Basic osciloskopa operācija

#65: Basics of using FFT on an oscilloscope (Aprīlis 2019).

Anonim

Basic osciloskopa operācija

AC elektriskās shēmas


jautājums 1

Osciloskops ir ļoti noderīgs elektroniskās testa aprīkojums. Lielākā daļa no visiem ir pieredzējuši osciloskopu sirds ritma monitora (elektrokardiogrammas vai EKG) veidā, kas redzams ārstu birojos un slimnīcās.

Pārbaudot sirdsdarbību, kādi ir osciloskopa ekrāna divi asis (horizontāli un vertikāli), kas atbilst "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00530x01.png">

Kopumā, lietojot elektronisko iekārtu, mērot maiņstrāvas sprieguma signālus, kādi ir osciloskopa ekrāna divi asis (horizontāli un vertikāli)?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

EKG vertikāli = sirds muskuļu kontrakcija ; EKG horizontāls = laiks

Universālā vertikālā = spriegums ; Universālā horizontālā = laiks

Piezīmes:

Osciloskopa funkcija bieži vien ir vislabāk iemācīta, izmantojot mijiedarbību. Noteikti vismaz vienu osciloskopu, kas darbojas klasē, lai studentu mijiedarbību diskusiju laikā.

2. jautājums

Analogā osciloskopa kodols ir īpašs vakuuma caurules veids, kas pazīstams kā katodstaru caurule vai CRT . Lai gan līdzīgi kā CRT, ko izmanto televizoros, osciloskopa displeja lampas ir īpaši izveidotas mērīšanas instrumenta apkalpošanai.

Paskaidrojiet, kā darbojas CRT. Kas notiek caurules iekšpusē, lai uz ekrāna parādītu viļņu formas "# 2"> Atklāj atbildi Paslēpt atbildi

Ir daudz konsultāciju un lielisku atsauces grāmatu par CRT funkciju - iet lasīt dažus no tiem!

Piezīmes:

Daži no jūsu studentiem var saskarties ar CRT fotogrāfijām un ilustrācijām, kas izmantojami prezentācijā. Ja tas ir iespējams, nodrošiniet iespēju atsevišķiem skolēniem dalīties ar vizuālajiem konstatējumiem ar klasesbiedriem, izmantojot grafoprojektoru, datoru monitoru vai datorprojektoru. Sīki apspriediet CRT darbību ar saviem skolēniem, jo ​​īpaši atzīmējiet elektronu staru novirzes elektrostatisko metodi, ko izmanto, lai "vadītu" gaismu uz konkrētām ekrāna vietām.

3. jautājums

Kad osciloskopa vertikālā ("Y") ass ir saīsināta, rezultātam jābūt taisnai līnijai ekrāna vidū:

Nosakiet sprieguma avota līdzstrāvas polaritāti, pamatojoties uz šo ilustrāciju:

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Piezīmes:

Šis jautājums liek studentiem izprast gan zondes (un zemes klipa) polarizāciju, gan arī Y ass virzienu. Protams, ir ļoti svarīgi, lai sakabes kontrole tiktu iestatīta uz "DC", lai veiksmīgi noteiktu DC signālu.

4. jautājums

Osciloskops ir savienots ar nezināmas sprieguma akumulatoru. Rezultāts ir taisna līnija displejā:

Pieņemot, ka osciloskopa displejs ir pareizi "nulēts" un vertikālā jutība ir iestatīta uz 5 volti vienā sadalījumā, nosaka akumulatora spriegumu.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Akumulatora spriegums nedaudz pārsniedz 6, 5 volti.

Piezīmes:

Osciloskopa displeja mērīšanas spriegums ir ļoti līdzīgs analogā voltmetra mērīšanas spriegumam. Matemātiskās attiecības starp mēroga sadalījumu un diapazonu ir daudz vienādas. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc es mudinu skolēnus laiku pa laikam izmantot analogos multimetrus savā laboratorijā, ja nav nekāda cita iemesla, kā apskatīt osciloskopa mēroga interpretācijas principus.

