Електронні осцилографи

В електричних осцилографах можна на дисплеї стежити криві різних електронних і імпульсних процесів, що змінюються з частотою від декількох герц до 10-ов мгц.

За допомогою електричних осцилографів можна робити виміри різних електронних величин, отримувати сімейство рис напівпровідникових пристроїв, петлі гистерезиса магнітних матеріалів, визначати характеристики електричних пристроїв, також проводити багато інших дослідження.

Електричні осцилографи приєднують до мережі змінної напруги 127 або 220 В, частотою 50 Гц, а деякі з них, не рахуючи того, можуть отримувати живлення від джерела змінної напруги 115 або 220 В, частотою 400 Гц або від джерела постійної напруги 24 В, що включаються натисканням кнопки «МЕРЕЖА» (рис. 1).

Мал. 1. Передня панель електричного осцилографа С1-72

Поворотом 2-ух відповідних ручок, розташованих в нижній лівій частині фронтальної панелі приладу, можна регулюванням яскравості і фокусування отримати на дисплеї світиться пляма малих розмірів з різко окресленим контуром, яке не можна тривалий час залишати нерухомим щоб уникнути псування екрану електронно-променевої трубки.

Це пляма просто зрушити в будь-яке місце екрану поворотом ручок, біля яких нанесені двосторонні стрілки.

Але краще до приєднання осцилографа до джерела живлення органи його управління розташувати так, щоб на дисплеї замість точки сходу отримати світиться горизонтальну лінію розгортки, яскравість, фокусування і розміщення якої на дисплеї відрегулювати відповідно до вимог досвіду поворотом відповідних ручок.

Досліджувана напруга u (t) подають з`єднувальним кабелем до гнізда «ВХІД Y», що забезпечує надходження його па вхідний дільник напруги, керований ручкою «УСИЛИТЕЛЬ Y», а потім до підсилювача вертикального відхилення променя. Якщо раніше на дисплеї світилася нерухома точка, то зараз на ньому з`явиться вертикальна смуга, довжина якої прямо пропорційна амплітуді досліджуваної напруги.

Включення вбудованого в осцилограф генератора пилкоподібної напруги, приєднаного до електронно-променевої трубки через підсилювач горизонтального відмінності променя з коефіцієнтом посилення, регульованим поворотом ручки тумблера, розміщеного в верхньому характером кутку фронтальній панелі приладу, змінює тривалість розгортки і забезпечує виникнення на дисплеї зображення кривої u (t ).

В цьому випадку, якщо до включення осцилографа органи його управління були встановлені в положення, що забезпечують виникнення горизонтальної смуги розгортки, подача досліджуваної напруги на «ВХІД Y» супроводжується виникненням на дисплеї тієї ж кривої і u (t). Нерухомість кривої досліджуваного напруги досягається натисненням однієї з кнопок блоку синхронізації і відповідним поворотом ручок «СТАБІЛЬНІСТЬ» і «РІВЕНЬ». Прозора шкала, що прикриває екран електронно-променевої трубки, спрощує потрібні вимірювання по вертикалі і горизонталі.

Велика частина електричних осцилографів дозволяє відразу подавати два досліджуваних напруги відповідно на входи Y і X, якщо за раніше натиснути кнопку «ВХІД X».

При 2-ух синусоїдальних напружених схожих частот і амплітуд, зсунутих по фазі відносно один одного на а, на дисплеї виникають фігури Ліссажу (рис. 2), форма яких залежить від зсуву фаз α = arcsin B / A,

де В - ордината точки перетину фігури Ліссажу з вертикальною осью- А - ордината верхньої точки фігури Ліссажу.

Мал. 2. Фігури Ліссажу при 2-ух синусоїдальних напружених схожих частот і рівних амплітуд, зсунутих по фазі на α.

Наявність 1-го променя в електронно-променевого трубці є істотним недоліком осцилографа, що виключає одночасне спостереження декількох процесів на дисплеї, що усунути застосуванням електричного комутатора.

У двоканальних електричних комутаторах є два входи з одним загальним затискачем і один вихід, що приєднується До входу У електричного осцилографа. При роботі комутатора його входи поперемінно автоматом підключаються мультивібратором до входу У, в результаті чого на дисплеї осцилографа відразу спостерігають обидві криві напруг, підведених до входів комутатора. Залежно від частоти перемикання входів зображення кривих на дисплеї виходить у вигляді пунктирних або суцільних ліній. Для отримання бажаних масштабів кривих на входах комутаторів встановлені подільники напруги.

У чотирьохканальних електричних комутаторах є чотири двухзажімних входу з дільниками напруги і один вихід, який підключається до входу Y електричного осцилографа, що дозволяє одночасно бачити па екрані чотири криві. Зазвичай електричні комутатори мають ручки для зміщення кривих на дисплеї осцилографа вгору і вниз, що дозволяє розташовувати їх відповідно до вимог досвіду.

Одночасне спостереження декількох кривих може бути також в багатопроменевих осцилографах, у яких електронно-променева трубка має кілька систем електродів, що створюють промені і керуючих ними.

Електричні осцилографи дозволяють не тільки стежити на дисплеї різні усталені повторювані процеси, та й фотографувати осцилограми різних швидкоплинних процесів.

В даний час на заміну аналоговим осцилографом приходять цифрові запам`ятовуючі осцилографи, які володіють більш суворими багатофункціональними і метрологічними здібностями.

Цифрові запам`ятовуючі осцилографи підключаються до комп`ютера або ноутбука через паралельний порт LPT або USB-порт і використовують можливості комп`ютера для відображення електронних сигналів. Практично у всіх моделей додаткового живлення не потрібно.

Всі стандартні функції осцилографа реалізуються за допомогою спеціальних програм, що запускаються на комп`ютері, тобто екран комп`ютера вживається як екран осцилографа. Такі осцилографи відрізняються дуже високою чутливістю і пропускною здатністю.

Мал. 3. запам`ятовує цифровий осцилограф ZET 302

Мал. 4. Програма для роботи з цифровим осцилографом

Запам`ятовуючі цифровий осцилограф практично є спеціальною приставкою комп`ютера, займає набагато менше робочого місця в порівнянні з аналоговими моделями, тому що функції обробки сигналів та їх відображення перекладені на звичайний комп`ютер. Продуктивність цифрового запам`ятовуючого осцилографа обмежена тільки продуктивністю комп`ютера.

Школа для електрика