажных работ. Возьмите один, чтобы с высокой точностью проверять напряжение, ток, сопротивление, частоту и другие электрические параметры.Если ваш мультиметр поднимает красный флаг, возможно, вам понадобится осциллограф или более мощный инструмент для дальнейшей диагностики.

Возьмите осциллограф, если вы хотите проводить как количественные, так и качественные измерения. Для универсального обслуживания или общего тестирования электроники вполне подойдет цифровой мультиметр, но при тестировании или поиске неисправностей в системе управления машиной или других сложных системах или при выполнении работ по проектированию электроники необходим осциллограф.

• Промышленные электронные приложения, такие как автоматизация и управление технологическими процессами: осциллограф с двумя изолированными входами и полосой пропускания 60 МГц, 100 МГц или 200 МГц является выбором.
• Применение в промышленных машинах для измерения трехфазной силовой электроники или трехосных систем управления, сравнивающих и противопоставляющих несколько сигналов: идеально подходит осциллограф с четырьмя изолированными входными каналами и полосой пропускания 100 или 200 МГц.
• Промышленные сетевые приложения: некоторые осциллографы добавляют алгоритмы аналоговых измерений физического уровня промышленной сети для проверки работоспособности сети.

Связанные ресурсы

На что следует обратить внимание при выборе базового осциллографа

Осциллографы

Basic используются в качестве окон сигналов для поиска неисправностей в цепях или проверки качества сигнала.Обычно они имеют полосу пропускания от пятидесяти до двухсот мегагерц и встречаются почти в каждой проектной лаборатории, образовательной лаборатории, сервисном центре и производственной среде.

Цифровой запоминающий осциллограф Осциллографы

— незаменимый инструмент для всех, кто проектирует, производит или ремонтирует электронное оборудование.

Цифровой запоминающий осциллограф (DSO, которому посвящена данная статья) собирает и сохраняет формы сигналов.Осциллограммы показывают напряжение и частоту сигнала, искажен ли сигнал, время между сигналами, какая часть сигнала является шумом и многое, многое другое.

Пропускная способность

Полоса пропускания системы определяет способность осциллографа измерять аналоговый сигнал. В частности, он определяет максимальную частоту, которую прибор может точно измерить. Пропускная способность также является ключевым определяющим фактором в цене.

Определите, что вам нужно, — используйте «правило пяти раз»

Например, для осциллографа с полосой пропускания 100 МГц обычно гарантируется ослабление менее 30% на частоте 100 МГц.Чтобы гарантировать точность амплитуды лучше 2%, входные сигналы должны быть ниже 20 МГц.

Для цифровых сигналов ключевым моментом является измерение времени нарастания и спада. Полоса пропускания вместе с частотой дискретизации определяет наименьшее время нарастания, которое может измерить осциллограф.

Пробник и осциллограф образуют измерительную систему с общей полосой пропускания. Использование пробника с низкой пропускной способностью снизит общую полосу пропускания, поэтому обязательно используйте пробники, соответствующие осциллографу.

Частота дискретизации

Частота дискретизации осциллографа сравнима с частотой кадров кинокамеры.Он определяет, насколько детально осциллограмма будет улавливать осциллограф.

Определите, что вам нужно, — используйте «правило пяти раз»

Частота дискретизации (отсчетов в секунду, с / с) — это частота дискретизации сигнала осциллографом. Опять же, мы склонны защищать «правило пятикратности»: используйте частоту дискретизации как минимум в 5 раз превышающую самую высокую частотную составляющую вашей схемы.

Большинство основных осциллографов имеют (максимальную) частоту дискретизации от 1 до 2 Гвыб / с. Помните, что базовые осциллографы имеют полосу пропускания до 200 МГц, поэтому разработчики осциллографов обычно создают 5-10-кратную передискретизацию при максимальной полосе пропускания.

Чем быстрее вы выполните выборку, тем меньше информации вы потеряете и тем лучше осциллограф будет представлять тестируемый сигнал. Но чем быстрее вы заполните свою память, тем быстрее вы сможете снимать.

Плотность канала Цифровые осциллографы

отбирают аналоговые каналы для сохранения и отображения. В целом, чем больше каналов, тем лучше, хотя добавление каналов увеличивает цену.

