В этой статье объясняется, что такое осциллографы. Таким образом, вы узнаете, какие бывают типы осциллографов, из каких частей состоит осциллограф и, наконец, как используется это электронное устройство.
Что такое осциллограф?
Осциллограф — это инструмент, используемый для графического представления электрических сигналов, колеблющихся во времени. Проще говоря, осциллограф — это устройство, позволяющее наблюдать колебания электрического сигнала.
Осциллографы часто используются в электронике для анализа временной эволюции различных электрических сигналов в электрической цепи. Поэтому в исследовательских лабораториях часто можно найти один или несколько осциллографов.
Кроме того, использование осциллографа охватывает различные дисциплины, например, в машиностроении или телекоммуникационной отрасли часто используется этот тип измерительного прибора. Кроме того, осциллографы также часто используются в медицине или автомобильном секторе.
Типы осциллографов
В зависимости от режима работы осциллографы можно разделить на два типа:
- Аналоговый осциллограф – предназначен для аналоговых сигналов.
- Цифровой осциллограф – в основном используется для цифровых сигналов.
С другой стороны, осциллографы также можно классифицировать по особенностям портативности:
- Портативный осциллограф : Осциллограф предназначен для переноски.
- Настольный осциллограф : осциллографы более мощные, чем портативные, но требуют стационарной установки.
- USB-осциллограф : осциллографы, записывающие данные и требующие компьютера для их построения.
Каждый тип осциллографа описан более подробно ниже.
Аналоговый осциллограф
Аналоговые осциллографы непосредственно представляют захваченный сигнал на графике без какой-либо предварительной обработки. Однако представленный электрический сигнал должен быть периодическим.
Эти типы осциллографов идеально подходят для анализа быстрых изменений сигнала в реальном времени. Кроме того, они позволяют измерять электрический сигнал в волновой форме, что очень полезно при исследовании электронных схем.
цифровой осциллограф
Цифровой осциллограф преобразует захваченный аналоговый сигнал в цифровой сигнал, а затем отображает его на графике. Следовательно, представленные сигналы являются двоичными сигналами только с двумя значениями: одним низким и одним высоким.
Этот тип осциллографа используется для измерения определенных сигналов, то есть неповторяющихся сигналов, таких как скачки напряжения.
Ручной осциллограф
Основное преимущество портативных осциллографов в том, что их легко транспортировать, поскольку они для этого предназначены.
Они идеально подходят для проведения измерений в местах, не являющихся обычными рабочими местами, например, электрику может понадобиться портативный осциллограф для измерения напряжения кабеля в домашней установке.
стол осциллографа
Настольные осциллографы — это осциллографы, которые необходимо устанавливать в фиксированном месте, поэтому их можно использовать только в одном месте. Эти типы осциллографов часто используются в промышленных лабораториях.
Хотя настольные осциллографы имеют тот недостаток, что они не портативны, они, как правило, намного более мощные и точные, чем портативные осциллографы.
USB-осциллограф
USB-осциллографы — это тип осциллографа, который не имеет экрана для отображения измеренного сигнала, но вместо этого требует компьютера для представления данных.
Основным преимуществом осциллографов этого типа является то, что их очень легко транспортировать, кроме того, они используют мощность компьютера и поэтому не нуждаются во внешнем источнике питания. Однако его использование условно, поскольку для работы требуется компьютер.
Части осциллографа
Хотя в зависимости от модели осциллограф может иметь больше или меньше кнопок, в целом все осциллографы имеют следующее:
- Дисплей : это часть осциллографа, на которой измеренные электрические сигналы представляются графически.
- Входные каналы : часть осциллографа, через которую подключаются кабели, соединяющие измеряемые сигналы.
- Кнопка питания – кнопка, которая включает или выключает осциллограф.
- Кнопки меню : кнопки, позволяющие настроить измерение электрического сигнала. В зависимости от модели осциллографа и его утилит устройство будет иметь больше или меньше кнопок.
- Горизонтальная шкала (время) : часть осциллографа, позволяющая изменять горизонтальную шкалу, обычно используемую для представления времени.
- Вертикальная шкала : это часть осциллографа, которая используется для регулирования амплитуды сигнала на экране, то есть позволяет более или менее детально просматривать измеренный сигнал.
- Триггер : позволяет синхронизировать выборку и захват электрического сигнала в определенной точке.
Как пользоваться осциллографом
Наконец, увидев, из каких компонентов состоит осциллограф, мы увидим, как работает этот тип измерительного прибора.
Чтобы пользоваться осциллографом, необходимо знать, что означают оси на графике осциллографа. Ось X экрана осциллографа показывает время, а ось Y представляет значение измеряемого сигнала. Например, если мы измеряем напряжение, ось Y покажет изменение напряжения сигнала, а ось X укажет эволюцию во времени. Таким образом, мы можем проанализировать временную эволюцию измеренного сигнала.
Работа осциллографа проста: после калибровки измеряемый электрический сигнал необходимо просто подключить к входному каналу, а затем настроить графические шкалы с помощью органов управления осциллографа. После настройки шкал осциллограф будет отображать изменение электрического сигнала с течением времени.
Обратите внимание, что большинство осциллографов позволяют просматривать два и более электрических сигналов одновременно, поэтому для каждого измеряемого сигнала можно установить разные значения шкалы.
Кроме того, обычно масштаб вертикальной оси указывается в квадратах, поэтому высота каждого квадрата равна определенному значению. Таким образом, при настройке вертикального масштаба высота каждого квадрата будет представлять большее или меньшее значение. Аналогичным образом, значение анализируемого сигнала измеряется на основе его высоты, например, если высота одного квадрата представляет собой 5 В, а сигнал имеет высоту двух квадратов, это означает, что сигнал равен 10 В.
Наконец, некоторые осциллографы имеют курсоры, состоящие из линий, которые можно перемещать по экрану и которые позволяют измерить разницу электрической величины между двумя разными точками или также определить интервал между двумя точками.