บทความนี้จะอธิบายรายละเอียดวิธีใช้ออสซิลโลสโคปว่ามันคืออะไรและเพื่อวัตถุประสงค์อะไร ไม่มีห้องปฏิบัติการใดที่จะดำรงอยู่ได้หากไม่มีอุปกรณ์ตรวจวัดหรือแหล่งกำเนิดสัญญาณ แรงดันไฟฟ้า และกระแส และหากคุณวางแผนที่จะออกแบบและสร้างอุปกรณ์ต่างๆ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเรากำลังพูดถึงเทคโนโลยีความถี่สูง เช่น อุปกรณ์จ่ายไฟแบบอินเวอร์เตอร์) การทำอะไรก็ตามโดยไม่ต้องใช้ออสซิลโลสโคปจะเป็นปัญหาได้
นี่คืออุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณ "เห็น" แรงดันไฟฟ้าหรือรูปร่างของมันในช่วงเวลาหนึ่งได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณสามารถวัดพารามิเตอร์ต่างๆ ได้มากมาย เช่น แรงดัน ความถี่ กระแส มุมเฟส แต่สิ่งที่ดีเป็นพิเศษเกี่ยวกับอุปกรณ์นี้คือช่วยให้คุณประเมินรูปร่างของสัญญาณด้วยสายตาได้ ในกรณีส่วนใหญ่เธอเป็นคนที่พูดถึงสิ่งที่เกิดขึ้นในวงจรที่ทำการวัด
ตัวอย่างเช่น ในบางกรณี แรงดันไฟฟ้าอาจไม่เพียงประกอบด้วยค่าคงที่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงส่วนประกอบที่สลับกันด้วย และรูปร่างของวินาทีอาจอยู่ไกลจากไซนัสอยด์ในอุดมคติ ตัวอย่างเช่นโวลต์มิเตอร์รับรู้สัญญาณดังกล่าวโดยมีข้อผิดพลาดมาก เครื่องมือพอยน์เตอร์จะให้ค่าเดียว ค่าดิจิตอล - น้อยกว่ามาก และโวลต์มิเตอร์ DC - มากกว่าหลายเท่า การวัดที่แม่นยำที่สุดสามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์ที่อธิบายไว้ในบทความ และไม่สำคัญว่าจะใช้ออสซิลโลสโคป H3013 (วิธีใช้งานจะอธิบายไว้ด้านล่าง) หรือรุ่นอื่น การวัดจะเหมือนกัน
การดำเนินการนี้ค่อนข้างง่าย - คุณต้องเชื่อมต่อตัวเก็บประจุเข้ากับอินพุตของเครื่องขยายเสียง ในกรณีนี้ทางเข้าจะปิด โปรดทราบว่าในโหมดการวัดนี้ สัญญาณความถี่ต่ำที่มีความถี่น้อยกว่า 5 Hz จะถูกลดทอนลง ดังนั้นจึงสามารถวัดได้เฉพาะในโหมดอินพุตแบบเปิดเท่านั้น
เมื่อสวิตช์ถูกตั้งไว้ที่ตำแหน่งตรงกลาง เครื่องขยายเสียงจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากขั้วต่ออินพุต และเกิดไฟฟ้าลัดวงจรที่ตัวเครื่อง ด้วยเหตุนี้คุณจึงสามารถติดตั้งเครื่องกวาดได้ เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้ออสซิลโลสโคปและอะนาล็อก S1-49 หากไม่มีความรู้เกี่ยวกับการควบคุมพื้นฐานจึงควรพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติม
ที่แผงด้านหน้าจะมีสเกลในระนาบแนวตั้ง - ถูกกำหนดโดยใช้ตัวควบคุมความไวของช่องสัญญาณที่ทำการวัด สามารถเปลี่ยนสเกลได้ไม่ราบรื่น แต่เป็นแบบขั้นตอนโดยใช้สวิตช์ สามารถตั้งค่าใดได้บ้างให้ดูที่เคสข้างๆ บนแกนเดียวกันกับสวิตช์นี้มีตัวควบคุมเพื่อการปรับที่ราบรื่น (ต่อไปนี้คือวิธีใช้ออสซิลโลสโคป S1-73 และรุ่นที่คล้ายกัน)
ที่แผงด้านหน้าคุณจะพบที่จับที่มีลูกศรสองหัว หากคุณหมุน กราฟของช่องนี้จะเริ่มเคลื่อนที่ในระนาบแนวตั้ง (ขึ้นและลง) โปรดทราบว่ามีกราฟิกถัดจากปุ่มนี้ซึ่งจะแสดงวิธีที่คุณต้องหมุนเพื่อเปลี่ยนค่าตัวคูณขึ้นหรือลง ทั้งสองช่องเหมือนกัน นอกจากนี้ที่แผงด้านหน้ายังมีปุ่มสำหรับปรับคอนทราสต์ ความสว่าง และการซิงโครไนซ์ เป็นที่น่าสังเกตว่าออสซิลโลสโคปพกพาแบบดิจิทัล (เรากำลังพูดถึงวิธีใช้อุปกรณ์) มีการตั้งค่าหลายประการสำหรับการแสดงกราฟด้วย
เราจะอธิบายวิธีใช้ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลหรือแอนะล็อกต่อไป สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าทั้งหมดมีข้อบกพร่อง คุณลักษณะหนึ่งที่ควรกล่าวถึงคือ การวัดทั้งหมดดำเนินการด้วยสายตา ดังนั้นจึงมีความเสี่ยงที่ข้อผิดพลาดจะมีสูง คุณควรคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าแรงดันไฟฟ้ากวาดมีความเป็นเส้นตรงต่ำมาก ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนเฟสหรือความถี่ประมาณ 5% เพื่อลดข้อผิดพลาดเหล่านี้ ต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขง่ายๆ ประการหนึ่ง - กราฟควรใช้พื้นที่ประมาณ 90% ของพื้นที่หน้าจอ เมื่อวัดความถี่และแรงดันไฟฟ้า (มีช่วงเวลา) ควรตั้งค่าการควบคุมการปรับสัญญาณอินพุตและความเร็วกวาดไปที่ตำแหน่งขวาสุด เป็นที่น่าสังเกตว่ามีคุณลักษณะหนึ่ง: เนื่องจากแม้แต่ผู้เริ่มต้นก็สามารถใช้ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลได้ อุปกรณ์ที่มีหลอดรังสีแคโทดจึงสูญเสียความเกี่ยวข้องไป
ในการวัดแรงดันไฟฟ้าคุณต้องใช้ค่าสเกลในระนาบแนวตั้ง ในการเริ่มต้น คุณต้องทำตามขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งต่อไปนี้:
สลับอุปกรณ์ไปที่โหมดการวัดและส่งสัญญาณไปยังอินพุตที่ต้องการตรวจสอบ ในกรณีนี้สวิตช์โหมดจะถูกตั้งค่าไปที่ตำแหน่งการทำงานใดก็ได้ แต่จะใช้ออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอลแบบพกพาได้อย่างไร? ซับซ้อนกว่าเล็กน้อย - อุปกรณ์ดังกล่าวมีการปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมมากมาย
ส่งผลให้คุณสามารถเห็นกราฟบนหน้าจอได้ หากต้องการวัดความสูงอย่างแม่นยำ ให้ใช้ปากกาที่มีลูกศรสองหัวแนวนอน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าจุดสูงสุดของกราฟตรงกับจุดที่อยู่ตรงกลาง มีการสำเร็จการศึกษาดังนั้นการคำนวณแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพในวงจรจะง่ายกว่ามาก
เมื่อใช้ออสซิลโลสโคป คุณสามารถวัดช่วงเวลา โดยเฉพาะช่วงสัญญาณ คุณเข้าใจว่าความถี่ของสัญญาณใดๆ ก็ตามจะเป็นสัดส่วนกับช่วงเวลาเสมอ การวัดคาบสามารถทำได้ในพื้นที่ใดก็ได้ของออสซิลโลแกรม แต่จะสะดวกกว่าและแม่นยำกว่าในการวัด ณ จุดที่กราฟตัดกับแกนนอน ดังนั้น ก่อนที่จะเริ่มการวัด ต้องแน่ใจว่าได้ตั้งค่าการสแกนเป็นเส้นแนวนอนที่อยู่ตรงกลางทุกประการ เนื่องจากการใช้ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลแบบพกพานั้นง่ายกว่าการใช้ออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อกมาก ออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอลจึงจมหายไปนานแล้วและไม่ค่อยได้ใช้สำหรับการวัด
ถัดไป เมื่อใช้ที่จับที่ระบุโดยลูกศรสองหัวแนวนอน คุณจะต้องเลื่อนจุดเริ่มต้นของช่วงเวลาด้วยเส้นซ้ายสุดบนหน้าจอ หลังจากคำนวณระยะเวลาของสัญญาณแล้ว คุณสามารถใช้สูตรง่ายๆ ในการคำนวณความถี่ได้ ในการดำเนินการนี้ คุณจะต้องหารหน่วยตามระยะเวลาที่คำนวณไว้ก่อนหน้านี้ ความแม่นยำในการวัดจะแตกต่างกันไป หากต้องการเพิ่มขึ้น คุณต้องยืดกราฟในแนวนอนให้มากที่สุด
ให้ความสนใจกับความสม่ำเสมอประการหนึ่ง: เมื่อระยะเวลาเพิ่มขึ้น ความถี่จะลดลง (สัดส่วนจะผกผัน) และในทางกลับกัน - เมื่อระยะเวลาลดลง ความถี่จะเพิ่มขึ้น อัตราความผิดพลาดต่ำคือเมื่อมีค่าน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ แต่ไม่ใช่ว่าออสซิลโลสโคปทุกตัวจะสามารถให้ความแม่นยำสูงเช่นนี้ได้ เฉพาะแบบดิจิตอลที่มีการสแกนเป็นเส้นตรงเท่านั้นจึงจะสามารถวัดค่าที่แม่นยำได้
และตอนนี้เกี่ยวกับวิธีใช้ออสซิลโลสโคป S1-112A เพื่อวัดการเปลี่ยนเฟส แต่ก่อนอื่นคำจำกัดความ การเปลี่ยนเฟสเป็นลักษณะที่แสดงว่ากระบวนการทั้งสอง (ออสซิลลาทอรี) ตั้งอยู่สัมพันธ์กันในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง ยิ่งไปกว่านั้น การวัดไม่ได้เกิดขึ้นเป็นวินาที แต่เกิดขึ้นเป็นช่วงๆ ของช่วงระยะเวลาหนึ่ง กล่าวอีกนัยหนึ่ง หน่วยการวัดคือหน่วยมุม หากสัญญาณอยู่ในตำแหน่งที่เท่ากันโดยสัมพันธ์กัน การเปลี่ยนเฟสก็จะเหมือนกันด้วย ยิ่งไปกว่านั้น สิ่งนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความถี่และช่วงเวลา - สเกลที่แท้จริงของกราฟบนแกนนอน (เวลา) อาจเป็นอะไรก็ได้
ความแม่นยำสูงสุดของการวัดจะเป็นถ้าคุณยืดกราฟจนเต็มความยาวของหน้าจอ ในออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อก กราฟสัญญาณสำหรับแต่ละช่องสัญญาณจะมีความสว่างและสีเท่ากัน หากต้องการแยกกราฟเหล่านี้ออกจากกัน จำเป็นต้องทำให้แต่ละกราฟมีแอมพลิจูดเป็นของตัวเอง และสิ่งสำคัญคือต้องทำให้แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับช่องแรกมีขนาดใหญ่ที่สุด วิธีนี้จะทำให้การซิงค์รูปภาพบนหน้าจอซิงค์ได้ดีขึ้นมาก ต่อไปนี้คือวิธีใช้ออสซิลโลสโคป S1-112A อุปกรณ์อื่นๆ มีความแตกต่างในการทำงานเล็กน้อย
▌บทความเก่าเกี่ยวกับออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อก
ไม่ช้าก็เร็ววิศวกรอิเล็กทรอนิกส์มือใหม่หากเขาไม่ละทิ้งการทดลองจะเติบโตเป็นวงจรซึ่งจำเป็นต้องตรวจสอบไม่ใช่แค่กระแสและแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการทำงานของวงจรในเชิงไดนามิกด้วย สิ่งนี้จำเป็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์พัลส์ต่างๆ ไม่มีอะไรให้ทำที่นี่หากไม่มีออสซิลโลสโคป!
