Osiloskop, bir elektrik devresinin akım gücünü, voltajını, frekansını ve faz kaymasını gösteren bir cihazdır. Cihaz, elektrik sinyalinin zaman ve yoğunluk oranını gösterir. Tüm değerler basit bir iki boyutlu grafik kullanılarak gösterilir.
İçerik
Osiloskop ne içindir?
Bir osiloskop, elektronik ve radyo amatörleri tarafından aşağıdakileri ölçmek için kullanılır:
- elektrik sinyalinin genliği - voltaj ve zamanın oranı;
- faz kaymasını analiz edin;
- elektrik sinyalinin bozulmasına bakın;
- sonuçlara göre akımın frekansını hesaplayın.
Osiloskopun analiz edilen sinyalin özelliklerini göstermesine rağmen, daha çok bir elektrik devresinde meydana gelen süreçleri tanımlamak için kullanılır.Osilogram sayesinde uzmanlar aşağıdaki bilgileri alır:
- periyodik bir sinyalin şekli;
- pozitif ve negatif polaritenin değeri;
- zaman içinde sinyal değişikliği aralığı;
- pozitif ve negatif yarım döngünün süresi.
Bu bilgilerin çoğu bir voltmetre ile elde edilebilir. Ancak, o zaman birkaç saniye sıklıkta ölçüm yapmanız gerekecektir. Aynı zamanda, hesaplama hatalarının yüzdesi büyüktür. Bir osiloskopla çalışmak, gerekli verileri elde etmede çok zaman kazandırır.
Osiloskopun çalışma prensibi
Bir osiloskop, bir katot ışın tüpü kullanarak ölçüm yapar. Bu, analiz edilen akımı bir ışına odaklayan bir lambadır. İki dikey yönde saparak cihazın ekranına çarpar:
- dikey - incelenen voltajı gösterir;
- yatay - geçen süreyi gösterir.
Işını saptırmaktan iki çift katot ışını tüpü plakası sorumludur. Dikey olarak bulunanlar her zaman enerjilidir. Bu, polarite değerlerinin dağıtılmasına yardımcı olur. Olumlu çekim sağa sapar, olumsuz çekim sola sapar. Böylece gösterge ekranındaki çizgi sabit bir hızla soldan sağa hareket eder.
Yatay plakalar üzerinde, ışın voltajı göstergesini saptıran bir elektrik akımı da etki eder. Pozitif yük arttı, negatif yük azaldı. Böylece cihazın ekranında osilogram adı verilen doğrusal iki boyutlu bir grafik belirir.
Işının ekranın solundan sağ kenarına kadar kat ettiği mesafeye süpürme denir. Yatay çizgi ölçüm süresinden sorumludur.Standart 2B çizgi grafiğine ek olarak dairesel ve spiral taramalar da vardır. Ancak bunları kullanmak klasik osilogramlar kadar uygun değildir.
Sınıflandırma ve türleri
İki ana osiloskop türü vardır:
- analog - ortalama sinyalleri ölçmek için cihazlar;
- dijital - cihazlar, daha fazla bilgi aktarımı için alınan ölçüm değerini "dijital" bir biçime dönüştürür.
Eylem ilkesine göre, aşağıdaki sınıflandırma vardır:
- Evrensel modeller.
- Özel teçhizat.
en popüler evrensel cihazlardır. Bu osiloskoplar, çeşitli sinyal türlerini analiz etmek için kullanılır:
- harmonik;
- tek impulslar;
- dürtü paketleri.
Evrensel cihazlar, çeşitli elektrikli cihazlar için tasarlanmıştır. Sinyalleri birkaç nanosaniye aralığında ölçmenizi sağlarlar. Ölçüm hatası %6-8'dir.
Evrensel osiloskoplar iki ana tipe ayrılır:
- monoblok - ortak bir ölçüm uzmanlığına sahip olmak;
- değiştirilebilir bloklarla - belirli bir duruma ve cihaz tipine uyum sağlayın.
Belirli bir elektrikli ekipman türü için özel cihazlar geliştirilmiştir. Yani radyo sinyali, televizyon yayını veya dijital teknoloji için osiloskoplar var.
Evrensel ve özel cihazlar ayrılır:
- yüksek hızlı - yüksek hızlı cihazlarda kullanılır;
- bellek - önceden yapılmış göstergeleri saklayan ve çoğaltan cihazlar.
Bir cihaz seçerken, belirli bir durum için bir cihaz satın almak için sınıflandırmaları ve türleri dikkatlice incelemelisiniz.
Cihaz ve ana teknik parametreler
Her cihaz, aşağıdaki teknik özelliklerden birkaçına sahiptir:
- Gerilimi ölçerken olası hata katsayısı (çoğu cihaz için bu değer %3'ü geçmez).
- Cihaz taban çizgisinin değeri - bu özellik ne kadar büyükse, gözlem süresi o kadar uzun olur.
- Senkronizasyon özelliği, şunları içerir: frekans aralığı, maksimum seviyeler ve sistem kararsızlığı.
- Ekipmanın giriş kapasitansı ile sinyalin dikey sapma parametreleri.
- Yükselme süresini ve aşmayı gösteren adım tepki değerleri.
Yukarıda listelenen temel değerlere ek olarak, osiloskoplar, genliğin sinyal frekansına bağımlılığını gösteren bir genlik-frekans özelliği şeklinde ek parametrelere sahiptir.
