Меню

Аналоговый осциллограф

Что такое осциллограф

Осциллограф — прибор, используемый  для наблюдения формы сигнала напряжения во времени. Выглядеть он может примерно вот так:

аналоговый осциллограф

Здесь мы видим экран, на котором отображается сигнал. Форма сигнала на осциллографе называется осциллограммой.

Ниже на картинке можно увидеть щуп для осциллографа.

щуп осциллографа

Если у мультиметра щуп состоит из простого провода, то щуп осциллографа состоит кабеля. А в кабеле два провода-щупа, которые в конце разветвляются. Этот кабель способен измерять высокочастотные напряжения без помех. Пипочка посередине — это сигнальный щуп, а экран — это щуп масса или земля. Электронщики по разному его называют, но я привык так. На конце щупа зажим белый крокодильчик — это земля, а сигнальный — с иголочкой.

Аналоговый осциллограф

Подключаем кабель в разъем. На моем осциллографе имеется два разъема. В моем случае осциллограф двухканальный. На некоторых крутых осциллографах можно увидеть даже по 4 и более каналов.

осциллограф

Бывает ситуация, когда надо определить сигнальный провод, для этого берем один из проводов, касаемся пальцем и смотрим на дисплей осциллографа. Если сигнал не исказился — это земля. Если исказился — это сигнальный. На фото ниже  пример  определения сигнального провода.

осциллограф сигнальный щуп

Как пользоваться осциллографом

Осциллографом мы можем измерять  только форму напряжения, силу тока измерять напрямую не можем! Если только косвенно, используя шунт. Для того, чтобы измерить величину напряжения постоянного тока, нам понадобится источник постоянного напряжения. Это может быть простая батарейка или блок питания. В моем случае — это Блок питания.  Для наглядности выставляем 1 Вольт.

Аналоговый осциллограф

Единица измерения осциллографа — сторона квадратика на дисплее. Для того, чтобы измерять в масштабе 1:1, мы ставим щелкунчик по У на 1.

осциллограф развертка по y

Цепляемся землей на «минус» блока питания, сигнальным  на «плюс» блока питания. Видим  такую картину:

осциллограф постоянный ток

Линия сдвинулась вверх на 1 квадратик. Это значит, что во  времени сигнал с блока питания все время 1 Вольт.

А как же измерить сигналы, которые скажем 100 Вольт? Для этого и придуман щелкунчик  по У :-). Оставляем на блоке питания 1 Вольт и  щелкаем на риску «2».

Аналоговый осциллограф

Что это значит? Это значит, что полученный сигнал на дисплее надо умножить на 2. 

А вот и сигнал

Аналоговый осциллограф

На осциллограмме мы видим значение по У=0,5. Умножаем это значение на то, которое на риске осциллографа и получаем искомое значение. То есть 2х0,5=1 Вольт.

А вот такой будет сигнал, если мы поставим щелкунчик на 5.

 5х0,2=1 Вольт.

Аналоговый осциллографАналоговый осциллограф

Если же прикладываем щупы наоборот, то ничего страшного не происходит.  Например, выставляем 2 Вольта на блоке питания. Земля осциллографа к «плюсу» блока, а сигнальный к «минусу» блока  — то есть все подцеплено наоборот. Линия у нас просто ушла  вниз, но от этого ничего не меняется. 2 Вольта как есть , так и осталось.

отрицательный сигнал осциллограф

А вот для практики, как я уже говорил, требуется знать форму сигнала. В электронике используются на 90 % периодические сигналы. Это значит, что они повторяются через какой-то промежуток времени. Очень часто нужно узнать период и частоту переменного сигнала. Для этого и используется наш электронно-лучевой приборчик.

Для того, чтобы не спалить осциллограф, я взял трансформатор. Благодаря понижающему трансформатору, на выходе у меня амплитуда напряжения (это значит от нуля и до самого верхнего или нижнего пика) в пределах 1,5 Вольта, а заходит на первичную обмотку напряжение  220 Вольт.

Аналоговый осциллограф

Цепляемся ко вторичной обмотке трансформатора  щупами осциллографа и выводим показания на дисплей.

осциллограф синусоида

В идеале нам должна доставляться в розетки чистая синусоида. Россия, что же еще сказать))). Ну и ладно. Думаю в  ваших  дом в розетку идет  синусоида  почище моей :-).

Период и частота сигнала

В периодическом сигнале нам важны такие параметры, как частота сигнала и его форма. Поэтому, чтобы определить частоту, мы должны знать период. T — период, V — частота. Они взаимосвязаны между собой формулами:

Аналоговый осциллограф

Определим период сигнала. Период —  это время, через которое сигнал опять повторяется.

Аналоговый осциллограф

Считаем стороны квадратиков  по Х. Я насчитал 4 стороны квадратика.

Далее смотрим на крутилку, по Х, которая у нас отвечает за временную развертку. Риска стоит на 5. Сверху написана цена этого деления  — msec/div . То есть получается 5 миллисекунд на одну сторону квадратика.

Аналоговый осциллограф

Милли — это тысяча. Следовательно 0,005 сек. Это значение умножаем на наши сосчитанные стороны квадратов. 0,005х4=0,02. То есть один период у нас длится 0,02 сек или 20 миллисекунд. Зная период, находим по формуле выше частоту сигнала. V= 1/0,02=50 Гц. Частота напряжения в нашей розетке 50 Гц, что и требовалось доказать.

В настоящее время я себе купил уже цифровой осциллограф

цифровой осциллограф

Подробнее про цифровой осциллограф вы можете прочитать по этой ссылке.



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.