Як карыстацца асцылографам? Як карыстацца партатыўным лічбавым асцылографам?

У артыкуле будзе падрабязна расказана пра тое, як карыстацца асцылографам, што гэта такое і для якіх мэт ён неабходны. Ніякая лабараторыя не можа праіснаваць без вымяральнай апаратуры або крыніц сігналаў, высілкаў і токаў. А калі вы плануеце займацца праектаваннем і стварэннем розных прылад (асабліва калі гаворка ідзе пра высокачашчыннай тэхніцы, напрыклад, інвертарнага блоках харчавання), то без асцылографа зрабіць што-небудзь апынецца праблематычна.

Што такое асцылограф

Гэта такі прыбор, які дазваляе «убачыць» напружанне, а калі больш дакладна, то яго форму на працягу пэўнага прамежку часу. З яго дапамогай можна вымераць нямала параметраў - напружанне, частату, сілу току, куты зрухаў фаз. Але чым добры асабліва гэты прыбор, так гэта тым, што ён дазваляе візуальна ацаніць форму сігналу. Бо ў большасці выпадкаў менавіта яна кажа пра тое, што канкрэтна адбываецца ў ланцугі, у якой праводзіцца вымярэнне.

У некаторых выпадках, напрыклад, напружанне можа ўтрымліваць не толькі пастаянную, але і зменную складнік. І форма другі можа быць далёкая ад ідэальнай сінусоіды. Такі сігнал вольтметры, напрыклад, успрымаюць з вялікімі памылкамі. Стрелочные прыборы будуць выдаваць адно значэнне, лічбавыя - нашмат меншае, а вольтметры пастаяннага току ў - некалькі разоў больш. Самае дакладнае вымярэнне атрымліваецца правесці менавіта пры дапамозе апісванага ў артыкуле прыбора. І не мае значэння, прымяняецца Ці асцылограф Н3013 (як карыстацца, разгледжана ніжэй) альбо іншай мадэлі. Вымярэння адбываюцца аднолькава.

Асаблівасці прыбора

Лічбавыя асцылографы могуць не толькі паказваць у рэжыме рэальнага часу форму сігналу, але і захоўваць усе дадзеныя, якія пасля можна будзе прачытаць на персанальных кампутарах. Па асцылаграме, намаляванай на малюнку вышэй, можна вызначыць некаторыя асаблівасці сігналаў:

1. Характар сігналу імпульсны.
2. Адмоўных значэнняў не мае уваходны сігнал.
3. Адбываецца вельмі хуткае змяненне значэнняў ад 0 да максімуму і назад.
4. Працягласць імпульсу вышэй працягласці паўзы больш чым у тры разы.

Як правіла, пры дапамозе асцылографа праводзяцца даследаванні перыядычных сігналаў. Менавіта пра іх і пойдзе гаворка ў артыкуле.

Як ён функцыянуе

Сэрца ўсіх асцылографаў - электронна-прамянёвая трубка. Гэта, можна сказаць, радиолампа, такім чынам, унутры знаходзіцца вакуум. На катодзе адбываецца выпраменьванне электронаў. Пры дапамозе факусуе сістэмы вырабляецца фарміраванне тонкага прамяня з гэтых электронаў. Унутраная частка экрана пакрыта роўным пластом люмінафора. Ён пры ўздзеянні электронаў пачынае свяціцца. Гледзячы звонку на экран, можна бачыць пасярэдзіне светлую кропку.

У электронна-прамянёвай трубцы маецца дзве пары пласцінак, якія накіроўваюць электронны прамень у патрэбны бок. Прычым яго адхіленне адбываецца ў перпендыкулярных (ўзаемна) напрамках. Калі казаць прасцей, то атрымліваецца дзве каардынатныя сістэмы. Каб назіраць за напругай на экране трубкі, трэба:

1. Па гарызанталі прамень варта адхіляць такім чынам, каб значэнне адхіленні было прама прапарцыйна часу.
2. У вертыкальнай плоскасці неабходна, каб значэнне адхіленні было прапарцыйна таго напрузе, даследаванне якога праходзіць.

разгортка

Напружанне разгорткі неабходна падаваць на тыя пласціны, якія размешчаны ў вертыкальнай плоскасці. Яно пилообразной формы, павольна нарастае лінейна, і ў яго вельмі хуткі спад. Пры гэтым станоўчае напружанне прыводзіць да таго, што прамень адхіляецца направа. А адмоўнае - да таго, што прамень рухаецца налева. Гэта ў тым выпадку, калі назіральнік знаходзіцца перад экранам, і можна бачыць, як прамень здзяйсняе рух злева направа. Пры гэтым хуткасць яго сталая. Пасля дасягнення крайняй правай мяжы ён хутка ідзе на зыходную. Затым зноўку паўтараецца рух.

У дадзеным артыкуле будзе максімальна падрабязна расказана пра тое, як правільна карыстацца асцылографам. Вышэйпададзеным працэс і носіць назву «разгортка». Лінія разгорткі - гэта лінія (гарызантальная), прачэрчвае прамянём на экране. Калі праводзяцца вымярэння, яе называюць лініяй нуля. Яна ж з'яўляецца воссю часу на графіцы. Частата разгорткі - гэта не што іншае, як частата, з якой адбываецца паўтор імпульсаў пилообразной формы. У працэсе вымярэнняў яна не ўжываецца. Важныя параметры для вымярэнняў - гэта хуткасць.

Як падключыць імпартны асцылограф

Напружанне мераць трэба ў двух кропках, значыць, уваход асцылографа - гэта дзве клемы. Звярніце ўвагу на тое, што функцыі ў кожнай з клем розныя:

1. Першая далучаецца на ўваход узмацняльніка, які адхіляе прамень у вертыкальнай плоскасці.
2. Другая клема - гэта агульны провад (зямля, мінус, корпус). Мае электрычную сувязь непасрэдна з корпусам прыбора.

Адсюль выснова можна зрабіць аб тым, што пры дапамозе асцылографа вымяраецца фазавае напружанне адносна землі. Прычым неабходна ведаць, які з уваходаў - фаза. У прыборах замежнай вытворчасці прымяняюцца спецыяльнай канструкцыі мацы. У іх агульны провад зроблены ў выглядзе заціску тыпу «кракадзіл». Найбольш разумнае рашэнне, бо менавіта гэты провад часцей за ўсё злучаецца з металічным корпусам прылады, на якім праходзяць вымярэння. А вось фаза выконваецца ў выглядзе іголкі. З яе дапамогай можна без працы ткнуць у любое месца друкаванага мантажу, нават у самотную ножку мікрапрацэсара.

Як падключыць айчынны асцылограф

У Расіі іншыя стандарты, таму на прыборах айчыннай вытворчасці усё па-іншаму. Часцей за ўсё выкарыстоўваюцца штэкеры дыяметрам 4 мм. Прычым яны аднолькавыя, даводзіцца высвятляць некаторыя прыкметы, каб не зблытаць падключэнне:

1. Мінусовай выснова, як правіла, мае вялікую даўжыню.
2. Чорны ці карычневы колер характэрны для землянога провада.
3. На земляным штэкер нанесеныя Уга «зазямленне» або «агульны провад».

Але такое можна не заўсёды сустрэць, так як кабелі часта падвяргаюцца рамонту, падчас якога на провад усталёўваюць штэкер, наяўны ў наяўнасці. З верагоднасцю 100% можна вызначыць, які провад нулявы, а які - фазавы, адным спосабам. Спачатку краніце рукой аднаго штэкера, затым - іншага. І гэта не залежыць ад мадэлі, усё роўна, гэта асцылограф С1-118А (як карыстацца прыборамі, расказана будзе ніжэй) або які-небудзь іншы.

У тым выпадку, калі вы будзеце трымаць у руцэ мінусовай провад, на экране прылады можна назіраць роўную гарызантальную лінію. А калі дакранецеся да фазавага правады, то на экране з'явіцца скажоная сінусоіда з вялікай колькасцю перашкод. Апошнія назіраюцца па прычыне таго, што маецца некаторая ёмістасць паміж правадамі бытавой электрасеткі ў пакоі і вашым целам (прастора ў памяшканні - гэта дыэлектрык).

далейшыя дзеянні

Калі фаза і мінус вызначаны, можна праводзіць вымярэнні. У тым выпадку, калі вы не можаце візуальна вызначыць агульны для ўсіх элементаў провад, неабходна падключацца да кропак, паміж якімі трэба вымераць напругу. Але часцей за ўсё ў ланцугі маецца агульны провад, ён можа нават быць злучаны з зазямленне. Такім жа чынам падрыхтоўваецца і асцылограф ОМШ-2М. Як карыстацца ім для вымярэння велічынь, будзе расказана ніжэй. У гэтым выпадку земляны провад асцылографа неабходна злучаць з ім.