อุปกรณ์น่ากลัวใช่ไหม? ปุ่มต่างๆ มากมาย ปุ่มบางปุ่ม และแม้แต่หน้าจอ ซึ่งยังไม่ชัดเจนว่ามีอะไรอยู่หรือเพราะเหตุใด ไม่มีปัญหา เราจะแก้ไขตอนนี้ ตอนนี้ฉันจะบอกวิธีใช้ออสซิลโลสโคป
ในความเป็นจริง ทุกอย่างเรียบง่ายที่นี่ พูดง่ายๆ ก็คือออสซิลโลสโคป... โวลต์มิเตอร์! มีเพียงเจ้าเล่ห์เท่านั้นที่สามารถแสดงการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้
และเช่นเคย ฉันจะอธิบายด้วยตัวอย่างที่เป็นนามธรรม
ลองนึกภาพว่าคุณกำลังยืนอยู่หน้าทางรถไฟ และรถไฟที่ไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งประกอบด้วยรถที่เหมือนกันทุกประการกำลังวิ่งผ่านคุณด้วยความเร็วที่เหลือเชื่อ แค่ยืนมองดูก็ไม่เห็นอะไรนอกจากขยะที่พร่ามัว
ตอนนี้เราจะวางกำแพงพร้อมหน้าต่างไว้ข้างหน้าคุณ และเราเริ่มเปิดหน้าต่างเฉพาะเมื่อแคร่ถัดไปอยู่ในตำแหน่งเดียวกับแคร่ก่อนหน้าเท่านั้น เนื่องจากรถของเราเหมือนกันหมด คุณจึงไม่จำเป็นต้องเห็นรถคันเดียวกันเสมอไป เป็นผลให้รูปภาพของรถยนต์ที่แตกต่างกันแต่เหมือนกันจะปรากฏขึ้นต่อหน้าต่อตาคุณในตำแหน่งเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าภาพจะหยุดนิ่ง สิ่งสำคัญคือการซิงโครไนซ์การเปิดหน้าต่างกับความเร็วของรถไฟเพื่อไม่ให้ตำแหน่งของรถเปลี่ยนแปลงเมื่อเปิด หากความเร็วไม่ตรงกัน รถจะ "เคลื่อนที่" ไปข้างหน้าหรือข้างหลังด้วยความเร็วขึ้นอยู่กับระดับของการดีซิงโครไนซ์
สร้างขึ้นบนหลักการเดียวกัน ไฟแฟลช- อุปกรณ์ที่ให้คุณดูอึที่เคลื่อนไหวเร็วหรือหมุนได้ ที่นั่นม่านก็เปิดปิดอย่างรวดเร็วเช่นกัน
ดังนั้น, ออสซิลโลสโคปเป็นแบบแฟลชแบบเดียวกัน เป็นแบบอิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น. และจะไม่แสดงรถยนต์ แต่จะมีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นระยะ ตัวอย่างเช่น สำหรับไซนัสซอยด์เดียวกัน แต่ละช่วงต่อมาจะคล้ายกับช่วงก่อนหน้า ทำไมไม่ "หยุด" โดยแสดงช่วงหนึ่งต่อครั้ง
ออกแบบ
นี้จะกระทำผ่าน หลอดรังสี,ระบบโก่งตัวและเครื่องกำเนิดการสแกน
ในหลอดลำแสง ลำแสงอิเล็กตรอนที่กระทบกับตะแกรงทำให้สารเรืองแสงเรืองแสง และแผ่นของระบบการโก่งตัวทำให้ลำแสงนี้ถูกขับเคลื่อนไปทั่วทั้งพื้นผิวของตะแกรง ยิ่งแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับอิเล็กโทรดสูงเท่าไร ลำแสงก็จะยิ่งเบนออกไปมากขึ้นเท่านั้น ให้อาหารบนจาน เอ็กซ์แรงดันไฟฟ้าฟันเลื่อยเรา สร้างการสแกน. นั่นคือลำแสงของเราเคลื่อนที่จากซ้ายไปขวาจากนั้นก็กลับมาอย่างรวดเร็วและดำเนินต่อไปอีกครั้ง และบนจาน ยเราใช้แรงดันไฟฟ้าที่กำลังศึกษาอยู่
หลักการทำงาน
จากนั้นทุกอย่างก็ง่ายถ้าจุดเริ่มต้นของการปรากฏตัวของช่วงเวลาเลื่อย (ลำแสงอยู่ในตำแหน่งซ้ายสุด) และจุดเริ่มต้นของช่วงเวลาสัญญาณตรงกันจากนั้นในการสแกนครั้งเดียวผ่านสัญญาณที่วัดได้หนึ่งช่วงขึ้นไปจะถูกวาด และภาพก็ดูเหมือนจะหยุดลง ด้วยการเปลี่ยนความเร็วการกวาด คุณสามารถมั่นใจได้ว่าจะมีช่วงเวลาเดียวที่เหลืออยู่บนหน้าจอ นั่นคือในระหว่างช่วงหนึ่งของเลื่อย สัญญาณที่วัดได้จะผ่านไปหนึ่งช่วง
การซิงโครไนซ์
คุณสามารถซิงโครไนซ์เลื่อยกับสัญญาณด้วยตนเองโดยปรับความเร็วด้วยที่จับเพื่อให้คลื่นไซน์หยุดและ เป็นไปได้ตามระดับ. นั่นคือเราระบุระดับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่เราต้องใช้ในการสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกวาด ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าอินพุตเกินระดับ เครื่องกำเนิดกวาดจะเริ่มทำงานทันทีและให้ชีพจรแก่เรา
ด้วยเหตุนี้ เครื่องกำเนิดการสแกนจึงสร้างเลื่อยเมื่อจำเป็นเท่านั้น ในกรณีนี้ การซิงโครไนซ์จะเป็นไปโดยอัตโนมัติโดยสมบูรณ์ เมื่อเลือกระดับคุณควรคำนึงถึงปัจจัยเช่นการรบกวนด้วย ดังนั้นหากคุณใช้ระดับต่ำเกินไป สัญญาณรบกวนขนาดเล็กก็สามารถสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้เมื่อไม่จำเป็น และหากคุณใช้ระดับที่สูงเกินไป สัญญาณก็สามารถผ่านไปได้และจะไม่มีอะไรเกิดขึ้น แต่ที่นี่ง่ายกว่าที่จะหมุนลูกบิดด้วยตัวเองและทุกอย่างจะชัดเจนทันที
สัญญาณการซิงโครไนซ์สามารถจัดหาจากแหล่งภายนอกได้เช่นกัน 
ทฤษฎียังห่างไกล เรามาฝึกฝนกันต่อ
ฉันจะแสดงตัวอย่างออสซิลโลสโคปของฉันที่ถูกขโมยไปเมื่อนานมาแล้วจากสำนักออกแบบ "โรเตอร์" ขององค์กรป้องกันประเทศ :) ออสซิลธรรมดาที่ไม่ซับซ้อนมากนัก แต่เชื่อถือได้และเรียบง่ายเหมือนค้อนขนาดใหญ่
ดังนั้น:
ฉันคิดว่าความสว่าง การโฟกัส และการส่องสว่างของสเกลนั้นอธิบายได้ในตัว นี่คือการตั้งค่าอินเทอร์เฟซ
เครื่องขยายเสียง Uและลูกศรขึ้นและลง ปุ่มนี้ใช้สำหรับเลื่อนภาพสัญญาณขึ้นหรือลง เพิ่มออฟเซ็ตเพิ่มเติมเข้าไป เพื่ออะไร? ใช่ บางครั้งขนาดหน้าจออาจไม่เพียงพอที่จะรองรับสัญญาณทั้งหมดได้ เราต้องลดระดับลง โดยให้ขีดจำกัดล่าง แทนที่จะเป็นตรงกลาง เป็นศูนย์
ด้านล่างไป สวิตช์สลับสลับอินพุตจากโดยตรงไปเป็นคาปาซิทีฟสวิตช์สลับนี้ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งพบได้ในออสซิลโลสโคปทั้งหมดโดยไม่มีข้อยกเว้น
สิ่งสำคัญ! ช่วยให้คุณเชื่อมต่อสัญญาณเข้ากับเครื่องขยายเสียงโดยตรงหรือผ่านตัวเก็บประจุ หากเชื่อมต่อโดยตรงก็จะใช้งานได้ ทั้งองค์ประกอบคงที่และตัวแปร. และมันผ่านไปตามท่อ ตัวแปรเท่านั้น.
