Ce se poate face cu un osciloscop

În atelierul unui inginer electronic și electrician, dacă nu este necesar, atunci cel puțin prezența unui osciloscop este de dorit. Este utilizat împreună cu instrumente simple de măsurare: un ampermetru, voltmetru, ohmetru și, în final, multimetru. În acest articol, veți afla despre osciloscop - despre ce este vorba și de ce este nevoie.

Osciloscop - ce este?

Toți cei care lucrează cu electricitate știu că tensiunea este măsurată cu un voltmetru, iar curentul cu un ampermetru. Dar aceste dispozitive arată doar valoarea curentă care este la momentul măsurării. Chiar și atunci când măsurați variabilele după valoare și semnul valorilor, obțineți o valoare medie în funcție de anumiți algoritmi sau legi.

Dar cu ajutorul unui voltmetru, puteți monitoriza cum se măsoară cantitatea, totuși, cu erori. Pentru indicatoarele de apelare, acestea se datorează caracteristicilor de proiectare, precum și celor digitale, dar se adaugă și frecvența de eșantionare și alte probleme de software.

Dar cum să urmărim un semnal în schimbare rapidă, în care valorile se schimbă în mii și în milionime de secundă?

Astfel de măsurători sunt extrem de importante în multe domenii:

• În toate domeniile electronice;

• Când studiați parametrii echipamentelor electrice;

• În diagnosticul și reglarea sistemelor auto și altele.

Pentru a face acest lucru, utilizați osciloscoape și sonde de osciloscop. Un osciloscop este același voltmetru, dar ecranul nu arată valoarea tensiunii semnalului, ci forma și comportamentul acestuia. Forma de undă este afișată cu referire la o scală calibrată în volți (vertical) și secunde (pe orizontală) - pentru un studiu detaliat al acestora.

În imaginea de mai jos vedeți exemple de imagini pe ecranul osciloscopului, numărul de microsecunde dintr-un pătrat orizontal este evidențiat cu roșu și câte volți sunt evidențiați vertical în verde. Cu alte cuvinte, prețul de divizare al imaginii este 1B / div și 10 μs / div.

Este de remarcat imediat că, în principal, cu ajutorul osciloscopilor, este studiat un semnal care se repetă periodic. Semnalele arbitrale sunt studiate aleatoriu folosind un osciloscop cu funcție de înregistrare grafică.

Această funcție este furnizată în principal de osciloscopii digitale, dar nu toate osciloscopurile digitale pot înregistra forme de undă în memorie. Fotografia de mai jos arată un analog cu un tub cu raze catodice - nu este potrivit pentru astfel de sarcini.

Și acesta este digital:

Pentru a înțelege modul în care semnalul, care este măsurat cu o perioadă de o fracțiune de secundă, îngheață pe ecran, puteți da un exemplu simplu - un stroboscop. Dacă orice obiect în mișcare este iluminat periodic prin licăriri de lumină pe termen scurt, atunci veți vedea poziția specifică, ca în fotografii.

Mai mult, dacă iluminați un obiect care se rotește cu o anumită viteză într-un astfel de mod, atunci cu condiția ca frecvența de sclipiri să coincidă cu viteza de rotație a acestuia, veți vedea un obiect staționar sau o anumită parte a obiectului rotativ orientat spre dvs. pe aceeași parte în momentul flash-ului. Dacă frecvența licăririi nu coincide cu viteza de rotație a obiectului, atunci veți vedea o secvență a secțiunilor sale individuale în ordine aleatorie.

Am întâlnit și o comparație pe exemplul unui tren cu un număr infinit de mașini identice:

Dacă blițul va merge cu o frecvență care coincide cu frecvența schimbării mașinilor din fața ta, atunci ți se va părea că de fiecare dată când vezi aceeași mașină staționară în fața ta.

Osciloscopul funcționează în același mod - afișează aceeași secțiune a unui semnal periodic, ca urmare puteți studia caracteristicile schimbării sale.

În cadrul acestui articol, nu vom intra în blocurile din care constă, modurile de operare, sincronizarea și așa mai departe, să analizăm ce se poate face folosind un osciloscop.