Па сутнасці, асцылограф - гэта вальтметр, які паказвае графік змены напругі на вызначаным участку часу. Але ён дазваляе ўбачыць і форму электрычнага току. Для ажыццяўлення гэтага трэба падключыць спецыяльнае токаў супраціў. Прычым значэнне яго павінна быць менш, чым поўнае супраціў самы ланцуг. У гэтым выпадку рэзістар не зможа аказваць уплыў на працу ланцуга.

двухканальны асцылограф

Яшчэ яго называюць двухлучевым, ён валодае адной асаблівасцю - можа выдаваць на экране сігналы з двух розных крыніц адначасова. У яго ёсць два канала, якія абазначаюцца рымскімі лічбамі. Звярніце ўвагу на тое, што ў абодвух каналах мінусавыя клемы злучаныя з электрічным з корпусам. Таму пры правядзенні вымярэнняў не дапушчайце падлучэння гэтых правадоў да розных участках ланцуга. Вось як карыстацца асцылографам С1-68, напрыклад, для вымярэнняў току і напружання адначасова.

Акрамя таго, ёсць рызыка атрымаць няслушныя звесткі, так як ланцуг кардынальна змяняецца з-за гэтага кароткага замыкання. Недахоп - гэта немагчымасць назірання за двума рознымі высілкамі. Але ён не вельмі істотны, бо ў большасці прыбораў адзін з палюсоў (як правіла, мінусовай выснова крыніцы харчавання) злучаны з корпусам, і ён агульны. Такім чынам, вымярэння ўсіх высілкаў адбываюцца адносна гэтага агульнага провада.

Магчымасці двухканальнага прыбора

Скарыстаўшыся двухканальным асцылографам, вы атрымліваеце магчымасць кантраляваць ток і напружанне ў ланцугі адначасова. Такім чынам, без працы праводзіце замер зруху фаз паміж напругай і токам. Адзін канал павінен вымяраць ток, а другі - напружанне ў доследнай ланцуга. Для вымярэння току, як вы памятаеце, неабходна ўключыць у схему некаторы рэзістар з вызначаным супрацівам. Так як карыстацца асцылографам С1-94 і аналагамі даволі складана, трэба трымаць пад рукой рэкамендуемыя схемы падлучэнняў для вымярэння таго ці іншага параметру.

Варта звяртаць увагу на канструкцыю асцылографаў - яна крыху несіметрычна. Іншымі словамі, сінхранізацыя першага канала нашмат якасней і стабільней, чым другога. Такім чынам, трэба падключаць высновы першага канала для вымярэння напружання, а не тока. Гэта дасць магчымасць атрымаць больш стабільнае адлюстраванне асцылаграмы на экране прыбора. Ніколі не подключайте мінусавыя клемы двух каналаў да розных кропках ланцуга! Заўсёды злучайце іх разам.

органы кіравання

На пярэдняй панэлі прыбора маецца некалькі дзяржальняў, якія неабходныя для правядзення дакладнай налады асцылографа. Два потенциометра - на кіраваньне каналамі 1 і 2. Таксама маецца функцыя кіравання сінхранізацыяй, разгорткай, прысутнічае магчымасць рэгулявання факусоўкі, яркасці, падсвятлення. Калі прыгледзецца да экрана, то можна ўбачыць, што ён пабіты на невялікія квадраты - дзялення. Імі неабходна карыстацца пры правядзенні вымярэнняў. Менавіта да гэтых квадратах варта прывязваць маштабы па гарызанталі і вертыкалі. Такія асаблівасці мае асцылограф С1-67. Як карыстацца прыборамі такога тыпу для вымярэнняў велічынь, будзе расказана ніжэй.

Звярніце ўвагу, што па гарызанталі маштаб вымяраецца ў секундах на дзяленне. А па вертыкалі - у вольтах на дзяленне. Як правіла, у асцылографе маецца прыкладна 6-10 квадратаў у гарызантальнай плоскасці і 4-8 - у вертыкальнай. На цэнтравыя лініі нанесеныя рызыкі, яны дзеляць кожны адрэзак на 10 частак (роўных) або на 5. Дзякуючы гэтым дзяленнях можна вырабляць больш дакладныя разлікі.