ตัวอย่างเช่น เราต้องดูระดับเสียงรบกวนของแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ แรงดันไฟฟ้ามี 12 โวลต์และปริมาณสัญญาณรบกวนต้องไม่เกิน 0.3 โวลต์ เมื่อเทียบกับพื้นหลังของ 12 โวลต์ ความเลวทรามต่ำช้า 0.3 โวลต์เหล่านี้จะไม่สามารถสังเกตเห็นได้อย่างสมบูรณ์ แน่นอนคุณสามารถเพิ่มผลกำไรได้ ยแต่แล้วกราฟก็จะหลุดออกจากหน้าจอ และออฟเซ็ตจะตามมา ยไม่เพียงพอที่จะเห็นด้านบน จากนั้นเราเพียงต้องเปิดตัวเก็บประจุ จากนั้นแรงดันไฟฟ้าคงที่ 12 โวลต์ก็จะตกลงบนตัวเก็บประจุ และมีเพียงสัญญาณสลับเท่านั้นที่จะผ่านเข้าไปในออสซิลโลสโคป ซึ่งเป็นสัญญาณรบกวน 0.3 โวลต์เช่นเดียวกัน ซึ่งสามารถปรับปรุงและมองเห็นได้เต็มความสูง
ถัดมาคือขั้วต่อโคแอกเชียลสำหรับเชื่อมต่อโพรบ. แต่ละโพรบประกอบด้วย สัญญาณและกราวด์. โดยปกติแล้วกราวด์จะวางอยู่บนขั้วลบหรือบนสายร่วมของวงจร และสายสัญญาณจะถูกจิ้มตามวงจร ออสซิลโลสโคปแสดงแรงดันไฟฟ้าบนโพรบสัมพันธ์กับสายสามัญ เพื่อทำความเข้าใจว่าสัญญาณอยู่ที่ไหนและพื้นอยู่ที่ไหน เพียงแค่จับมือทีละรายการ ถ้าเอาแบบทั่วไป ชีพจรของศพก็จะยังคงอยู่บนหน้าจอ และถ้าคุณรับสัญญาณสัญญาณ คุณจะเห็นเรื่องไร้สาระมากมายบนหน้าจอ - รบกวนร่างกายของคุณ ซึ่งปัจจุบันทำหน้าที่เป็นเสาอากาศ ในโพรบบางตัว โดยเฉพาะออสซิลโลสโคปสมัยใหม่ ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าในตัว 1:10 หรือ 1:100ซึ่งช่วยให้คุณสามารถเสียบออสซิลโลสโคปเข้ากับเต้ารับได้โดยไม่เสี่ยงต่อการไหม้ เปิดและปิดด้วยสวิตช์สลับบนโพรบ
ยังอยู่ในออสซิลโลสโคปเกือบทุกตัว มีเอาต์พุตการสอบเทียบ. ที่คุณสามารถหาได้เสมอ สัญญาณสี่เหลี่ยมที่มีความถี่ 1 KHz และแรงดันไฟฟ้าประมาณครึ่งโวลต์. ขึ้นอยู่กับรุ่นของออสซิลเลเตอร์ ใช้เพื่อตรวจสอบการทำงานของออสซิลโลสโคปและบางครั้งก็มีประโยชน์สำหรับการทดสอบ :)
ปุ่มขนาดใหญ่สองปุ่ม: อัตราขยายและระยะเวลา
ได้รับทำหน้าที่ปรับขนาดสัญญาณตามแนวแกน ย. นอกจากนี้ยังแสดงจำนวนโวลต์ต่อการหารในที่สุด
สมมติว่า หากคุณมี 2 โวลต์ต่อการหาร และสัญญาณบนหน้าจอสูงถึง 2 เซลล์ในตารางมิติ แอมพลิจูดของสัญญาณจะเป็น 4 โวลต์
ระยะเวลากำหนดความถี่การกวาด ยิ่งช่วงเวลาสั้นลง ความถี่ก็จะยิ่งสูงขึ้น คุณก็จะมองเห็นสัญญาณความถี่สูงได้มากขึ้น ที่นี่เซลล์ต่างๆ ได้รับการไล่ระดับแล้วในหน่วยมิลลิวินาทีและไมโครวินาที ดังนั้น ด้วยความกว้างของสัญญาณ คุณสามารถคำนวณได้ว่ามีเซลล์จำนวนเท่าใด และโดยการคูณด้วยสเกลตามแกน เอ็กซ์คุณจะได้รับระยะเวลาของสัญญาณเป็นวินาที คุณยังสามารถคำนวณระยะเวลาของช่วงเวลาหนึ่งได้ และการทราบระยะเวลาทำให้ง่ายต่อการค้นหาความถี่ของสัญญาณ ฉ=1/ตัน
ด้านบนบิดให้คุณเปลี่ยนสเกลได้อย่างราบรื่น ฉันมักจะคลิกมันเพื่อที่ฉันจะได้รู้อย่างชัดเจนเสมอว่าฉันมีมาตราส่วนใด
นอกจากนี้ยังมี อินพุต Xซึ่งคุณสามารถส่งสัญญาณของคุณแทนเลื่อยกวาด ดังนั้นออสซิลโลสโคปสามารถทำหน้าที่เป็นทีวีหรือจอภาพได้หากคุณประกอบวงจรที่จะสร้างภาพ
บิดด้วยการสแกนที่จารึกและลูกศรซ้ายและขวาทำให้คุณสามารถเลื่อนกราฟไปทางซ้ายและขวาผ่านหน้าจอได้ บางครั้งก็สะดวกในการปรับพื้นที่ที่ต้องการให้เป็นส่วนของตาราง
บล็อกการซิงโครไนซ์
ปุ่มปรับระดับ— กำหนดระดับที่เครื่องกำเนิดเลื่อยจะเริ่มทำงาน
สลับจากภายในสู่ภายนอกอนุญาตให้คุณใช้พัลส์นาฬิกากับอินพุตจากแหล่งภายนอก
สวิตช์ที่มีป้ายกำกับ +/-สลับขั้วระดับ ไม่สามารถใช้ได้กับออสซิลโลสโคปบางรุ่น
จัดการกับความมั่นคง— ให้คุณลองเลือกความเร็วการซิงโครไนซ์ด้วยตนเอง
เริ่มต้นอย่างรวดเร็ว
คุณจึงเปิดออสซิล สิ่งแรกที่คุณต้องทำคือการลัดวงจรโพรบสัญญาณไปยังจระเข้เครื่องปั้นดินเผาของคุณเอง ในกรณีนี้ “Corpse Pulse” ควรปรากฏบนหน้าจอ หากไม่ปรากฏขึ้น ให้หมุนปุ่มปรับเสถียรภาพและออฟเซ็ตและระดับ - บางทีอาจซ่อนอยู่ด้านหลังหน้าจอหรือไม่สตาร์ทเนื่องจากระดับไม่เพียงพอ
ทันทีที่สายปรากฏขึ้น ให้ใช้ปุ่มหมุนเพื่อตั้งค่าเป็นศูนย์ หากคุณมีออสซิลแบบอะนาล็อก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเป็นออสซิลแบบโบราณ ให้ปล่อยให้เครื่องอุ่นเครื่องก่อน หลังจากเปิดเครื่อง ของฉันก็ลอยต่อไปอีกสิบห้านาที
ตั้งค่าต่อไป ขีดจำกัดการวัดแรงดันไฟฟ้า. ใช้จ่ายเพิ่มหากคุณต้องการลดสิ่งใด ทีนี้ ถ้าคุณต่อสายกราวด์ของออสซิลโลสโคปเข้ากับขั้วลบของแบตเตอรี่ และต่อสายสัญญาณเข้ากับขั้วบวก คุณจะเห็นว่ากราฟกระโดดไปหนึ่งโวลต์ครึ่งอย่างไร อย่างไรก็ตาม ออสซิลโลสโคปแบบเก่ามักจะเริ่มปลอมแปลง ดังนั้นการใช้แหล่งจ่ายแรงดันอ้างอิงจึงมีประโยชน์ในการดูว่าออสซิลโลสโคปแสดงแรงดันไฟฟ้าได้แม่นยำเพียงใด
การเลือกออสซิลโลสโคป
หากคุณเพิ่งเริ่มต้นแล้ว ใครๆ ก็เหมาะกับคุณ. อย่างที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเขาจะ สองช่อง. นั่นคือจะมีโพรบสองตัวและปุ่มเกนสองตัวสำหรับช่องแรกและช่องที่สองซึ่งช่วยให้คุณได้รับกราฟสองอันพร้อมกัน
เกณฑ์ที่สำคัญที่สุดอันดับสองสำหรับออสซิลโลสโคปคือความถี่ ความถี่สูงสุดของสัญญาณที่สามารถรับได้ จนถึงตอนนี้ 1MHz ก็เพียงพอแล้วสำหรับฉันฉันไม่ได้ตั้งเป้าหมายเพิ่มเติม ออสซิลโลสโคปที่จำหน่ายในร้านค้ามีความถี่ 10 MHz ขึ้นไปแล้ว ออสซิลโลสโคปที่ถูกที่สุดที่ฉันเห็นราคา 5,000 รูเบิล - . สองช่องทางมีราคาอยู่แล้ว 10,000 แต่ฉันตั้งเป้าแล้วซื้อมาหนึ่งกิโล คำขอที่แตกต่างกัน - ของเล่นที่แตกต่างกัน แต่ฉันขอย้ำอีกครั้งว่า 1 MHz ก็เพียงพอแล้วสำหรับการเริ่มต้น และจะมีอายุการใช้งานยาวนานอย่างน้อยก็พบว่าตัวเองมีออสซิลโลสโคปบางชนิด แล้วคุณจะเข้าใจสิ่งที่คุณต้องการ
"เราได้ทำความคุ้นเคยกับพื้นฐานของการทำงานของอุปกรณ์ที่ยอดเยี่ยมนี้ หากต้องการเชี่ยวชาญการทำงานกับออสซิลโลสโคปคุณต้องมีแบบฝึกหัดเชิงปฏิบัติ บทความนี้กล่าวถึงการทดลองอย่างง่าย ๆ กับแหล่งจ่ายไฟที่ใช้หม้อแปลงไฟฟ้าพร้อมวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์รวมถึง วงจร RC วัสดุจะมีประโยชน์สำหรับผู้ที่ต้องการทำความคุ้นเคยกับอุปกรณ์วัดออสซิลโลสโคป
เริ่มจากสิ่งที่ง่ายที่สุด - ด้วยแหล่งจ่ายไฟของหม้อแปลงไฟฟ้าและวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ ก่อนอื่นคุณต้องมีหม้อแปลงให้เป็น "ALG" ของจีนที่มีขดลวดทุติยภูมิ 12V (รูปที่ 1) เราจะเชื่อมต่ออินพุตของออสซิลโลสโคป (ให้เป็น C1-65) และมัลติมิเตอร์เข้ากับขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง
กดปุ่มออสซิลโลสโคปล่วงหน้า “Time/div” ตั้งค่าเป็น “10” และปุ่มหมุน “V/div” ไปที่ "10" เช่นกัน และตั้งสวิตช์อินพุตไปที่ตำแหน่ง "โหมดพัลส์" ทีนี้ลองใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์กับขดลวดปฐมภูมิ (จากแหล่งจ่ายไฟหลัก โดยปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยทางไฟฟ้าที่จำเป็นทั้งหมด)
ข้าว. 1. รูปแบบการทดลองและภาพบนหน้าจอออสซิลโลสโคป
ทีนี้ลองเปรียบเทียบการอ่านออสซิลโลสโคปและมัลติมิเตอร์ มัลติมิเตอร์จะแสดงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ 12V (หรือมากกว่านั้น) และคลื่นไซน์จากยอดถึงยอดบนหน้าจอออสซิลโลสโคปจะสูงถึง 34V เมื่อรู้ว่าค่าแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าไซน์ซอยด์เท่ากับครึ่งหนึ่งของพีคถึงพีค และค่าประสิทธิผลคือ root_of_2 น้อยกว่าแอมพลิจูด เราจึงคำนวณค่าประสิทธิผล:
มาเชื่อมต่อวงจรเรียงกระแสบริดจ์ที่ประกอบด้วยไดโอดสี่ตัวกับขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง (รูปที่ 2) มาเชื่อมต่อออสซิลโลสโคปกับเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสกัน
จะมีภาพที่น่าสนใจมากบนหน้าจอของเขา - ดูเหมือนว่าคลื่นครึ่งล่างของไซนัสอยด์จะพลิกกลับและตั้งอยู่ตามแกน Y บวก อันที่จริงความถี่ของการแกว่งเพิ่มขึ้นสองเท่านั่นคือไม่ใช่ 50 อีกต่อไป แต่เป็น 100 Hz และวงสวิงลดลงครึ่งหนึ่ง
สิ่งที่มองเห็นบนหน้าจอ (รูปที่ 2) มักเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าแบบพัลซิ่ง แต่แรงดันไฟฟ้าแบบพัลซิ่งไม่เหมาะสำหรับการจ่ายไฟให้กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ - มันยังไม่เป็นแรงดันไฟฟ้าคงที่
และเพื่อให้คงที่ คุณจะต้องทำให้การเต้นเป็นจังหวะราบรื่นโดยใช้ตัวเก็บประจุ
รูปที่ 3 แสดงวงจรที่มีตัวเก็บประจุ C1 และตัวต้านทาน R1 ซึ่งทำหน้าที่เป็นโหลด มาดูกันว่าเครื่องดนตรีแสดงให้เราเห็นอะไรบ้างตอนนี้ มัลติมิเตอร์จะแสดงค่าประมาณ 16.5V และบนหน้าจอออสซิลโลสโคป คุณจะเห็นเส้นโค้งยกสเกล Y ขึ้นตามจำนวนที่กำหนด (รูปที่ 3 ออสซิลโลแกรมด้านซ้าย)
ข้าว. 2. ลองเชื่อมต่อและตรวจสอบบริดจ์เรกติไฟเออร์ที่ประกอบด้วยไดโอดสี่ตัว
ที่จุดสูงสุดของความโค้งของเส้นนี้ - ที่ 17V นี่คือลักษณะของแรงดันไฟฟ้าที่มีระลอกคลื่นเรียบ หากต้องการดูปริมาณระลอกคลื่น คุณต้องเปลี่ยนอินพุตของออสซิลโลสโคปเป็นกระแสสลับ “~” แล้วหมุนปุ่ม “V/div” ลงไปจนเห็นจังหวะชัดเจน ในกรณีนี้ ให้ตั้งค่าเป็น 0.5V/div (รูปที่ 3 ออสซิลโลแกรมทางด้านขวา) จะเห็นได้ว่าช่วงการเต้นเป็น 1V
ดังนั้นที่เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสของเราจะมีแรงดันไฟฟ้าคงที่พร้อมกับระลอกคลื่น 1V ขนาดของระลอกคลื่นเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความจุของตัวเก็บประจุแบบปรับให้เรียบและโหลด หากโหลดเพิ่มขึ้น (ความต้านทาน R1 ลดลง) ระลอกคลื่นจะเพิ่มขึ้น
ข้าว. 3. ตัวเก็บประจุแบบเรียบในวงจรเรียงกระแส
ซึ่งสามารถตรวจสอบได้โดยการแทนที่ R1 ด้วยตัวแปร และเมื่อความจุเพิ่มขึ้น ระลอกคลื่นก็จะลดลง ทีนี้ หากในตัวอย่างเดียวกัน (ที่มีความต้านทาน R1 เท่ากัน) คุณเชื่อมต่อตัวเก็บประจุอีกตัวหนึ่งที่มีความจุ 220 µF ขนานกับ C1 ระลอกคลื่นจะลดลงเหลือ 0.3V และที่ความจุตัวเก็บประจุ 1,000 µF ระดับระลอกคลื่นจะเป็น น้อยกว่า 0.1V
แต่นี่คือความต้านทานโหลด 1 kOhm นั่นคือด้วยกระแสโหลด 16 มิลลิแอมป์ เมื่อกระแสโหลดเพิ่มขึ้น ระลอกคลื่นจะเพิ่มขึ้น นี่คือเหตุผลว่าทำไมวงจรเรียงกระแสที่ออกแบบมาสำหรับงานหนักจึงใช้ตัวเก็บประจุแบบปรับให้เรียบที่มีความจุขนาดใหญ่มาก
ข้างต้น โดยใช้ออสซิลโลสโคป ตรวจสอบการทำงานของวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ แต่แหล่งจ่ายไฟมักมีตัวปรับแรงดันไฟฟ้านอกเหนือจากหม้อแปลงและวงจรเรียงกระแส
วงจรของโคลงพาราเมตริกที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยซีเนอร์ไดโอดและตัวต้านทานจำกัดกระแส คุณสมบัติหลักของซีเนอร์ไดโอดคือดูเหมือนว่าจะทำงานเหมือนไดโอดนั่นคือมันส่งกระแสในทิศทางไปข้างหน้า แต่ก็ส่งกระแสย้อนกลับด้วย แต่เฉพาะในกรณีที่แรงดันย้อนกลับเกินค่าที่กำหนดเท่านั้น - แรงดันไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพ
มาเชื่อมต่อวงจรโคลงพาราเมตริกกับขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงแล้วใช้ออสซิลโลสโคปมาดูกันว่าไซนัสอยด์แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับกลายเป็นอะไร (รูปที่ 4) ปุ่มหมุนเวลา/div ตั้งออสซิลโลสโคปไปที่ “10” และปุ่ม “V/div” บน "10" ด้วยและสวิตช์อินพุตอยู่ในโหมดพัลส์
ข้าว. 4. มาสำรวจเครื่องกันโคลงแบบพาราเมตริกกันดีกว่า
ซีเนอร์ไดโอดซึ่งทำงานเป็นวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นของไดโอด ได้กำจัดคลื่นครึ่งคลื่นเชิงลบออก และในฐานะซีเนอร์ไดโอด มันจะตัดส่วนบนของครึ่งคลื่นบวกที่ระดับแรงดันไฟฟ้ารักษาเสถียรภาพ (สำหรับ D814V คือ 10V)
ตอนนี้ เรามาเชื่อมต่อโคลงตัวเดียวกันที่เอาต์พุตของบริดจ์ตัวเรียงกระแส (รูปที่ 5) ซีเนอร์ไดโอดยังตัดพัลส์แรงดันไฟฟ้าแบบพัลซิ่งที่ระดับแรงดันไฟฟ้าคงที่ ยิ่งไปกว่านั้น ซีเนอร์ไดโอดไม่สนใจว่าพัลส์หรือครึ่งคลื่นเหล่านี้คือแอมพลิจูดเท่าใด 17V หรือตัวอย่างเช่น 27V มันจะจำกัดความเสถียรไว้ที่ระดับ 10V
ข้าว. 5. เราตรวจสอบพาราเมตริกโคลงที่เอาท์พุตของบริดจ์
รูปที่ 6 แสดงวงจรของแหล่งจ่ายไฟที่มีตัวควบคุมพาราเมตริกที่เอาต์พุต มัลติมิเตอร์และออสซิลโลสโคปจะแสดงแรงดันไฟฟ้าคงที่ 10V และระลอกคลื่นจะน้อยกว่าที่ไม่มีโคลงอย่างมาก
ข้าว. 6. วงจรของแหล่งจ่ายไฟที่มีตัวปรับเสถียรภาพแบบพาราเมตริกที่เอาต์พุต