Osciloscopul în electronică

Primul lucru care îmi vine în minte este electronica. Nu puteți vedea clar dacă tranzistorul s-a deschis și cât de des îl face. În plus, atunci când proiectăm dispozitive moderne de mare viteză, este important să cunoaștem nu numai faptul că funcționează întrerupătoarele cu semiconductor, dar și despre formele fronturilor de creștere și cădere ale curentului și tensiunii.

Datorită acestui fapt, puteți afla cât de corect este selectat modul de funcționare al tranzistorului sau al altei componente și funcționarea corectă a dispozitivului electronic în ansamblul său.

Așadar, atunci când proiectați electronice, trebuie să utilizați un osciloscop pentru a configura produsul finit și a selecta calificările finale ale componentelor, ceea ce crește fiabilitatea acestuia.

Reparați osciloscopul

Repararea electronică este procesul de căutare a pieselor defectate, care fără setul de instrumente necesar se reduce la schimbul elementelor și componentelor pentru a aduce dispozitivul la capacitatea de lucru. Cu alte cuvinte, reparați prin suliță.

De multe ori puteți verifica elemente individuale, cum ar fi tranzistoarele, rezistențele, inductoarele și condensatoarele cu un multimetru sau un tester de tranzistor universal. În cazul cipurilor, acest lucru este diferit.

La repararea surselor de alimentare, puteți monitoriza vizual funcționarea controlerului PWM - inima convertoarelor de impuls. Nu mai există modalități prin care poți verifica în mod fiabil funcționalitatea acestuia. Deși acest lucru poate fi verificat prin semne indirecte.

Și, de asemenea:

În timpul reparației dispozitive cu microcontrolere Puteți verifica funcționarea generatorului de ceas, prezența semnalelor pe toți pini ai microcontrolerului.

Când diagnosticați amplificatoare de sunet, puteți vedea unde dispare semnalul sau este denaturat.

Reparații auto

Majoritatea defecțiunilor mașinilor moderne, cum ar fi „pornirea”, „defecțiunile în timpul accelerației”, „conducerea prost și blocarea” sunt legate de probleme în partea electrică. Deoarece toate motoarele care sunt instalate în prezent sunt motoare cu injecție, dacă vorbim despre gaz sau benzină și dacă motorul funcționează cu motorină, probabil că are injectoare controlate electronic. Același lucru este valabil și pentru sistemul de aprindere.

Pentru funcționarea sistemelor de injecție și aprindere a combustibilului, pentru calcularea momentelor de funcționare a duzelor și a scântei, este necesar să se știe despre poziția arborelui cotit și a arborelui cu came al motorului. Prin urmare, mașinile sunt echipate cu mulți senzori.

Pentru a diagnostica toate aceste sisteme, acestea folosesc atât protocoale de comunicare încorporate, erori de citire, cât și testere de motor - dispozitive care pot comunica cu sistemul de control al motorului și pot acționa ca un osciloscop.

Astfel, puteți afla despre funcționarea senzorilor de poziție, urmăriți corespondența poziției arborelui cu came și a arborelui cotit (faza de sincronizare).

Cu ajutorul unor sonde speciale, sistemul de aprindere funcționează corect și, prin forma formei de undă, se determină defecțiunea bobinei, bujiile, firele de înaltă tensiune și prezența unui impuls pe bobină în general.

Sistemul de încărcare a mașinii poate fi verificat cu un osciloscop. Astfel, puteți diagnostica defecțiunile podului diodei generatorului fără a-l scoate din mașină.

concluzie

Osciloscopul ajută la a vedea forma de undă și dacă există deloc. Acest lucru este important atunci când se dezvoltă dispozitive și în timpul reparației acestora. Trebuie remarcat faptul că puteți face fără el, dar atunci veți petrece mult mai mult timp în diagnosticul dispozitivului, iar reparația se va transforma în ghicirea pe motive de cafea.

Vezi și:Osciloscopuri portabile moderne - tipuri, caracteristici, capacități și caracteristici de utilizare