5. jautājums

Tehniķis gatavojas izmantot osciloskopu, lai parādītu maiņstrāvas sprieguma signālu. Pēc tam, kad ir ieslēgts osciloskops un Y signāla zonde ir savienota ar signāla avota testa punktiem, parādās šāds displejs:

Kādas displeja vadības ierīces (-es) ir jāpielāgo osciloskopam, lai ekrānā parādītu mazāk šī signāla ciklu ar lielāku augstumu (amplitūda) "# 5"> Atklāj atbildi Slēpt atbildi

"Laika bāzes" vadība ir jākoriģē, ņemot vērā mazākas sekundes sadalījumā, bet "vertikālo" vadību nepieciešams noregulēt ar mazākiem voltiem vienā sadalījumā.

Piezīmes:

Apspriediet abas šīs kontroles funkcijas ar saviem skolēniem. Ja iespējams, demonstrējiet šo scenāriju, izmantojot reālu osciloskopu un funkciju ģeneratoru, un studentiem jāpielāgo vadīklas, lai optimāli parādītu viļņu formu. Izaiciniet savus skolēnus domāt par to, kā signāla avotu (funkciju ģeneratoru) var noregulēt, lai izveidotu displeju, un pēc tam padomājiet par to, kā osciloskopa vadības ierīces var pielāgot.

6. jautājums

Tehniķis gatavojas izmantot osciloskopu, lai parādītu maiņstrāvas sprieguma signālu. Pēc tam, kad ir ieslēgts osciloskops un Y signāla zonde ir savienota ar signāla avota testa punktiem, parādās šāds displejs:

Kādas displeja vadības ierīces (-es) ir jākoriģē osciloskopā, lai ekrānā parādītu parasto izskata vilnu "# 6"> Atklāj atbildi Slēpt atbildi

"Vertikālo" vadību nepieciešams noregulēt, lai sadalītu vairāk voltu.

Piezīmes:

Apspriediet abas šīs kontroles funkcijas ar saviem skolēniem. Ja iespējams, demonstrējiet šo scenāriju, izmantojot reālu osciloskopu un funkciju ģeneratoru, un studentiem jāpielāgo vadīklas, lai optimāli parādītu viļņu formu. Izaiciniet savus skolēnus domāt par to, kā signāla avotu (funkciju ģeneratoru) var noregulēt, lai izveidotu displeju, un pēc tam padomājiet par to, kā osciloskopa vadības ierīces var pielāgot.

7. jautājums

Tehniķis gatavojas izmantot osciloskopu, lai parādītu maiņstrāvas sprieguma signālu. Pēc tam, kad ir ieslēgts osciloskops un Y signāla zonde ir savienota ar signāla avota testa punktiem, parādās šāds displejs:

Osciloskopa ekrānā parādās vertikāla līnija, kas lēnām pārvietojas pa kreisi uz labo pusi. Kādas displeja vadības ierīces (-es) ir jāpielāgo osciloskopam, lai ekrānā parādītu normālu izskata vilnu "Atzīmēt atbildi" Nerādīt atbildi

"Laika bāzes" vadība ir jākoriģē, lai sadalītu mazāk sekundes.

Piezīmes:

Apspriediet abas šīs kontroles funkcijas ar saviem skolēniem. Ja iespējams, demonstrējiet šo scenāriju, izmantojot reālu osciloskopu un funkciju ģeneratoru, un studentiem jāpielāgo vadīklas, lai optimāli parādītu viļņu formu.

8. jautājums

Tehniķis gatavojas izmantot osciloskopu, lai parādītu maiņstrāvas sprieguma signālu. Pēc tam, kad ir ieslēgts osciloskops un Y signāla zonde ir savienota ar signāla avota testa punktiem, parādās šāds displejs:

Kādas displeja vadības ierīces (-es) ir jākoriģē osciloskopā, lai ekrānā parādītu normālu izskata vilnu "# 8"> Atklāj atbildi Slēpt atbildi

"Laika bāzes" kontrole ir jāpielāgo lielākam sekundes skaitam sadalījumā.

Piezīmes:

Apspriediet abas šīs kontroles funkcijas ar saviem skolēniem. Ja iespējams, demonstrējiet šo scenāriju, izmantojot reālu osciloskopu un funkciju ģeneratoru, un studentiem jāpielāgo vadīklas, lai optimāli parādītu viļņu formu. Izaiciniet savus skolēnus domāt par to, kā signāla avotu (funkciju ģeneratoru) var noregulēt, lai izveidotu displeju, un pēc tam padomājiet par to, kā osciloskopa vadības ierīces var pielāgot.

9. jautājums

Nosakiet šīs viļņu formas frekvenci, kā parādīts osciloskopā ar vertikālo jutību 2 volti vienā sadalījumā un laika intervālu 0, 5 milisekundēs sadalījumā:

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

400 Hz

Piezīmes:

Tas ir tikai vienkāršs uzdevums, nosakot periodu un pārvēršot šo vērtību par biežumu.

10. jautājums

Pieņemot, ka vertikālā jutīguma vadība ir iestatīta uz 2 volti katrā sadalījumā, un laika bāzes vadības ierīce ir iestatīta uz 10 μs uz sadalījumu, aprēķina šī "zāģa" viļņa amplitūdu (voltu maksimuma un voltu maksimuma), kā arī tā biežums.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

E maksimums = 8 V
E maksimums no maksimuma = 16 V
f = 6, 67 kHz

Piezīmes:

Šis jautājums ir ne tikai labs, lai ieviestu pamata osciloskopa principus, bet tas ir arī lielisks, lai pārskatītu AC viļņu formas mērījumus.

11. jautājums

Lielākā daļa osciloskopu var tieši izmērīt spriegumu, nevis strāvu. Viens veids, kā mērīt maiņstrāvu ar osciloskopu, ir mērīt spriegumu, kas samazinājies visā šunta rezistorā . Tā kā spriegums samazinājās pāri rezistoram, tas ir proporcionāls pašreizējam ar šo rezistoru, neatkarīgi no viļņu formas strāva tiek pārveidota sprieguma kritumā ar precīzu tā paša viļņu formu.

Tomēr, pieslēdzot osciloskopu jebkurai zemējuma sistēmas daļai, jābūt ļoti piesardzīgam, jo ​​ir daudz elektrības sistēmu. Piezīme, kas notiek šeit, kad tehniķis mēģina pieslēgt osciloskopu pāri šunta rezistoram, kas atrodas 120 VAC motora ķēdes "karstā" pusē:

Šeit, osciloskopa atskaites vads (maza aligatora klips, nevis asu izliekts zondes) elektroenerģijas sistēmā rada īssavienojumu. Paskaidrojiet, kāpēc tas notiek.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Osciloskopa zondes "zemes" klips ir elektriski izplatīts ar osciloskopa metāla šasiju, kas, savukārt, ir savienots ar zemi ar trīszaru (zemē) strāvas kontaktdakšu.

Piezīmes:

Šī ir ļoti svarīga nodarbība, lai studenti varētu uzzināt par līnijas piedziņas osciloskopiem. Vajadzības gadījumā apspriediet elektroinstalācijas sistēmu, izveidojot shēmu, kurā parādīts pilnīgs īsslēguma defekta strāvas ceļš, no maiņstrāvas avota līdz "karstam" vadam uz zemes klipu uz šasijas uz zemes stieni līdz zemējuma vadam līdz neitrālajam vadam līdz maiņstrāvai avots.

12. jautājums

Lielākajai daļai osciloskopu ir vismaz divas vertikālās ieejas, kas tiek izmantotas vienlaicīgi vairāku viļņu formu rādīšanai:

Kaut arī šī funkcija ir ļoti noderīga, ir jābūt uzmanīgam, savienojot divus sprieguma avotus ar osciloskopu. Tā kā katras zondes "atskaites" vai "zemes" skavas ir elektriski izplatītas ar osciloskopa metāla šasiju, tās ir arī elektriski izplatītas arī viena otrai.

Paskaidrojiet, kāda veida problēma varētu rasties, savienojot divējāda trajektorijas osciloskopa ar ķēdi šādā veidā:

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Osciloskops šajā sērijas rezistoru shēmā izveidos zemē esošu īssavienojumu:

Ja signāla ģenerators ir nozemēts arī ar strāvas vadu, problēma varētu būt pat sliktāka:

Pārbaudes jautājums: paskaidrojiet, kāpēc otrais scenārijs ir potenciāli bīstams nekā pirmais.