แบบฝึกหัดออสซิลโลสโคปเชิงปฏิบัติอีกอย่างหนึ่งคือการตรวจสอบวงจร RC โดยใช้ออสซิลโลสโคป สำหรับสิ่งนี้ เราจำเป็นต้องมีเครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยม ออสซิลโลสโคปจำนวนมาก โดยเฉพาะ C1-65 มีเครื่องปรับเทียบ นี่คือเครื่องกำเนิดพัลส์แรงดันคงที่หรือสี่เหลี่ยมที่มีความถี่ 1 kHz
เครื่องสอบเทียบมีไว้สำหรับการสอบเทียบ แต่สามารถใช้เป็นเครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยมในห้องปฏิบัติการได้สำเร็จเมื่อติดตั้งและซ่อมแซมอุปกรณ์
แต่มีออสซิลโลสโคปที่ไม่มีเครื่องสอบเทียบหากคุณเป็นแบบนี้ คุณจะต้องนำเครื่องกำเนิดฟังก์ชันในห้องปฏิบัติการหรือสร้างเครื่องกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยมอย่างง่ายด้วยตัวเองด้วยความถี่ประมาณ 1 kHz ตามวงจรที่แสดงในรูปที่ 1 สิ่งนี้ เป็นมัลติไวเบรเตอร์ที่ง่ายที่สุดบนชิปดิจิทัล แต่สำหรับการทดลองของเรามันก็เหมาะสม
ต่อไป เราจะพิจารณาการทำงานโดยใช้เครื่องสอบเทียบออสซิลโลสโคปเป็นแหล่งพัลส์ หากพัลส์ถูกนำมาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแยกต่างหาก (เช่นในรูปที่ 1) คุณเพียงแค่ต้องป้อนพัลส์เหล่านั้นไปยังวงจร RC ที่กำลังศึกษาอยู่ ในเวลาเดียวกันอย่าลืมเชื่อมต่อขั้วลบทั่วไปของแหล่งจ่ายไฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเข้ากับขั้ว "ตัวเรือน" ของออสซิลโลสโคป
ข้าว. 1. วงจรของเครื่องกำเนิดพัลส์อย่างง่าย
ดังนั้น หากเราเชื่อมต่อช่องเสียบ "U" และ "เอาต์พุตเครื่องสอบเทียบ" ด้วยสายไฟ เราจะเปิดเครื่องสอบเทียบเพื่อสร้างพัลส์ด้วยการแกว่ง 5V ในกรณีนี้ ให้ตั้งปุ่ม “V/div” ไปที่ “1” และตั้งปุ่ม “time/div” ไปที่ “0.2mS” จากนั้นสลับอินพุตเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ “~” ประมาณดังแสดงในรูปที่ 2 มองเห็นได้บนหน้าจอออสซิลโลสโคป นั่นก็คือ พัลส์สี่เหลี่ยม
ข้าว. 2. พัลส์บนหน้าจอออสซิลโลสโคป
หากต้องการทดลองใช้วงจร RC คุณจะต้องมีตัวเก็บประจุ 0.01 µF (หรือมักเรียกว่า "10p" หรือ "103") และตัวต้านทานแบบแปรผัน 100 kOhm
เราจะทดลองกับวงจรสองประเภท - การแยกความแตกต่างและการรวมเข้าด้วยกัน
ขั้นแรกเราเชื่อมต่อวงจรสร้างความแตกต่างซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทาน R1 และตัวเก็บประจุ C1 (รูปที่ 3) ตอนนี้แรงกระตุ้น
ข้าว. H. เชื่อมต่อวงจรแยกความแตกต่าง
จากเครื่องสอบเทียบไปยังอินพุต "U" ของออสซิลโลสโคปผ่านวงจร R1C1 ตั้งตัวต้านทาน R1 ไปที่ตำแหน่งความต้านทานสูงสุด ในกรณีนี้ พัลส์บนหน้าจอออสซิลโลสโคปจะมีลักษณะเหมือนในรูปที่ 4 แอมพลิจูดของมันจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย แต่จะมีความชันลดลง
ข้าว. 4. พัลส์บนหน้าจอออสซิลโลสโคป
หากคุณเริ่มหมุนที่จับของตัวต้านทานผันแปร R1 ความต้านทานจะลดลงและในเวลาเดียวกันแอมพลิจูดของพัลส์จะเพิ่มขึ้น แต่ความชันไปทางลดลงก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ในรูปที่ 5 มันดูไม่เหมือนพัลส์สี่เหลี่ยมเลย อย่างไรก็ตาม แอมพลิจูดของยอดเขาเพิ่มขึ้นอย่างมาก เมื่อหมุน R1 ต่อไป แอมพลิจูดของยอดเขาจะเพิ่มขึ้นต่อไป และความชันจะมีรูปทรงพาราโบลา
ข้าว. 5. มันไม่ดูเหมือนพัลส์สี่เหลี่ยมอีกต่อไป
แต่เมื่อหมุน R1 ต่อไป แอมพลิจูดจะเริ่มลดลง และในตำแหน่งที่รุนแรงที่สุด เมื่อความต้านทานของ R1 เป็นศูนย์ พัลส์จะหายไป (ไม่น่าแปลกใจเพราะ R1 ซึ่งอยู่ในสถานะต้านทานเป็นศูนย์จะลัดวงจรจริง ๆ อินพุทของออสซิลโลสโคป)
ข้อสรุปก็คือว่าจากความแตกต่างของพัลส์สี่เหลี่ยม มันจะกลายเป็นพัลส์แหลมที่มีแอมพลิจูดเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ยิ่ง R1 มีขนาดใหญ่เท่าใด พัลส์ก็จะมีลักษณะคล้ายกันมากขึ้นเท่านั้น
เนื่องจากเวลาในการชาร์จและการคายประจุของตัวเก็บประจุขึ้นอยู่กับความต้านทาน R1 และยิ่ง R1 เล็ก คราวนี้ก็จะยิ่งสั้นลง นอกจากนี้เมื่อย้ายจากครึ่งคลื่นบวกไปเป็นลบ (และในทางกลับกัน) แรงดันไฟฟ้าที่สะสมบนตัวเก็บประจุจะถูกเพิ่มเข้าไปในแอมพลิจูดพัลส์
ดังนั้น แอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าคร่อมตัวต้านทาน R1 ในพีคจะเพิ่มขึ้น ยิ่งประจุของตัวเก็บประจุยิ่งเร็วขึ้น แต่ยิ่ง R1 เล็ก ยอดเขาก็จะแคบลง ตอนนี้เรามาสลับชิ้นส่วนเพื่อให้ได้วงจรดังแสดงในรูปที่ 6 วงจร RC ได้รวมเข้าด้วยกันแล้ว
ข้าว. 6. รูปแบบใหม่สำหรับการทดสอบ
หากตัวต้านทานผันแปร R1 อยู่ในตำแหน่งความต้านทานต่ำสุด หน้าจอออสซิลโลสโคปจะมีลักษณะดังรูปที่ 1 7. พัลส์สี่เหลี่ยมเกือบเท่ากัน มีเพียงการขึ้นและลงเท่านั้นที่จะเรียบขึ้นเล็กน้อย
เราเริ่มหมุนปุ่มของตัวต้านทานผันแปร R1 - การขึ้นและลงจะเรียบยิ่งขึ้นและมีลักษณะเหมือนในรูปที่ 8 ในเวลาเดียวกันแอมพลิจูดจะลดลงอย่างมาก
เราคลายเกลียวที่จับของตัวต้านทานตัวแปร R1 ไปจนสุด (ไปยังตำแหน่งความต้านทานสูงสุด) - แอมพลิจูดของพัลส์ลดลงอย่างมากและพวกมันก็มีลักษณะคล้ายสามเหลี่ยมอยู่แล้ว (รูปที่ 9)
ข้าว. 7. รูปภาพบนหน้าจอออสซิลโลสโคปสำหรับการทดลอง
ในวงจรอินทิเกรต ออสซิลโลสโคปจะแสดงแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวเก็บประจุ พัลส์จะถูกส่งไปยังตัวต้านทาน R1 และชาร์จและคายประจุ เช่นเดียวกับในกรณีแรก ยิ่งความต้านทานของตัวต้านทานต่ำลง อัตราการคายประจุก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย แต่ที่นี่สถานการณ์กลับตรงกันข้าม ดังนั้น ยิ่ง R1 มีค่าน้อยกว่า C1 จะถูกชาร์จหรือคายประจุเร็วขึ้นเป็นค่าสูงสุดหรือต่ำสุด
ซึ่งหมายความว่า ยิ่งแนวหน้าและความชันของพัลส์บน C1 ยิ่งชันมากขึ้น นี่คือการปัดเศษที่มองเห็นได้บนออสซิลโลแกรมในรูป 7 คือช่วงเวลาที่ตัวเก็บประจุถูกชาร์จและคายประจุ
และยิ่งประจุตัวเก็บประจุเร็ว พื้นที่เหล่านี้ก็จะยิ่งเล็กลง ความเร็วในการชาร์จตัวเก็บประจุขึ้นอยู่กับความต้านทานของตัวต้านทาน R1 ซึ่งส่งพัลส์ไป
เมื่อความต้านทานของตัวต้านทาน R1 เพิ่มขึ้น ตัวเก็บประจุจะชาร์จและคายประจุช้าลงและราบรื่นมากขึ้นเรื่อยๆ และเส้นโค้งที่ระบุเวลาในการชาร์จและการคายประจุจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นส่วนหน้าและภาวะถดถอยจึงเรียบและเอียง