Dijital osiloskoplar ayrıca çok fazla dahili belleğe sahiptir. Bu parametre, cihazın kaydedebileceği bilgi miktarından sorumludur.
Ölçümler nasıl alınır
Osiloskop ekranı, bölme adı verilen küçük hücrelere bölünmüştür. Cihaza bağlı olarak, her kare belirli bir değere eşit olacaktır. En popüler tanım: bir bölüm - 5 birim. Ayrıca, bazı cihazlarda grafiğin ölçeğini kontrol etmek için bir düğme bulunur, böylece kullanıcıların ölçüm yapması daha uygun ve daha doğru olur.
Herhangi bir ölçüme başlamadan önce osiloskopu elektrik devresine bağlamanız gerekir. Prob, boş kanallardan herhangi birine bağlanır (cihazda 1'den fazla kanal varsa) veya cihazda mevcutsa puls üretecine. Bağlantıdan sonra, ünitenin ekranında çeşitli sinyal görüntüleri görünecektir.
Cihaz tarafından alınan sinyal kesintili ise, sorun probun bağlantısındadır. Bazıları, sıkılması gereken minyatür vidalarla donatılmıştır. Ayrıca dijital osiloskoplarda, otomatik konumlandırma kurgusu, aralıklı bir sinyal sorununu çözer.
Mevcut ölçüm
Dijital bir osiloskopla akım ölçerken, hangisi olduğunu bulmalısınız. akım türü gözlemlenmesi gerekiyor. Osiloskopların iki çalışma modu vardır:
- Doğru akım için Doğru Akım ("DC");
- Değişken için Alternatif Akım ("AC").
Doğru akım, "Doğrudan Akım" modu etkinken ölçülür. Cihazın probları direklere uygun olarak güç kaynağına bağlanmalıdır. Siyah timsah eksiye, kırmızı timsah artıya katılır.
Cihazın ekranında düz bir çizgi belirecektir. Dikey eksenin değeri, sabit voltaj parametresine karşılık gelecektir. Akım gücü, Ohm yasasına göre hesaplanabilir (voltaj bölü dirence).
Alternatif akım, voltajın da değişken olması nedeniyle bir sinüzoiddir. Bu nedenle değeri ancak belirli bir zaman diliminde ölçülebilir. Parametre ayrıca Ohm yasası kullanılarak hesaplanır.
Gerilim ölçümü
Bir sinyalin voltajını ölçmek için doğrusal iki boyutlu grafiğin dikey koordinat eksenine ihtiyacınız vardır. Bu nedenle, tüm dikkat dalga formunun yüksekliğine verilecektir. Bu nedenle gözleme başlamadan önce ekranı ölçüm için daha uygun bir şekilde ayarlamalısınız.
Ardından cihazı DC moduna aktarıyoruz. Probları devreye takıp sonucu gözlemliyoruz. Cihazın ekranında, değeri elektrik sinyalinin voltajına karşılık gelen düz bir çizgi görünecektir.
Frekans ölçümü
Bir elektrik sinyalinin frekansının nasıl ölçüleceğini anlamadan önce, bu iki kavram birbiriyle ilişkili olduğundan, periyodun ne olduğunu bilmelisiniz. Bir periyot, genliğin tekrar etmeye başladığı en küçük zaman periyodudur.
Yatay zaman eksenini kullanarak osiloskopta periyodu görmek daha kolaydır. Sadece çizgi grafiğin modelini hangi süreden sonra tekrarlamaya başladığını fark etmek gerekir. Periyodun başlangıcını yatay eksenle temas noktaları ve aynı koordinatın tekrarının sonunu düşünmek daha iyidir.
Sinyalin periyodunu daha uygun bir şekilde ölçmek için tarama hızı düşürülür. Bu durumda, ölçüm hatası çok yüksek değildir.
Frekans, analiz edilen periyotla ters orantılı bir değerdir. Yani değeri ölçmek için bir saniyeyi bu süre içinde meydana gelen dönemlerin sayısına bölmeniz gerekir. Ortaya çıkan frekans Hertz cinsinden ölçülür, Rusya için standart 50 Hz'dir.
Faz kayması ölçümü
Faz kayması dikkate alınır - iki salınımlı sürecin zaman içindeki göreceli konumu. Parametre, sinyal periyodunun kesirlerinde ölçülür, böylece periyodun ve frekansın doğasından bağımsız olarak, aynı faz kaymaları ortak bir değere sahip olur.
Ölçümden önce yapılacak ilk şey, sinyallerden hangisinin diğerinin gerisinde kaldığını bulmak ve ardından parametrenin işaret değerini belirlemektir. Akım öndeyse, açı kaydırma parametresi negatiftir. Gerilimin önde olması durumunda değerin işareti pozitiftir.
Faz kaymasının derecesini hesaplamak için şunları yapmalısınız:
- 360 dereceyi, periyotların başlangıcı arasındaki ızgara hücrelerinin sayısıyla çarpın.
- Sonucu, bir sinyal periyodu tarafından işgal edilen bölüm sayısına bölün.
- Negatif veya pozitif bir işaret seçin.
Analog bir osiloskopta faz kaymasını ölçmek elverişsizdir, çünkü ekranlarda görüntülenen grafikler aynı renk ve ölçeğe sahiptir. Bu tür gözlemler için, farklı genlikleri ayrı bir kanala yerleştirmek için bir dijital cihaz veya iki kanallı cihazlar kullanılır.
Benzer makaleler:
