Razumijevanje osciloskopa: Opsežan vodič

Uvod
U području elektronike postoji nekoliko različitih vrsta opreme koja se koristi za mjerenje i analizu električnih signala. Jedan od ovih gadgeta koji se ističe kao temeljni instrument koji se široko koristi u električna ispitivanja a otklanjanje kvarova naziva se osciloskop.

U ovom ćete članku naučiti o osciloskopi, kako rade i mnoga različita područja stručnosti koja bi mogla imati koristi od njihove upotrebe.

Što je osciloskop?
Prikazivanje i analiza vremenski promjenjivih svojstava električnih signala primarna je funkcija osciloskopa, koji je vrsta elektroničke ispitne opreme. Grafički prikaz valnih oblika napona ili struje na ekranu omogućuje inženjerima, znanstvenicima i tehničarima da vide i proučavaju karakteristike signala. To je moguće jer se valni oblici mogu vidjeti na ekranu.

Zaslon i kontrole
Prikazani su valni oblici koje korisnik osciloskopa može pregledati, što je primarna upotreba osciloskopa. Osciloskopi često dolaze opremljeni raznim gumbima i postavkama koje korisniku omogućuju precizno pokretanje signala, fino podešavanje zaslona i procjenu rezultata svojih eksperimenata.

Kanali i sonde
Osciloskopi uključuju niz ulaznih kanala, često između dva i četiri, što korisniku omogućuje da vidi mnogo signala odjednom. Svaki kanal predstavljen je vlastitom posvećenom okomitom osi. Sonde koje su spojene na kanale mogu se koristiti za mjerenje napona ili struje koja se procjenjuje.

Kako radi osciloskop?
Osciloskopi su uređaji koji hvataju i zatim prikazuju električne impulse pod naponom kao svoju primarnu svrhu. Pogledajmo kako funkcionira ovaj vrlo važan instrument:

Prikupljanje signala
Signal koji se šalje u osciloskop se pojačava i kondicionira na njegovom ulazu na takav način da je proporcionalan osjetljivosti ekrana u okomitom smjeru. Analogno-digitalni pretvarač (ADC) u osciloskopu uzorkuje signal u unaprijed određenim intervalima. ADC zatim pretvara signal u digitalni prikaz tako da ga strujni krugovi unutar instrumenta mogu obraditi.

pokreće
Osciloskopi uključuju sustav okidanja koji im omogućuje prikazivanje valnih oblika koji se ponavljaju na točan način. Prikaz osciloskopa može se učiniti stabilnijim upotrebom značajke okidanja, koja sinkronizira valni oblik s određenim događajem, kao što je rub signala koji raste ili opada.

Vremenska baza i vodoravne kontrole
Promjena položaja klizača vremenske baze rezultirat će promjenom vodoravne stope osvježavanja valnog oblika. Korisnici mogu vidjeti valne oblike u širokom rasponu vremena pomoću ovog klizača, od mikrosekundi pa sve do milisekundi i dalje. Valni oblik se može pomicati preko zaslona duž vodoravne osi kako bi se mogao pomnije ispitati.

Vertikalne kontrole i mjerenja
Možete izvršiti precizne prilagodbe okomite osjetljivosti i lokacije valnog oblika korištenjem okomitih postavki osciloskopa. Možete poboljšati očitanja koja dobivate od signala podešavanjem glasnoće pomoću ovih gumba. Osciloskop se može koristiti za mjerenje širokog spektra parametara, uključujući napon, frekvenciju, period i vrijeme porasta, da spomenemo samo neke.

Primjene osciloskopa:
Osciloskopi se koriste u velikom broju područja, uključujući ali ne ograničavajući se na elektroniku i telekomunikacije, automobilsku industriju, medicinu i znanstvenu zajednicu. Slijede primjeri nekih od najvažnijih upotreba:

Analiza i projektiranje sklopova
Osciloskopi su bitan alat za analizu i projektiranje električnih sklopova i koriste se u oba ova procesa. Valovi se mogu vidjeti, naponi se mogu pratiti, integritet signala može se ispitati i mogu se otkriti bilo kakvi problemi ili izobličenja koja postoje u krugu.

Rješavanje problema i otklanjanje pogrešaka
Osciloskopi vrlo su korisni dijagnostički instrumenti koji se mogu koristiti za lociranje grešaka s vremenskim rasporedom i signalima u elektroničkim sustavima. Promatrajući valne oblike na različitim točkama u strujnom krugu, tehničari mogu pravilno ispraviti probleme koji se javljaju u strujnom krugu.