рэжым ўваходу

На пярэдняй панэлі маецца спецыяльны перамыкач, які перакладае прыбор у розныя стану. Пазначаецца сімвалам - зверху прамая рыса, ніжэй яе -волнистая. Пры перакладзе ў верхняе становішча на ўваход можа паступаць як пераменнае, так і пастаяннае напружанне. Уваход адкрыты лічыцца для пастаяннага току. Пры пераключэнні ў ніжняе становішча дапушчальная падача на ўваход толькі пераменнага напружання. Дзякуючы гэтаму з'яўляецца магчымасць праводзіць замеры вельмі маленькага пераменнага напружання (у адносінах да вельмі вялікіх значэнняў пастаяннага). Актуальна для правядзення вымярэнняў у узмацняльных каскадах.

Рэалізаваць гэта даволі проста - неабходна да ўваходу ўзмацняльніка падключыць кандэнсатар. У дадзеным выпадку ўваход зачынены. Звярніце ўвагу на тое, што ў гэтым рэжыме вымярэння НЧ-сігналы з частатой менш за 5 Гц слабеюць. Такім чынам, вымяраць іх можна толькі ў рэжыме адкрытага ўваходу.

Калі перамыкач усталяваны ў сярэдняе становішча, то ад раздыма ўваходу адключаецца ўзмацняльнік, і адбываецца замыканне на корпус. Дзякуючы гэтаму маецца магчымасць усталяваць разгортку. Так як карыстацца асцылографам С1-49 і аналагамі без ведання асноўных органаў кіравання немагчыма, варта пра іх больш падрабязна пагаварыць.

Уваход канала асцылографа

На пярэдняй панэлі маецца маштаб ў вертыкальнай плоскасці - ён вызначаецца пры дапамозе рэгулятара адчувальнасці таго канала, па якім адбываецца вымярэнне. Існуе магчымасць змяніць маштаб не плыўна, а ступеніста, пры дапамозе перамыкача. Якія задаць значэння можна з яго дапамогай, глядзіце на корпусе побач з ім. На адной восі з гэтым перамыкачом знаходзіцца рэгулятар для плыўнай карэкціроўкі (вось як карыстацца асцылографам С1-73 і аналагічнымі мадэлямі).

На пярэдняй панэлі можна знайсці ручку з выявай двунаправленной стрэлкі. Калі круціць яе, то графік гэтага канала пачне перамяшчацца ў вертыкальнай плоскасці (уніз-уверх). Звярніце ўвагу на тое, што каля гэтай ручкі маецца графічнае абазначэнне, якое паказвае, у які бок неабходна яе круціць, каб змяніць значэнне множніка ў меншы або большы бок. Органы кіравання абодвух каналаў аднолькавыя. Акрамя таго, на пярэдняй панэлі маюцца ручкі рэгулявання кантраснасці, яркасці, сінхранізацыі. Варта адзначыць, што лічбавы кішэнны асцылограф (як карыстацца девайсом, мы разглядаем) таксама мае шэраг налад адлюстравання графікаў.

Як праводзяцца вымярэння

Працягваем апісваць, як карыстацца лічбавым асцылографам або аналагавым. Важна адзначыць, што ў іх ва ўсіх ёсць недахоп. Варта згадаць адну асаблівасць - усе вымярэння ажыццяўляюцца візуальна, таму маецца рызыка таго, што хібнасць апынецца высокай. Таксама варта ўлічваць той факт, што напружання разгорткі валодаюць вельмі малой лінейнасцю, што прыводзіць да хібнасці вымярэнняў зруху фаз або частоты прыкладна на 5%. Каб мінімізаваць гэтыя хібнасці, патрабуецца выканаць адно простае ўмова - графік павінен займаць прыкладна 90% плошчы экрана. Калі праводзяцца вымярэння частаты і напружання (маецца часовай інтэрвал), варта рэгулятары карэкціроўкі ўзмацнення сігналу на ўваходзе і хуткасці разгорткі выставіць у крайнія правыя становішча. Варта заўважыць адну асаблівасць: так як карыстацца лічбавым асцылографам можа нават пачатковец, прыборы з электронна-прамянёвай трубкай страцілі актуальнасць.

Як вымераць напругу

Каб правесці вымярэнне напружання, неабходна выкарыстоўваць значэння маштабу ў вертыкальнай плоскасці. Для пачатку трэба выканаць адно з гэтых дзеянняў:

1. Злучыць абедзве ўваходныя клемы асцылографа паміж сабой.
2. Перавесці перамыкач рэжымаў ўваходу ў становішча, якое адпавядае злучэнню з агульным провадам. Затым рэгулятарам, каля якога намаляваная двунакіраваная стрэлка, дабіцца таго, каб лінія разгорткі супала з цэнтральнай (гарызантальнай) рысай на экране.

Перакладаеце прыбор у рэжым вымярэнняў і падаеце на ўваход сігнал, які неабходна даследаваць. Пры гэтым у якое-небудзь працоўнае становішча усталёўваецца перамыкач рэжымаў. А вось як карыстацца партатыўным лічбавым асцылографам? Крыху больш складана - у такіх прыбораў нашмат больш рэгуляванняў.

У выніку можна бачыць на экране некаторы графік. Для дакладнага вымярэння вышыні варта выкарыстоўваць ручку з выявай гарызантальнай двунаправленной стрэлкі. Дамагаецеся таго, каб верхняя кропка графіка трапляла на вертыкальную лінію, размешчаную ў цэнтры. На ёй маецца градуіроўка, таму будзе нашмат прасцей вырабіць разлік дзеючага напружання ў ланцугі.

Як вымераць частату

Пры дапамозе асцылографа можна правесці вымярэння часовых інтэрвалаў, у прыватнасці, перыяду сігналу. Вы разумееце, што частата любога сігналу заўсёды прапарцыйная перыяду. Вымярэнне перыяду можна правесці ў любой вобласці асцылаграмы. Але зручней і дакладней правесці замер ў тых кропках, у якіх графік перасякаецца з гарызантальнай воссю. Такім чынам, перад пачаткам вымярэнняў абавязкова ўсталюеце разгортку выразна на гарызантальную лінію, размешчаную па цэнтры. Так як карыстацца партатыўным лічбавым асцылографам нашмат прасцей, чым аналагавым, апошнія даўно адышлі ў нябыт і рэдка выкарыстоўваюцца для вымярэнняў.

Далей, выкарыстоўваючы дзяржальню, пазначаную гарызантальнай двунаправленной стрэлкай, неабходна зрушыць пачатак перыяду з крайняй левай лініяй на экране. Пасля вылічэнні перыяду сігналу можна, выкарыстоўваючы простую формулу, разлічыць частату. Для гэтага трэба адзінку падзяліць на вылічаны раней перыяд. Дакладнасць вымярэнняў бывае рознай. Каб павялічыць яе, неабходна як мага мацней расцягваць графік па гарызанталі.

Звярніце ўвагу на адну заканамернасць: пры павелічэнні перыяду памяншаецца частата (прапорцыя бо зваротная). І наадварот - пры памяншэнні перыяду адбываецца павелічэнне частаты. Нізкае значэнне хібнасці - гэта калі яна складае менш за 1 працэнт. Але такую высокую дакладнасць не кожны асцылограф здольны забяспечыць. Толькі на лічбавых, у якіх лінейная разгортка, можна атрымаць такія дакладныя вымярэння.

Як вызначаецца зрух фаз

А цяпер пра тое, як карыстацца асцылографам С1-112А для вымярэння зруху фаз. Але для пачатку - вызначэнне. Зрух фаз - гэта характарыстыка, якая паказвае, як размяшчаюцца адносна адзін аднаго два працэсы (вагальных) на працягу некаторага часу. Прычым вымярэнне адбываецца не ў секундах, а ў частках перыяду. Іншымі словамі, адзінка вымярэння - гэта адзінкі кута. Калі сігналы будуць аднолькава размяшчацца ўзаемна, то ў іх зрух фаз будзе таксама аднолькавы. Прычым гэта не залежыць ад частаты і перыяду - рэальны маштаб графікаў на гарызантальнай (часовай) восі можа быць любым.

Максімальная дакладнасць вымярэння будзе ў тым выпадку, калі расцягнуць графік на ўсю даўжыню экрана. У аналагавых асцылограф графік сігналу для кожнага канала будзе мець адну яркасць і колер. Каб адрозніць гэтыя графікі адзін ад аднаго, неабходна зрабіць для кожнага сваю амплітуду. І напружанне, якое падаецца на першы канал, важна рабіць максімальна вялікім. Пры гэтым атрымаецца нашмат лепш утрымліваць сінхранізацыяй малюнак на экране. Вось як карыстацца асцылографам С1-112А. Іншыя прыборы адрозніваюцца ў эксплуатацыі нязначна.