Определите, что вам нужно

Выбор 2 или 4 аналоговых каналов зависит от вашего приложения.Например, два канала позволяют сравнивать вход компонента с его выходом. Четыре аналоговых канала позволяют сравнивать больше сигналов и обеспечивают большую гибкость для математического комбинирования каналов (например, умножение для получения мощности или вычитание для дифференциальных сигналов)

Осциллограф смешанного сигнала добавляет цифровые каналы синхронизации, которые указывают высокое или низкое состояние и могут отображаться вместе в виде сигнала шины. Что бы вы ни выбрали, все каналы должны иметь хороший диапазон, линейность, точность усиления, плоскостность и устойчивость к статическому разряду.

Некоторые инструменты используют общую систему дискретизации между каналами для экономии денег. Но будьте осторожны: количество каналов, которые вы включаете, уменьшит частоту дискретизации.

Совместимые датчики

Хорошие измерения начинаются с наконечника зонда. Осциллограф и пробник работают вместе как система, поэтому обязательно учитывайте пробники при выборе осциллографа. Во время измерений зонды фактически становятся частью цепи, создавая резистивную, емкостную и индуктивную нагрузку, которая изменяет измерения.Чтобы свести к минимуму эффект, лучше всего использовать датчики, предназначенные для использования с вашим прицелом. Выберите пассивные пробники с достаточной пропускной способностью. Полоса пропускания пробника должна соответствовать полосе пропускания осциллографа.

Широкий спектр совместимых пробников позволит вам использовать ваш прицел в большем количестве приложений. Перед покупкой проверьте, что доступно для прицела.

Используйте правильный зонд для работы

Пассивные зонды

Пассивные пробники Пробники с 10-кратным ослаблением обеспечивают контролируемое сопротивление и емкость вашей цепи и подходят для большинства измерений с привязкой к земле.Они входят в комплект большинства осциллографов — вам понадобится по одному для каждого входного канала.

Высоковольтные дифференциальные пробники

Высоковольтные дифференциальные пробники

позволяют осциллографу с привязкой к земле выполнять безопасные и точные измерения с плавающей запятой и дифференциальные измерения. В каждой лаборатории должен быть хотя бы один!

Логические датчики

Логические пробники доставляют цифровые сигналы на вход осциллографа смешанных сигналов.Они включают в себя «подвесные выводы» с аксессуарами, предназначенными для подключения к небольшим контрольным точкам на печатной плате.

Токовые щупы
Добавление токового щупа, конечно, позволяет осциллографу измерять ток, но также позволяет рассчитывать и отображать мгновенную мощность.

Срабатывание

Определите, что вам нужно

Все осциллографы поддерживают запуск по фронту, а большинство из них — по ширине импульса.

Чтобы выявить аномалии и максимально использовать длину записи осциллографа, ищите осциллограф, который предлагает расширенный запуск по более сложным сигналам.

Чем шире доступен выбор триггеров, тем более универсален прицел (и тем быстрее вы найдете первопричину проблемы!):

• Цифровые / импульсные триггеры: длительность импульса, кратковременный импульс, время нарастания / спада, установка и удержание
• Логический запуск
• Триггеры последовательных данных: конструкции встроенных систем используют как последовательные (I2C, SPI, CAN / LIN…), так и параллельные шины.
• Запуск видео

Длина записи

Длина записи — это общее количество точек во время полной записи сигнала. Осциллограф может хранить только ограниченное количество выборок, поэтому, как правило, чем больше длина записи, тем лучше.

Определите, что вам нужно

Время захвата = длина записи / частота дискретизации. Таким образом, при длине записи 1 млн точек и частоте дискретизации 250 мс / с осциллограф захватит 4 мс.Современные осциллографы позволяют вам выбирать длину записи, чтобы оптимизировать уровень детализации, необходимый для вашего приложения.

Хороший базовый осциллограф может хранить более 2000 точек, что вполне достаточно для стабильного синусоидального сигнала (требуется около пятисот точек). Но чтобы найти причины временных аномалий в сложном цифровом потоке данных, рассмотрите 1 млн точек или более.

Zoom & Pan позволяет увеличивать интересующее событие и панорамировать область назад и вперед во времени.Функция Search & Mark позволяет выполнять поиск по всему приобретению и автоматически отмечать каждое событие, указанное пользователем.

Осциллографы

с длиной записи в миллионы точек могут отображать активность сигнала на многих экранах, что важно для исследования сложных сигналов.

Tektronix TBS2000 Осциллографы серии

Осциллограф Tektronix Basic, серия

Tektronix Probing Solutions

.