Karakterizacija signala
Karakteristike valnog oblika, uključujući vremena porasta i pada, amplitudu, frekvenciju i radni ciklus, sve se mogu mjeriti upotrebom osciloskopa. Ovi su podaci ključni za određivanje pouzdanosti i učinkovitosti elektroničkih proizvoda i infrastrukture.

Istraživanje i razvoj
Osciloskopi su korisni dijelovi opreme koji se mogu koristiti u istraživanju i razvoju u svrhu analize eksperimentalnih podataka, provođenja prototipova i pronalaženja novih tehnologija. Na taj način znanstvenici mogu bolje razumjeti kako signali reagiraju u različitim kontekstima, što zauzvrat poboljšava kvalitetu njihovih procjena i potiče inovacije.

Komunikacije i telekomunikacije
Osciloskopi imaju značajnu ulogu u području telekomunikacija, posebice u kontekstu projektiranja i proučavanja različitih vrsta sustava. Ove tehnike su korisne u raznim kontekstima, uključujući one koji se odnose na kvalitetu i izobličenje signala, izvedbu protokola i proučavanje modulacije.

Automobilska i energetska elektronika
Osciloskopi se koriste u procesu testiranja i dijagnosticiranja problema s različitim električnim komponentama koje se nalaze u vozilima. Neke od tih komponenti uključuju ECU, senzore i startere. Pomažu u prepoznavanju nepravilnosti signala, što omogućuje promptno obavljanje servisa.

U području energetske elektronike, osciloskop je potreban za brojne ključne svrhe, uključujući analizu valnih oblika snage, mjerenje sklopnih frekvencija i procjenu učinkovitosti energetskih pretvarača.

Najbolje osciloskope možete nabaviti kod LISUN.

Vrste osciloskopa
Osciloskopi dolaze u velikom izboru okusa, od kojih svaki zadovoljava određeni skup zahtjeva i korisnika. Evo nekoliko primjera koji su prilično tipični:

Analogni osciloskopi
Katodna cijev, često poznata kao CRT, koristi se u analognom osciloskopi za prikaz valova instrumenta. Unatoč tome, oni i dalje pronalaze posao u raznim modernim aplikacijama zbog činjenice da nisu samo jeftini, već i jednostavni za korištenje i imaju kapacitet za prikaz signala koji uključuju visokofrekventne komponente.

Digitalni osciloskopi
Široka uporaba digitalnih osciloskopa rezultat je poboljšanih mogućnosti i fleksibilnosti ovih uređaja, što je dovelo do opće zamjene analognih osciloskopa. Oni koriste tehnologije digitalne obrade kako bi uhvatili valne oblike, analizirali te valne oblike i prikazali te analize.

Digitalni osciloskopi pružaju naprednije mogućnosti od analognih, kao što je mogućnost pohranjivanja valnih oblika, provođenja automatiziranih mjerenja, izvođenja matematičkih izračuna i povezivanja s drugim uređajima.

Osciloskopi miješanih signala (MSO):
Višesignalni osciloskopi, često poznati kao MSO, sposobni su analizirati i digitalne i analogne signale, što ih čini fleksibilnijim od tipičnih digitalnih osciloskopa. Korisnici mogu ispitati i povezati digitalne i analogne podatke u stvarnom vremenu zahvaljujući dodatnim kanalima logičkog analizatora. MSO-ovi su otkrili širok raspon primjena, posebice u testiranju i otklanjanju pogrešaka digitalnih sklopova.

Osciloskopi temeljeni na računalu:
Procesorsku snagu računala kao i njegove mogućnosti prikaza koristi osciloskop koji je integriran u zaslon računala. Kada koristite jedan od ovih osciloskopa, koji se mogu povezati s računalom putem USB-a, Ethernet-a ili bežičnih veza, proces prikupljanja i analize valnih oblika odvija se pomoću softvera koji radi na računalu. Osciloskopi koji se temelje na osobnim računalima pružaju mnoge prednosti, uključujući prenosivost, mogućnost pohranjivanja i dijeljenja podataka i intuitivno korisničko sučelje.

Zaključak
Osciloskopi su instrumenti koje intenzivno koriste istraživači, tehničari i stručnjaci u području elektronike. Oni pružaju neprocjenjiv uvid u ponašanje električnih signala učinkovitom analizom, rješavanjem problema i stvaranjem elektroničkih sustava.

Osciloskopi i dalje bitni alati za proučavanje električnih signala u velikom broju sektora zbog svoje svestranosti i tehničkih poboljšanja koja su omogućila njihovu upotrebu u najrazličitijim situacijama. To je učinilo osciloskope jednim od najčešće korištenih mjernih instrumenata na svijetu.

Oznake:OSP-1102