Piezīmes:

Neņemot vērā to, ka "zemes" vads visos zondēs ir kopīgs viens otram (kā arī kopīgs līnijas energosistēmas drošinātāju vadītājam), ļoti izplatīta kļūda ir studentiem, kuri pirmo reizi iemācījušies izmantot osciloskopus. Cerams, ka, apspriežot tādus scenārijus kā, tas palīdzēs studentiem izvairīties no šīs problēmas savā darbībā.

Piezīme Socratic Electronics izstrādātājiem: osciloskopā, kas parādīts 01821x01.eps attēlā, veido atsevišķas līnijas, apļi, teksta elementi utt., Nevis atsevišķs objekts, kas ietverts Xcircuit bibliotēkas failā (scope.lps). Ja vēlaties rediģēt šīs darbības iespējas, sāciet ar 01821x01.eps attēla failu, nevis bibliotēkas objektu! Tad jūs varat saglabāt modificēto osciloskopu kā pilnīgu objektu savā attēlu bibliotēkā, lai to izmantotu nākotnē.

13. jautājums

Pieņemot, ka vertikālā jutīguma vadība ir iestatīta uz 0, 5 volti vienā sadalījumā, un laika bāzes vadība tiek iestatīta uz 2, 5 ms uz sadalījumu, aprēķina šīs sinusa viļņa amplitūdu (voltu pīķim, voltiem maksimums un volts RMS) kā tā biežums.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

E maksimums = 2, 25 V
E maksimums no maksimuma = 4, 50 V
E RMS = 1, 59 V
f = 40 Hz

Piezīmes:

Šis jautājums ir ne tikai labs, lai ieviestu pamata osciloskopa principus, bet tas ir arī lielisks, lai pārskatītu AC viļņu formas mērījumus.

14. jautājums

Šajā shēmā ir kaut kas nepareizs. Pamatojoties uz osciloskopa displeju, nosakiet, vai akumulators vai funkciju ģenerators ir bojāts:

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Baterija ir bojāta.

Pārbaudes jautājums: apspriediet, kā nejauši iestatīt sakabes kontroli osciloskopā uz "ÄC", nevis "DC", tas arī novedīs šo vilnim uz ekrāna (pat ar labu akumulatoru).

Piezīmes:

Šis jautājums liek studentiem izmantot savas zināšanas par AC + DC jauktiem signāliem osciloskopa displeja modeļiem, lai noteiktu, vai tas nav akumulators vai funkciju ģenerators, kuram nav izdevies.

15. jautājums

Šajā shēmā ir kaut kas nepareizs. Pamatojoties uz osciloskopa displeju, nosakiet, vai akumulators vai funkciju ģenerators ir bojāts:

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Funkcijas ģenerators ir bojāts.

Pārbaudes jautājums: paskaidrojiet, kā šo problēmu varētu izveidot, vienkārši savienojot funkciju ģeneratoru ar ķēdi ar zemes kreisās puses klipsi, nevis labajā klipā, kur tas būtu.

Piezīmes:

Šis jautājums liek studentiem izmantot savas zināšanas par AC + DC jauktiem signāliem osciloskopa displeja modeļiem, lai noteiktu, vai tas nav akumulators vai funkciju ģenerators, kuram nav izdevies.

16. jautājums

Šunta rezistori ir zemas vērtības precizitātes rezistori, ko izmanto kā strāvas mērīšanas elementus liela strāvas ķēdēs. Ideja ir izmērīt precizitātes pretestības kritumu un izmantot Ohmas likumu (I = V / R ), lai noteiktu strāvas daudzumu ķēdē:

Tā kā shematisks parāda, ka šunta rezistors tiek izmantots, lai mērītu strāvu maiņstrāvas ķēdē, būtu vienlīdz lietderīgi izmantot osciloskopu, nevis voltmetru, lai mērītu šunta radīto sprieguma kritumu. Tomēr mums ir jābūt uzmanīgiem, pievienojot osciloskopu šuntiem, jo ​​ir atsauce uz osciloskopu metāla korpusa un zonde.

Paskaidrojiet, kāpēc osciloskopa savienošana ar šuntu, kā parādīts šajā otrajā diagrammā, būtu slikta ideja:

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Tā būtu slikta ideja, jo osciloskopa zemes klips mēģina apiet strāvu ap šunta rezistoru, izmantojot osciloskopa drošības maģistrāles vadu, un atpakaļ uz zem sprieguma esošo maiņstrāvas avota. Tas ne tikai izraisa mērījumu kļūdas, bet arī var bojāt osciloskopu.

Pārbaudes jautājums: nosakiet labāku veidu, kā savienot šo osciloskopu ar šunta rezistoru.

Piezīmes:

Zemes atsauce uz osciloskopa zondi ir pastāvīgs potenciālo problēmu avots tiem, kas to pilnībā nesaprot! Pat scenārijos, kur iekārtas bojājums ir maz vai tā nav potenciāls, novietojot zemējuma atsauce uz ķēdes caur zondi, var radīt ļoti dīvainu ķēdes darbību un kļūdainus mērījumus. Problēmas, piemēram, tas bieži notiek, ja jaunie studenti mēģina savienot savus osciloskopus ar shēmām, kuras darbina signālu ģeneratori, kuru izejas ir arī atsauces uz zemi.

Atbildot uz turpmāko jautājumu, visaktuālākā atbilde ir mainīt zondes savienojumus: zemes piespiedējs kreisajā pusē un zondes gala labajā galā. Tomēr pat šī nav vislabākā ideja, jo tas rada "zemes cilpu" starp osciloskopu un zemes pieslēgumu pie maiņstrāvas avota:

Mērīšanas shēmās ir jāizvairās no zemējuma cilpas, jo tie var būt daži ļoti dīvaini efekti, tostarp trokšņa sprieguma savienošana no pilnībā nesaistītām shēmām uz mērāmo. Lai izvairītos no šīs problēmas, vislabākais risinājums sprieguma mērīšanai pa šunta rezistoru ir izmantot divas darbības zondes un iestatīt darbības diapazonu diferenciālā sprieguma mērīšanai:

17. jautājums

Osciloskops ir savienots ar nezināmas sprieguma akumulatoru. Rezultāts ir taisna līnija displejā:

Pieņemot, ka osciloskopa displejs ir pareizi "nulēts" un vertikālā jutība ir iestatīta uz 2 volti vienā sadalījumā, nosaka akumulatora spriegumu.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Akumulatora spriegums ir aptuveni 5, 4 volti, pievienots atpakaļ (pozitīvs pret zemējuma vadu, negatīvs pret zondes galu).

Piezīmes:

Osciloskopa displeja mērīšanas spriegums ir ļoti līdzīgs analogā voltmetra mērīšanas spriegumam. Matemātiskās attiecības starp mēroga sadalījumu un diapazonu ir daudz vienādas. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc es mudinu skolēnus laiku pa laikam izmantot analogos multimetrus savā laboratorijā, ja nav nekāda cita iemesla, kā apskatīt osciloskopa mēroga interpretācijas principus.

18. jautājums

Viena no sarežģītākajām kontrolēm, lai apgūtu osciloskopu, bet arī viena no visnoderīgākajām, ir ieslēgšanas kontrole. Bez pareizas "iedarbināšanas" viļņu forma ritinās horizontāli pa visu ekrānu, nevis paliekot "bloķēta" vietā.

Aprakstiet, kā iedarbināšanas kontrole spēj "ekrānā" bloķēt AC viļņu formu, lai tā šķiet cilvēka acs stabila. Kas precīzi ir aktivizējošā funkcija, kas padara maiņstrāvas viļņu formu, šķiet, stāvēt "# 18"> Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Ieslodzes ķēde osciloskopa laikā aizkavē staru "slaucīšanu" sākšanu visā ekrānā, līdz viļņu formas momentānā sprieguma vērtība ir sasniegusi tādu pašu punktu, katru reizi, uz viļņu formas.

Piezīmes:

Studentiem, kuri katru reizi izmanto "strobe" vai "time" gaismu, lai rotējošo objektu šķiet "iesaldētu" vietā, osciloskopa koncepcijai ir jēga. Faktiski strobe izgaismojums un rotējošs objekts, piemēram, ventilators, ļoti labi ilustrē jēgu par to, ka ir jādodas uz "zibspuldzi" tikai īstajā laikā, lai kaut kas pārvietojas, šķiet, joprojām ir.

Interesants salīdzinājums ir starp strobe izgaismojumu (ventilatora kustības iesaldēšanu), kas iestatīts uz biežumu, kas ir nedaudz "izslēgta" sinhronizācijā, tādējādi liekot, ka rotējošais objekts pārvietojas ļoti lēni, un osciloskops ar ieslēgtu izslēgtu, un tādā pašā veidā iestatīts horizontālais slaucīšanas ātrums, kas pielāgots, lai AC frekvenču joslas horizontāli ritinātu pa visu ekrānu.

Kad jūsu skolēni ir redzējuši šo salīdzinājumu, lūdziet viņus aprakstīt to, kas būtu nepieciešams, lai "aktivētu" stroboskopas gaismu, lai vienmēr kustīgais objekts vienmēr stāvētu un nevarētu "ritināt", jo biežums neatbilst.

19. jautājums

Ja osciloskops ir pievienots sērijas maiņstrāvas un līdzstrāvas sprieguma avotu kombinācijām, tas, kas tiek parādīts osciloskopa ekrānā, ir atkarīgs no tā, kur ir iestatīta "sakabes" vadības ierīce.

Ja sakabes ierīce ir iestatīta uz "DC", parādītā viļņu forma tiks paaugstināta virs "nulles" pozīcijas (vai nospiesta zem tā):

Tomēr savienojuma vadības ierīces iestatīšana uz ÄC "nodrošina, ka viļņu forma automātiski centrā uz ekrāna par nulles līniju.

Pamatojoties uz šiem novērojumiem, paskaidrojiet, ko patiesībā nozīmē "DC" un "ÄC" iestatījumi uz sakabes kontroles.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Iestatījums "DC" ļauj osciloskopam parādīt visas signāla sprieguma sastāvdaļas, gan maiņstrāvas, gan strāvas avotu, bet ÄC "iestatījums bloķē visu DC signālu, lai ekrānā tiktu parādīta tikai mainīgā (AC) signāla daļa.

Piezīmes:

Studentiem bieži sastopama nepareiza izpratne ir tāda, ka "DC" iestatījumu izmanto tikai DC signālu mērīšanai un ka "ÄC" iestatījumu izmanto tikai maiņstrāvas signālu mērīšanai. Es bieži saucu par "DC" iestatījumu kā tiešu savienojumu, lai izvairītos no "tiešās strāvas" konotācijas, cenšoties nostiprināt ideju, ka ar "DC" sakabi, ko jūs redzat, tas viss tiešām ir. Ar ÄC "sakabi, tikai daļa signāla tiek savienota ar ieejas pastiprinātāja shēmu.

20. jautājums

Paskaidrojiet, kas notiek osciloskopā, kad "sakabes" slēdzi pārvieto no "DC" stāvokļa uz "ÄC" stāvokli.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Piezīmes:

Lai skolēni varētu atbildēt uz šo jautājumu, viņiem jāpārskata osciloskopa iekšējā darbība. Tam nav jābūt stingriem - bloka diagrammas izpratne ir pietiekami laba. Svarīgi ir tas, ka viņi saprot, ko kondensators veic par osciloskopa ievadi. Kad tas būs saprotams, studentiem būs daudz labāka izpratne par to, kāpēc un kur tiek izmantota sakabes kontrole.

21. jautājums

Pieņemsim, ka tehniķis sprieguma izlaidi mēra ar AC-DC barošanas ķēdi:

Osciloskopā redzamā viļņa forma galvenokārt ir DC, un tikai nedaudz AC "pulsācijas" sprieguma parādās kā pulsācijas modelis, kas citādi būtu taisna, horizontāla līnija. Tas ir pilnīgi normāls attiecībā uz AC-DC strāvas padeves jaudu.

Pieņemsim, ka mēs vēlējāmies tuvāk uzzināt par šo "pulsācijas" spriegumu. Mēs vēlamies padarīt ripples izteiktāku uz ekrāna, lai mēs varētu labāk izpētīt savu formu. Taču diemžēl, samazinot voltu skaitu vienā vertikālā vadības poga, lai palielinātu vertikālo osciloskopa amplitūdu, modelis pilnībā izzūd no ekrāna!

Paskaidrojiet, kāda ir problēma, un kā mēs to varētu labot tā, lai spētu palielināt pulsācijas sprieguma vilnim bez tā, ka tas pazūd no osciloskopa ekrāna.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Problēma ir tāda, ka vertikālās ass ievade ir DC savienota.

Pārbaudes jautājums: prognozējiet strāvas sprieguma biežumu šajā strāvas padeves ķēdē.

Piezīmes:

Kā parasti, tas, ko es meklēju atbildē, ir paskaidrojums par notiekošo. Ja students vienkārši tev saka: "vertikālā ieeja ir DC savienota, " nospiediet tos, lai iegūtu sīkāku informāciju. Ko tas nozīmē, ka ievadam jābūt ar "DC-coupled" un kāpēc tas izraisa līnijas izzušanu no ekrāna, kad mēs palielinām vertikālo jutību "darbvirsmas paneļa paneļa paneļa noklusējuma" elementi>

22. jautājums

Students, kas vienkārši apgūst osciloskopus, tieši savieno signāla ģeneratora izvadi ar šādiem rezultātiem:

Kā redzat, funkciju ģenerators ir konfigurēts, lai izvadītu kvadrātveida vilni, bet osciloskops nereģistrē kvadrātveida vilni. Satriekts, students ņem funkciju ģeneratoru uz citu osciloskopu. Otrajā osciloskopā ekrānā students redz pareizu kvadrātveida vilni:

Tad students saprot, ka pirmais osciloskops ir aprīkots ar "sakabes" vadību AC, bet otrais osciloskops ir iestatīts uz DC. Tagad students patiešām ir sajukums! Signāls acīmredzami ir maiņstrāvas avots, jo tas svārstās virs un zem ekrāna centra līnijas, taču visticamāk "DC" iestatījums sniedz visprecīzākos rezultātus: taisnā formā kvadrātveida vilnis.

Kā jūs izskaidrotu, kas notiek ar šo studentu, kā arī aprakstiet piemērotu "ÄC" un "DC" sakaru iestatījumu lietojumu, lai viņš vai viņa labāk zinātu, kā to turpmāk izmantot. "Atzīmēt atbildi" Paslēpt atbildi

"DC" nenozīmē, ka osciloskops var uzrādīt tikai DC signālus, nevis maiņstrāvas signālus, jo daudzi sākumā studenti domā. Drīzāk "DC" iestatījums ir tas, kas vispirms jāizmanto, lai novērtētu visus signālus, ar "ÄC" iestatījumu, kas darbojas tikai pēc nepieciešamības.

Piezīmes:

Šeit sniegtā atbilde ir pareiza, taču tajā nav aplūkots, kāpēc sajūga vadība dara to, ko tā dara, kā arī nav aprakstīts, kāpēc kvadrātveida viļņu signāls viss izkropļots pirmajā osciloskopa ekrānā. Es atstāju to saviem skolēniem, lai izpētītu un lai jūs un jūsu skolēni varētu kopā sarunāties savā klasē.

23. jautājums

Ir reizes, kad jums ir nepieciešams izmantot osciloskopu, lai mērītu diferenciālo spriegumu, kuram ir arī nozīmīgs kopējā režīma spriegums: lietojumprogrammu, kurā jūs nevarat pieslēgt osciloskopa vadotni pie jebkura kontaktpunkta. Viena lietojumprogramma mēra sprieguma impulsus RS-485 ciparu sakaru tīklā, kur ne abos vados esošais vads nav zemējuma potenciāls, un, ja savienojot vai nu vadu ar zemi (izmantojot osciloskopa zemes klipu), var rasties problēmas:

Viens no šīs problēmas risinājumiem ir izmantot abus zondus ar divējāda trajektorijas osciloskopu un iestatīt to diferenciālai mērīšanai. Šajā režīmā ekrānā tiek parādīta tikai viena viļņu forma, lai gan tiek izmantoti divi zondes. Pārbaudāmā ķēdei nav jāpievieno zemes klipi, un norādītā viļņa forma norāda uz spriegumu starp diviem zondes galiem .

Aprakstiet, kā tipisku osciloskopu var iestatīt, lai veiktu diferenciālo sprieguma mērīšanu. Noteikti iekļaujiet visu pogas un pogas iestatījumu aprakstus (atsaucoties uz šajā jautājumā redzamo osciloskopu):

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Abiem kanāliem jānoregulē tā pati vertikālā jutība (volti / sadalījums)
Abiem kanāliem jābūt iestatītiem vienai un tai pašai vertikālai savienošanai (gan līdzstrāvai, gan abiem)
Kanāla izvēlei jābūt iestatītai uz "Pievienot".
Vienam kanālam jābūt apgrieztam (tas nozīmē, ka "papildinājums" ir "atņemšana")

Piezīmes:

Vislabāk šim jautājumam seko demonstrācijas vai laboratorijas nodarbība, kurā skolēni no pirmās puses redz kā to strādā.

24. jautājums

Ļoti bieži sastopams osciloskopu piederums ir × 10 zonde, kas efektīvi darbojas kā 10: 1 sprieguma dalītājs jebkuram izmērotam signālam. Tādējādi osciloskops, kas parāda viļņu formu ar 4 sadalījuma maksimuma amplitūdu, ar vertikālo jutības iestatījumu 1 volti uz sadalījumu, izmantojot 10 × zondi, faktiski mērītu signālu ar 40 voltu maksimālo maksimumu:

Acīmredzot viens × 10 zondes lietojums ir mērīšanas spriegums, kas pārsniedz parasto osciloskopa diapazonu. Tomēr ir vēl viens pieteikums, kas ir mazāk acīmredzams, un tas attiecas uz osciloskopa ieejas pretestību. A × 10 zonde dod osciloskopam 10 reizes lielāku ieejas pretestību (kā redzams no zondes gala uz zemes). Parasti tas nozīmē ieejas pretestību 10 MΩ (ar × 10 zondi), nevis 1 MΩ (ar parastu 1: 1 zondi). Identificējiet lietojumprogrammu, kurā šī funkcija varētu būt noderīga.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Šeit netiks atdota atbilde, bet es sniegšu mājienu cita jautājuma veidā: kāpēc parasti voltmetriem ir laba ieejas pretestība "atzīmē slēptās"> Piezīmes:

Paaugstināta ieejas pretestība bieži vien ir visbiežāk izvēlētais × 10 zondes iemesls, nevis sprieguma mērīšanas diapazons. Atbilde uz šo jautājumu skolēniem ir vieglāk uztverta pēc tam, kad viņi ir strādājuši ar slodzi jutīgām elektroniskām shēmām.

25. jautājums

Paskaidrojiet, kāda ir aktīvā zonde osciloskopam un kāpēc tā ir noderīga dažiem mērīšanas lietojumiem.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Aktīvie osciloskopa zondes satur elektroniskos pastiprinātājus, kuru mērķis es tev atstāju pētījumu!

Pārbaudes jautājums: vai jūs varat domāt par jebkādiem aktīvu zondu trūkumiem? Citiem vārdiem sakot, iemesli, kāpēc vecmodīga pasīvā zonde būtu labāka izvēle nekā signāla mērīšanas aktīvā zonde?

Piezīmes:

Viena vieta, kur jūsu studenti varētu vēlēties pētīt, atbildot uz šo jautājumu, ir dažādu osciloskopu zonu tehnisko specifikāciju lapa. Salīdzinot aktīvu un pasīvo zondu specifikācijas, priekšrocībām (un trūkumiem) jābūt acīmredzamām.

  • ← Iepriekšējā darba lapa

  • Darba lapa indekss

  • Nākamā darblapa →