เมื่อความต้านทาน R1 เพิ่มขึ้นอีก เวลาที่ต้องใช้ในการชาร์จตัวเก็บประจุจนถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดจะเพิ่มขึ้นมากจนนานกว่าระยะเวลาครึ่งรอบของพัลส์ ตัวเก็บประจุไม่มีเวลาชาร์จจนเต็มค่าสูงสุดก่อนที่จะเริ่มคายประจุ
ข้าว. 8. ส่วนหน้าและส่วนถดถอยมีความเรียบเนียนยิ่งขึ้น
ข้าว. 9. พัลส์ - สามเหลี่ยมบนหน้าจอออสซิลโลสโคป
ดังนั้นแอมพลิจูดของพัลส์จะลดลงมากเท่ากับที่ตัวเก็บประจุไม่มีเวลาชาร์จ ในที่สุด รูปร่างของพัลส์ก็กลายเป็นรูปสามเหลี่ยมมากขึ้นเรื่อยๆ
ห้องปฏิบัติการทางไฟฟ้าทุกแห่งจะต้องมีอุปกรณ์ตรวจวัดเพื่อระบุแหล่งสัญญาณ ระดับแรงดันไฟฟ้า ความแรงของกระแสไฟฟ้า และอื่นๆ สิ่งนี้ช่วยให้คุณดำเนินการไม่เพียงแต่การวิจัยที่จำเป็นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการออกแบบหรือการสร้างเครื่องมือและอุปกรณ์ต่างๆ ในองค์กรอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีกระแสความถี่สูง แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำโดยไม่มีออสซิลโลสโคป (เครื่องมือหลักในการวัดไฟฟ้า)
อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณเห็นภาพแรงดันไฟฟ้าบนหน้าจอพิเศษ มันสร้างออสซิลโลแกรมซึ่งเป็นกราฟของการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์กระแสไฟฟ้าในช่วงเวลาหนึ่ง ค่าหลักของออสซิลโลสโคปคือความสามารถในการวัดแรงดันไฟฟ้า ความถี่ กระแส และมุมเฟสไปพร้อมกัน ผลลัพธ์ทั้งหมดจะถูกประมวลผลทันทีและแสดงบนหน้าจอในรูปแบบกราฟที่แสดงรูปทรงของสัญญาณไฟฟ้า เป็นผลให้ผู้สังเกตการณ์สามารถมองเห็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในวงจรไฟฟ้า ระบุแหล่งที่มาของความล้มเหลว และปิดอุปกรณ์ได้ทันเวลาเพื่อป้องกันความเสียหายหรือภัยพิบัติ
โดยทั่วไปแล้ว แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจะเป็นคลื่นไซน์ในอุดมคติ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติสิ่งนี้ไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป - แรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายอาจมีความผันผวน ซึ่งจะสะท้อนให้เห็นบนหน้าจอของอุปกรณ์ที่อธิบายไว้ ในสถานการณ์เช่นนี้แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะวัดพารามิเตอร์นี้อย่างแม่นยำโดยใช้โวลต์มิเตอร์มาตรฐาน (จะมีข้อผิดพลาดที่สำคัญ: อุปกรณ์การวัดที่มีลูกศรจะให้ค่าบางอย่างอุปกรณ์ดิจิตอลจะให้ค่าอื่นและอุปกรณ์สำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจะให้ค่าอื่น) . วิธีเดียวที่จะกำหนดแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายดังกล่าวได้อย่างแม่นยำคือการใช้ออสซิลโลสโคป
อุปกรณ์ตรวจวัดเหล่านี้ทำให้ไม่เพียงแต่สามารถตรวจสอบรูปร่างของสัญญาณแบบเรียลไทม์เท่านั้น แต่ยังช่วยบันทึกข้อมูลที่ได้รับ ซึ่งสามารถประมวลผลบนคอมพิวเตอร์เมื่อศึกษาและสร้างแบบจำลองกระบวนการต่างๆ ออสซิลโลแกรมที่อุปกรณ์อธิบายแสดงบนหน้าจอให้โอกาสในการสังเกตคุณสมบัติต่อไปนี้ของสัญญาณที่วัดได้:
ส่วนใหญ่แล้วออสซิลโลสโคปจะใช้เพื่อศึกษาสัญญาณที่มีลักษณะเป็นคาบ
องค์ประกอบสำคัญของอุปกรณ์คือหลอดรังสีแคโทด (CRT) อากาศถูกสูบออกมาเพื่อให้เกิดสุญญากาศภายในซึ่งมีแคโทด (สารที่มีประจุบวก) ตั้งอยู่ เมื่อสัมผัสกับกระแสไฟฟ้า มันจะเริ่มปล่อยอนุภาคที่มีประจุลบออกมา ซึ่งจะถูกโฟกัสโดยใช้ระบบพิเศษและมุ่งไปที่พื้นผิวด้านในของตะแกรง พื้นผิวนี้เคลือบด้วยสารพิเศษ - สารเรืองแสงซึ่งก่อให้เกิดแสงเมื่อถูกลำแสงอิเล็กตรอน ด้วยเหตุนี้หากมองอุปกรณ์จากภายนอกก็สามารถสังเกตการเคลื่อนไหวของจุดเรืองแสงบนหน้าจอได้
การโฟกัสและทิศทางลำแสงใน CRT ทำได้โดยใช้แผ่นสองคู่ที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในระนาบสองระนาบ ในโหมดแนวนอน ลำแสงอิเล็กตรอนจะเบี่ยงเบนตามสัดส่วนของการเปลี่ยนแปลงของเวลา และในโหมดแนวตั้ง ลำแสงจะเบี่ยงเบนตามสัดส่วนของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้
เมื่อสังเกตลักษณะของสัญญาณโดยใช้ออสซิลโลสโคป ควรใช้แรงดันไฟฟ้ากับแผ่นแนวตั้ง ตามกฎแล้วกราฟผลลัพธ์ของการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์จะมีรูปร่างเหมือนเลื่อย: ประการแรกความต่างศักย์จะเพิ่มขึ้นในความสัมพันธ์เชิงเส้นจากนั้นจึงลดลงอย่างรวดเร็วตามมา นอกจากนี้ เมื่อสังเกตการเคลื่อนที่ของลำแสงบนหน้าจอ คุณจะมองเห็นการโก่งตัวไปทางซ้ายหรือขวาได้ สิ่งนี้บ่งบอกถึงสัญญาณของแรงดันไฟฟ้า: เมื่อเป็นลบ มันจะเคลื่อนไปทางซ้าย และเมื่อเป็นบวก มันจะเคลื่อนไปทางขวา ส่วนใหญ่แล้วลำแสงจะเคลื่อนที่จากซ้ายไปขวาด้วยความเร็วคงที่
การเคลื่อนไหวของจุดบนหน้าจออุปกรณ์นี้เรียกว่าการสแกน เส้นแนวนอนที่ลากด้วยลำแสงเรียกว่าเส้นศูนย์ มีการวัดเวลาสัมพันธ์กัน ความถี่การกวาดหมายถึงความถี่ที่มีการทำซ้ำของพัลส์ฟันเลื่อย
เนื่องจากแรงดันไฟฟ้ามีความต่างศักย์จึงควรวัดที่จุดสองจุด เพื่อจุดประสงค์นี้ ออสซิลโลสโคปมีขั้วต่อสองตัวที่จ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับเพลต เทอร์มินัลแรกคืออินพุตและเชื่อมต่อกับแหล่งสัญญาณซึ่งนำไปสู่การโก่งตัวในแนวตั้งของลำแสง สายที่สองเรียกว่าสายทั่วไปและต่อสายดิน (ปิดกับตัวเครื่อง)
ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์อย่างถูกต้อง คุณจำเป็นต้องทราบล่วงหน้าว่าสายไฟใดเป็นเฟส (สายไฟใดที่นำกระแสไฟฟ้า) ในอุปกรณ์ต่างประเทศมีโพรบพิเศษสำหรับจุดประสงค์นี้ซึ่งช่วยให้คุณสามารถตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตและเทอร์มินัลที่จะเชื่อมต่อกับแหล่งใด ในกรณีนี้ สายทั่วไปจะลงท้ายด้วยคลิปปากจระเข้ ซึ่งทำให้ง่ายต่อการติดเข้ากับตัวโลหะของอุปกรณ์วัด หน้าจอเทอร์มินัลที่สัมผัสกับเฟสนั้นมีรูปร่างเหมือนเข็ม ทำให้ง่ายต่อการวัดสัญญาณไฟฟ้าได้ทุกที่ ไม่ว่าจะเป็นเต้ารับ สายไฟ แผงวงจรพิมพ์ หรือแม้แต่บนขาชิปไมโครโปรเซสเซอร์
เมื่อติดตั้งหน้าจอเทอร์มินัลแล้ว คุณสามารถดำเนินการวัดต่อได้โดยตรง ในเกือบทุกวงจรไฟฟ้าจะมีสายไฟเส้นเดียวและแนะนำให้วัดลักษณะสัญญาณในการตรวจสอบพารามิเตอร์ แต่สถานการณ์นี้อาจไม่เป็นเช่นนั้นเสมอไป จากนั้นคุณควรเลือกจุดที่ต้องการการวัดและดำเนินการ (ส่วนใหญ่มักจะเลือกสถานที่ที่อาจเกิดความผิดปกติมากที่สุดเป็นจุดดังกล่าว)
บันทึก!หน้าที่หลักของออสซิลโลสโคปคือการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้า แต่ด้วยการต่อความต้านทาน คุณสามารถตรวจสอบรูปร่างของสัญญาณกระแสไฟฟ้าได้ด้วย ค่าความต้านทานในกรณีนี้ควรต่ำกว่าความต้านทานรวมของวงจรที่กำลังศึกษาอยู่อย่างมาก การวัดจะถูกต้องหากตรงตามเงื่อนไขนี้เท่านั้น เนื่องจากอุปกรณ์จะไม่ส่งผลต่อการทำงานของวงจร
มาตรฐานการจัดวงจรไฟฟ้าในสหพันธรัฐรัสเซียแตกต่างจากมาตรฐานของต่างประเทศจึงต้องเชื่อมต่ออุปกรณ์วัดต่างกัน โดยเฉพาะใช้ปลั๊กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางโพรบ 4 มิลลิเมตร เนื่องจากเหมือนกันในการเชื่อมต่ออุปกรณ์อย่างถูกต้องคุณต้องใส่ใจกับสัญญาณต่อไปนี้:
สำคัญ!อย่างไรก็ตาม ไม่พบการกำหนดดังกล่าวเสมอไป อุปกรณ์อาจได้รับการซ่อมแซมอาจมีการเปลี่ยนปลั๊กดังนั้นเพื่อตรวจสอบว่าสายไฟใดมีเฟสและสายใดมีศูนย์ขอแนะนำให้ใช้วิธีการที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ในการทำเช่นนี้คุณต้องแตะปลั๊กข้างหนึ่งด้วยมือก่อนแล้วจึงแตะอีกข้างหนึ่ง หากผู้ใช้สัมผัสปลั๊กบนสายลบ เส้นแนวนอนจะปรากฏขึ้นบนหน้าจอ เมื่อคุณสัมผัสสายเฟส คลื่นไซน์ที่มีสัญญาณรบกวนมาก (สัญญาณรบกวน) จะแสดงบนหน้าจอ วิธีการนี้ปราศจากข้อผิดพลาดและการรบกวนเกิดขึ้นเนื่องจากอิทธิพลของเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ ที่อยู่ในห้อง
คุณสมบัติพิเศษของอุปกรณ์นี้คือความสามารถในการแสดงสัญญาณจากสองแหล่งบนหน้าจอพร้อมกัน เครื่องวัดประเภทนี้มีสองช่องทำเครื่องหมายไว้ตามนั้น ในกรณีนี้ขั้วของสายกลางของทั้งสองช่องเชื่อมต่อกับตัวเรือนดังนั้นเมื่อทำการวัดพัลส์ด้วยอุปกรณ์ดังกล่าวคุณไม่ควรปล่อยให้เชื่อมต่อกับสถานที่ต่าง ๆ ในวงจรไฟฟ้าเดียวกันเนื่องจากในกรณีนี้ อาจเกิดการลัดวงจรและข้อมูลแรงดันไฟฟ้าจะไม่ถูกต้อง
ข้อเสียเปรียบเพียงอย่างเดียวของออสซิลโลสโคปแบบดูอัลแชนเนลคือการไม่สามารถสังเกตแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันสองค่าพร้อมกันได้ อย่างไรก็ตาม ปัญหานี้ไม่สำคัญ เนื่องจากในกรณีส่วนใหญ่ สายนิวทรัลจะเชื่อมต่อกับตัวเรือนและเป็นเรื่องปกติในสองเฟส ซึ่งหมายความว่าการวัดแรงดันไฟฟ้าจะดำเนินการโดยใช้ตัวนำนี้
ข้อดีของอุปกรณ์ดังกล่าวคือความสามารถในการควบคุมพารามิเตอร์สองตัวของวงจรไฟฟ้า: กระแสและแรงดันไฟฟ้า ในการวัดกระแสจำเป็นต้องรวมความต้านทานเพิ่มเติมเข้ากับพารามิเตอร์บางตัวในวงจร (ไม่ควรเกินความต้านทานรวมของวงจรเพื่อไม่ให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัด) การใช้ออสซิลโลสโคปเป็นงานที่ค่อนข้างซับซ้อน ดังนั้นจึงขอแนะนำให้มีหนังสืออ้างอิงและไดอะแกรมสำหรับการเชื่อมต่อที่ถูกต้องเสมอ
ข้อมูลเพิ่มเติม.ควรคำนึงถึงคุณลักษณะการออกแบบของออสซิลโลสโคปแบบสองช่องสัญญาณด้วย มีความไม่สมมาตรบางประการ: การซิงโครไนซ์ของช่องแรกมีคุณภาพและความเสถียรสูงกว่าเมื่อเทียบกับช่องที่สอง ดังนั้นเพื่อให้ได้ออสซิลโลแกรมที่ถูกต้อง ขอแนะนำให้ใช้ช่องแรกเพื่อตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า และช่องที่สองเพื่อตรวจสอบกระแส
ในการตรวจสอบลักษณะสัญญาณนี้โดยใช้ออสซิลโลสโคปคุณควรเน้นที่ค่าของสเกลแนวตั้งของหน้าจอ หากต้องการรับค่าดังกล่าว คุณต้องเชื่อมต่อขั้วของอุปกรณ์เข้าด้วยกัน จากนั้นจึงเปิดโหมดการวัด หลังจากนี้คุณจะต้องปรับอุปกรณ์เพื่อให้เส้นสแกนอยู่ในแนวเดียวกับเส้นแนวนอนตรงกลางบนหน้าจอ
หลังจากเสร็จสิ้นขั้นตอนการเตรียมการที่อธิบายไว้แล้วเท่านั้นจึงจะสามารถสลับอุปกรณ์เป็นโหมดการวัดได้ ในการดำเนินการนี้ ควรวางขั้วอินพุตไว้บนแหล่งสัญญาณที่คุณต้องการศึกษา
สำคัญ!การวัดโดยใช้ออสซิลโลสโคปแบบพกพานั้นค่อนข้างยากกว่า เนื่องจากมีการตั้งค่าและการปรับเปลี่ยนจำนวนมากกว่ามาก ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้หากคุณมีประสบการณ์ที่เหมาะสม หรือโดยการตรวจสอบแต่ละการกระทำตามคำแนะนำ
หลังจากส่งสัญญาณไปยังอินพุตของอุปกรณ์แล้ว กราฟจะปรากฏบนหน้าจอ ในการวัดความสูงของคลื่นไซน์ (ระดับแรงดันไฟฟ้า) จำเป็นต้องทำการปรับเปลี่ยนด้วย: ติดตั้งเพลตเพื่อให้จุดบนหน้าจออยู่บนเส้นแนวตั้ง วิธีนี้จะทำให้การวัดง่ายขึ้นมากเนื่องจากมีสเกลที่มีค่าอยู่
ออสซิลโลสโคปยังช่วยให้คุณวัดระยะเวลาของสัญญาณได้ ในการคำนวณความถี่ในอนาคต คุณสามารถใช้สูตรง่ายๆ เนื่องจากความถี่จะแปรผกผันกับระยะเวลาของสัญญาณ (การเพิ่มระยะเวลาจะทำให้ความถี่ลดลงและในทางกลับกัน)
วิธีที่ง่ายที่สุดในการวัดคาบในสถานที่ที่รูปคลื่นตัดกับแกนนอน ดังนั้นเพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้อง ขอแนะนำให้ปรับเส้นสแกนก่อนเริ่มการศึกษาในลักษณะเดียวกับเมื่อตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า
หลังจากนี้คุณจะต้องกำหนดจุดเริ่มต้นให้เริ่มเคลื่อนที่บนเส้นซ้ายสุดบนหน้าจอ ถัดไป คุณเพียงแค่ต้องแก้ไขค่าที่จุดตัดกับเส้นแนวนอนเท่านั้น เมื่อคำนวณค่าของงวดแล้ว คุณสามารถใช้สูตรพิเศษเพื่อกำหนดความถี่ได้ เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการวัด คุณควรยืดกราฟให้มากที่สุดในระนาบแนวนอน ความแม่นยำที่เหมาะสมที่สุดถือเป็นข้อผิดพลาดน้อยกว่าหนึ่งเปอร์เซ็นต์ แต่พารามิเตอร์ดังกล่าวสามารถรับได้บนอุปกรณ์ดิจิทัลที่มีการสแกนเชิงเส้นเท่านั้น
ปรากฏการณ์นี้แสดงให้เห็นตำแหน่งสัมพัทธ์ของกราฟของสัญญาณไฟฟ้าสองสัญญาณในช่วงเวลาหนึ่ง ขนาดของการเปลี่ยนแปลงจะวัดเป็นส่วนของช่วงเวลา (องศา) แทนที่จะเป็นหน่วยเวลา สิ่งนี้อธิบายได้ด้วยลักษณะเฉพาะของกราฟ ซึ่งในรูปร่างของมันแสดงถึงไซนัสอยด์ ซึ่งหมายความว่าความแตกต่างในกราฟขึ้นอยู่กับความแตกต่างในขนาดของมุม
นอกจากนี้ยังสามารถรับความแม่นยำสูงสุดได้โดยการยืดกราฟให้ยาวขึ้น เนื่องจากแต่ละสัญญาณจะแสดงด้วยความสว่างและสีเดียวกันจึงแนะนำให้ตั้งค่าเป็นแอมพลิจูดที่แตกต่างกัน ในการทำเช่นนี้ควรใช้แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เป็นไปได้กับช่องแรกซึ่งจะปรับปรุงการซิงโครไนซ์ของภาพบนหน้าจอ
ดังนั้นการใช้ออสซิลโลสโคปจึงต้องใช้ทักษะและความรู้ทางทฤษฎีบางอย่าง แต่การวัดพารามิเตอร์สัญญาณไฟฟ้าที่อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณตรวจจับข้อผิดพลาดต่าง ๆ รวมถึงการออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่คุณภาพสูง
หมายเหตุนี้จะค่อยๆ อัปเดตด้วยเทคนิคง่ายๆ แต่มีประโยชน์ในการทำงานกับออสซิลโลสโคป
คำถามหลักที่ต้องตอบคือ: "คุณสามารถวัดอะไรได้ด้วยออสซิลโลสโคป"ดังที่คุณทราบแล้วว่าอุปกรณ์นี้จำเป็นสำหรับการศึกษาสัญญาณในวงจรไฟฟ้า รูปร่าง แอมพลิจูด ความถี่ จากข้อมูลที่ได้รับ เราสามารถสรุปเกี่ยวกับพารามิเตอร์อื่นๆ ของวงจรที่กำลังศึกษาได้ ซึ่งหมายความว่าด้วยความช่วยเหลือของออสซิลโลสโคปคุณสามารถทำได้โดยทั่วไป (ฉันไม่ได้พูดถึงฟังก์ชั่นพิเศษของอุปกรณ์ล้ำสมัย):
ตัวอย่างเพิ่มเติมทั้งหมดควรทำโดยคำนึงถึงออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อก สำหรับดิจิทัลทุกอย่างจะเหมือนกัน แต่สามารถทำได้มากกว่าแอนะล็อก และในบางเรื่องก็ไม่จำเป็นต้องคิดว่าคุณจะแสดงตัวเลขได้ที่ไหน เครื่องมือที่ดีก็ควรเป็นเช่นนั้น
ดังนั้นก่อนไปทำงานก็ควรเตรียมอุปกรณ์ให้พร้อม: วางไว้บนโต๊ะ, เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่าย =) เอ่อ ล้อเล่นนะ. แต่ถ้าเป็นไปได้ก็ควรต่อสายดิน หากมีเครื่องสอบเทียบในตัวคุณจะต้องปรับเทียบตามคำแนะนำของอุปกรณ์ (คำแนะนำ: มีคำแนะนำออนไลน์)
คุณจะเชื่อมต่อออสซิลโลสโคปกับวงจรที่กำลังศึกษาโดยใช้โพรบ นี่คือสายโคแอกเซียลที่ปลายด้านหนึ่งมีขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อกับออสซิลโลสโคป และอีกด้านหนึ่งมีโพรบและกราวด์สำหรับเชื่อมต่อกับวงจรที่กำลังศึกษา ไม่สามารถใช้ลวดสุ่มใดๆ เป็นโพรบได้ เฉพาะโพรบพิเศษเท่านั้น มิฉะนั้น แทนที่จะเห็นภาพจริงของสิ่งต่าง ๆ คุณจะเห็นเรื่องไร้สาระ
ฉันจะไม่ดูรายละเอียดการควบคุมออสซิลโลสโคปแต่ละตัวโดยละเอียด มีบทวิจารณ์ดังกล่าวมากมายบนอินเทอร์เน็ต มาเรียนรู้วิธีการวัดแบบสมัครเล่นกันดีกว่า: เราจะกำหนดแอมพลิจูด, ความถี่และระยะเวลาของสัญญาณ, รูปร่าง, แบนด์วิดท์ของแอมพลิฟายเออร์, ความถี่คัตออฟตัวกรอง, ระดับระลอกคลื่นของแหล่งจ่ายไฟ ฯลฯ ลูกเล่นอื่นๆ จะมาพร้อมกับการฝึกฝน คุณจะต้องมีออสซิลโลสโคปและเครื่องกำเนิดสัญญาณ
ฉันจะพูดโดยไม่หลอกลวงเหมือนชาวนา บนหน้าจอออสซิลโลสโคป คุณจะเห็นสัญญาณไซน์ซอยด์ เลื่อย สี่เหลี่ยม สัญญาณสามเหลี่ยม หรือกราฟนิรนามบางส่วน
มีสัญญาณหลายประเภท และสัญญาณเองก็ไม่รู้ว่าเป็นของบางชนิด ดังนั้นงานของคุณไม่ใช่การจำชื่อ แต่ต้องดูที่หน้าจอและคิดอย่างรวดเร็วว่าคุณเห็นอะไรบนนั้นหมายถึงอะไร กระบวนการใดที่กำลังเกิดขึ้นในวงจร
ออสซิลโลสโคปสามารถวัดได้ทั้งแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับ อุปกรณ์ทั้งหมดมีสองโหมดสำหรับสิ่งนี้: การวัดเฉพาะสัญญาณสลับ, การวัดค่าคงที่และสัญญาณสลับพร้อมกัน
ซึ่งหมายความว่าหากคุณเลือกที่จะวัดสัญญาณสลับและเชื่อมต่อโพรบกับแบตเตอรี่ จะไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงบนหน้าจออุปกรณ์ และหากคุณเลือกโหมดที่สองและทำแบบเดียวกัน เส้นบนหน้าจออุปกรณ์จะเลื่อนขึ้นประมาณ 1.6V (ค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่ชนิดนิ้ว) เหตุใดจึงจำเป็น? เพื่อแยกส่วนประกอบ DC และ AC ของสัญญาณ!
ตัวอย่าง. คุณได้ตัดสินใจวัดการกระเพื่อมในแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า 30V DC ที่ประกอบใหม่ คุณเชื่อมต่อมันกับออสซิลโลสโคป และลำแสงก็วิ่งขึ้นไปไกล เพื่อให้สังเกตสัญญาณได้อย่างสะดวก คุณจะต้องเลือกค่าสูงสุด V/div ต่อเซลล์ แต่แล้วคุณจะไม่เห็นจังหวะแน่นอน มันเล็กเกินไป จะทำอย่างไร? สลับโหมดอินพุตเพื่อวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและหมุนปุ่ม V/Div ให้เป็นสเกลที่เล็กลงมาก ส่วนประกอบ DC ของสัญญาณจะไม่ผ่าน และจะแสดงเฉพาะการกระเพื่อมของแหล่งพลังงานบนหน้าจอ
ง่ายต่อการกำหนดแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับโดยการทราบค่าของการหาร V/div และเพียงนับจำนวนเซลล์ตามแกนพิกัดที่สัญญาณนี้ครอบครองจากค่าศูนย์ (ค่าเฉลี่ย) ถึงค่าสูงสุด
หากคุณดูที่หน้าจอออสซิลโลสโคปในภาพด้านบนและสมมติว่า V/div = 1V แอมพลิจูดของคลื่นไซน์จะเป็น 1.3V
และถ้าเราสมมติว่า Time/div (sweep) ตั้งไว้ที่ 1 มิลลิวินาที คาบของคลื่นไซน์นี้จะกินพื้นที่ 4 เซลล์ และคาบ T = 4 ms จะถูกอ่าน อย่างง่ายดาย? ตอนนี้เรามาคำนวณความถี่ของคลื่นไซน์นี้กัน ความถี่และคาบมีความสัมพันธ์กันโดยสูตร: F = 1/T (T เป็นวินาที) ดังนั้น F = 1/ (4*10 -3) และเท่ากับ 250 Hz
แน่นอนว่านี่เป็นการประมาณการคร่าวๆ ซึ่งเหมาะสำหรับสัญญาณที่สะอาดและสวยงามเท่านั้น และหากคุณส่งการเรียบเรียงดนตรีบางประเภทแทนคลื่นไซน์บริสุทธิ์ คลื่นนั้นก็จะมีความถี่ที่แตกต่างกันมากมาย และคุณไม่สามารถคาดเดาด้วยตาเปล่าได้ ในการพิจารณาว่าความถี่ใดรวมอยู่ในองค์ประกอบนี้ คุณจะต้องมีเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม และนี่คืออุปกรณ์อื่น
ตามที่ฉันได้เขียนไว้ข้างต้น คุณสามารถวัดความถี่โดยใช้ออสซิลโลสโคปได้ คุณยังไม่เพียงแต่วัดความถี่ของสัญญาณไซน์ซอยด์ได้เท่านั้น แต่ยังเปรียบเทียบความถี่ของสัญญาณทั้งสองได้ด้วย เช่น การใช้ตัวเลขลิสซาจูส
วิธีนี้จะสะดวกมากเมื่อคุณต้องการ เช่น ปรับเทียบเครื่องกำเนิดสัญญาณที่คุณประกอบเอง แต่ไม่มีตัวนับความถี่อยู่ในมือ นี่คือตอนที่ร่างของ Lissajous เข้ามาช่วยเหลือ น่าเสียดายที่ออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อกบางรุ่นไม่สามารถแสดงได้
มันมักจะเกิดขึ้นที่เฟสปัจจุบันและเฟสแรงดันไฟฟ้าแตกต่างกัน เช่น หลังจากผ่านตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ หรือทั้งวงจร และหากคุณมีออสซิลโลสโคปแบบสองช่องสัญญาณ คุณจะเห็นได้อย่างง่ายดายว่าเฟสของกระแสและแรงดันไฟฟ้าแตกต่างกันมากน้อยเพียงใด (และหากคุณมีออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลสมัยใหม่ ก็ยังมีฟังก์ชั่นพิเศษสำหรับการวัดการเปลี่ยนเฟสด้วย เจ๋ง!) . หากต้องการทำสิ่งนี้ ให้เชื่อมต่อออสซิลโลสโคปดังนี้:
