Testovací aplikace osciloskopu
Mar 16, 2023| Měření napětí
Jakékoli měření provedené pomocí osciloskopu se scvrkává na měření napětí. Osciloskop může měřit amplitudu napětí různých průběhů, stejnosměrných i sinusových napětí, stejně jako amplitudu pulzních nebo nesinusových napětí. Užitečnější je, že může měřit amplitudu napětí každé části pulsní napěťové vlny, jako je impuls nebo horní pokles. Tomu se žádný jiný přístroj na měření napětí nevyrovná.
1. Metoda přímého měření
Takzvaná metoda přímého měření spočívá v přímém měření výšky měřeného průběhu napětí z obrazovky a následném převedení na hodnotu napětí. Při kvantitativním testování napětí obecně otočte ladicí knoflík přepínače citlivosti osy Y do polohy „Kalibrovat“, aby bylo možné naměřenou hodnotu napětí přímo vypočítat z uvedené hodnoty „V/div“ a souřadnice svislé osy. hodnotu získanou měřeným signálem. Proto se metoda přímého měření nazývá také metoda stupnice.
(1) Měření střídavého napětí
Umístěte přepínač vstupní vazby osy Y do polohy "AC", aby se zobrazila střídavá složka vstupní vlny. Pokud je frekvence střídavého signálu velmi nízká, měl by být vstupní spojovací přepínač osy Y umístěn do polohy "DC".
Přesuňte měřený průběh do středu obrazovky osciloskopu, použijte přepínač "V/div" k ovládání měřeného průběhu v rozsahu efektivní pracovní oblasti obrazovky a odečtěte stupeň H celého průběhu v Y- směr osy podle dělení souřadnicového měřítka. Špičková VP-P měřeného napětí se může rovnat součinu indikační hodnoty přepínače "V/div" a H. Je-li k měření použita sonda, měl by se vypočítat útlum sondy, tzn. vynásobte výše vypočtenou hodnotu 10.
Pokud je například přepínač citlivosti osy Y "V/div" na osciloskopu na úrovni 0.2 a amplituda souřadnic H měřeného tvaru vlny v ose Y je 5 div. špičková hodnota napětí tohoto signálu je 1 V. Pokud jsou po měření sondou stále indikovány výše uvedené hodnoty, je špičková hodnota napětí měřeného signálu 10V.
(2) Měření stejnosměrného napětí
Nastavte přepínač vstupní spojky osy Y do polohy „zem“ a přepínač režimu spouštění do polohy „automatický“ tak, aby se na obrazovce zobrazila horizontální čára skenování, což je čára nulové úrovně.
Nastavte přepínač vstupní vazby osy Y do polohy "DC" a přiveďte naměřené napětí. V tomto okamžiku skenovací řádek generuje skokové posunutí H ve směru osy Y a naměřené napětí je součinem indikační hodnoty přepínače "V/div" a H.
Metoda přímého měření je jednoduchá a proveditelná, ale chyba je poměrně velká. Mezi faktory, které způsobují chyby, patří chyby čtení, paralaxa a systematické chyby osciloskopů (útlumiče, vychylovací systémy a okrajové efekty trubice osciloskopu).
Srovnávací metoda měření
Metoda srovnávacího měření spočívá v porovnání známého standardního průběhu napětí s naměřeným průběhem napětí pro získání naměřené hodnoty napětí.
Vložte naměřené napětí Vx do kanálu osy Y osciloskopu, nastavte přepínač citlivosti osy Y "V/div" a jeho trimovací knoflík tak, aby fluorescenční obrazovka zobrazovala výšku Hx, která je vhodná pro měření, a nastavte nahrávka. Polohy přepínače "V/div" a trimového knoflíku zůstávají nezměněny. Odeberte naměřené napětí, vložte známé nastavitelné standardní napětí Vs do osy Y a upravte výstupní amplitudu standardního napětí tak, aby zobrazovala stejnou amplitudu jako naměřené napětí. V tomto okamžiku je výstupní amplituda standardního napětí rovna amplitudě měřeného napětí. Srovnávací metoda pro měření napětí může zabránit chybám způsobeným vertikálními systémy, a tím zlepšit přesnost měření.
Měření času
Časová základna osciloskopu může generovat skenovací čáry, které jsou lineárně vztaženy k času, takže horizontální měřítko fluorescenční obrazovky lze použít k měření časových parametrů tvaru vlny, jako je perioda opakování periodického signálu, šířka pulzu signál, časový interval, doba náběhu (náběžná hrana) a doba poklesu (zadní hrana), časový rozdíl mezi dvěma signály atd.
Po otočení "jemného ladění" přepínače "t/div" osciloskopu do kalibrační polohy lze čas reprezentovaný zobrazeným průběhem na horizontální stupnici přímo odečítat a vypočítat podle indikované hodnoty "t/div", čímž přesněji získáte časové parametry měřeného signálu.