Osciloskops
Osciloskops, agrāk saukts par oscilogrāfu un neoficiāli zināms kā skops vai katodstaru osciloskops, ir elektronisks testa instruments, kas ļauj pastāvīgi novērot dažādu signālu spriegumu, parasti uzrādot to kā divdimensiju līkni viena vai vairāku signālu uzrādīšanai. Osciloskopi tiek izmantoti, lai novērotu elektronisko signālu maiņu konkrētā laika posmā. Novērotos rādījumus var analizēt pēc tādām īpašībām kā amplitūda, frekvence, pieauguma laiks, laika intervāls, deformācija[novecojusi saite] un citām. Mūsdienu oscilogrāfi var aprēķināt un parādīt šīs īpašības precīzi.[1]
Apraksts
labot šo sadaļuParastu osciloskopu parasti iedala četrās sadaļās: displeja, vertikālās ierobežošanas kontroles, horizontālās ierobežošanas kontroles un sprūda kontroles. Displejs parasti ir CRT vai LCD panelis, kurā ir gan vertikālais, gan horizontālais atskaišu līniju tīklojums. Papildus displejam osciloskops ir aprīkots ar trīs pamata kontroles slēdžiem: ieregulēšanas slēdzi, intensitātes slēdzi un staru kūļa meklēšanas slēdzi.[2]
Osciloskopu tipi un modeļi[3]
labot šo sadaļu- Katodstaru osciloskops
- Divu staru osciloskops
- Analogas atmiņas osciloskops
- Digitālais osciloskops
- Miksētu signālu osciloskops
- Miksētu lauku osciloskops
- Rokas osciloskops
- Ar datoru vadāms osciloskops
- Līdzīgi instrumenti
Analogie un ciparu osciloskopi
labot šo sadaļu
Mūsdienās pārsvarā tiek izmantoti ciparu osciloskopi, jo tie var būt pat līdz 3 reizēm lētāki.[4] Ciparu osciloskopu trūkums ir, ka pie noteiktām situācijām signāls var tikt nepietiekoši diskretizēts un neprecīzi attēlots (skat. Apzīmētājkļūme[5]). Nepietiekamas diskretizācijas biežākais cēlonis ir osciloskopa ieejas, gausa formas filtrs, kas laiž cauri frekvenču komponentes virs maksimālās osciloskopa frekvences. Līdz ar to tiek rekomendēts izvēlēties osciloskopu ar nolašu frekvenci 3 – 5 reizes lielāku nekā caurlaides joslu.[6]
Izmantošana
labot šo sadaļuOsciloskopus izmanto zinātnē, medicīnā, inženierzinātnēs un telekomunikāciju nozarē. Galvenā nozīme ir uzturēt precīzas elektroniskās ierīces un precīzu laboratorijas darbu. Īpaša lietojuma osciloskopus var izmantot, lai noteiktu automobiļu aizdedzes momentu vai lai parādītu sirdsdarbību kā kardiogrammu.[7]
Līkņu platumi[8]
labot šo sadaļu| V/Div | 250 MHz | 500 MHz | 1 GHz | 2 GHz |
|---|---|---|---|---|
| 10 mV | 95 μV | 94 μV | 181 μV | 210 μV |
| 20 mV | 135 μV | 137 μV | 279 μV | 290 μV |
| 50 mV | 370 μV | 370 μV | 641 μV | 790 μV |
| 100 mV | 710 μV | 720 μV | 1,2 mV | 1,5 mV |
| 200 mV | 1.4 mV | 1,4 mV | 2,5 mV | 3 mV |
| 500 mV | 3,6 mV | 3,7 mV | 6,2 mV | 8 mV |
| 1 V | 7,1 mV | 7,1 mV | 11,6 mV | 15 mV |
Oscilogrāfiskie mērījumi
labot šo sadaļuOscilogrāfu ieslēdzot, uz ekrāna parādās horizontāla un vertikāla līnija, kuras ar attiecīgajiem nobīdes rokturiem novieto ekrāna centrā. Oscilogrāfu pētāmajai ķēdei pieslēdz ar koaksiālo kabeli, kura apvalks savienots ar oscilogrāfa korpusu. Lai iegūtu asu un nekustīgu attēlu, jāatrod nepieciešamais izvērses sinhronizācijas veids. Sinhronizācijas gaitā ārējais signāls iedarbojas uz izvērses ģeneratoru, kurš sāk darboties ar frekvenci, kas vienāda vai veselu skaitļu reizes mazāka par šī signāla frekvenci. Sinhronizācija var būt:
- iekšēja – sinhronizācijas veida pārslēgs pieslēdz sinhronizācijas pastiprinātāja ieeju stara vertikālās novirzes kanālam, sinhronizāciju veic pētāmais signāls,
- ārēja – sinhronizācijas veida pārslēgs pieslēdz sinhronizācijas pastiprinātāja ieeju izvadiem, kuriem pievada spriegumu no ārējā avota,
- tīkla – sinhronizācijas impulsus formē no oscilogrāfa barošanas sprieguma, šo impulsu frekvence ir vienāda ar tīkla frekvenci.
Sinhronizācijas režīmu izvēlas atkarībā no pētāmā signāla frekvences – ja signāla frekvence ir vienāda vai veselu skaitļu reizes lielāka par tīkla frekvenci, izmanto sinhronizāciju no tīkla; ja signāla frekvence nav saistīta ar tīkla frekvenci, izmanto iekšējo sinhronizāciju.
Dažos oscilogrāfos ir kalibrēts vertikālās izvērses pastiprinātājs. Citos oscilogrāfos pastiprinātājs vispirms jākalibrē. Tālab pastiprinātāja ieejai pievada etalonsignālu, pastiprinājumu ragulē tā, lai signāla amplitūda sakristu ar vienu no mēroga tīkliņa iedaļām.[9]
Atsauces
labot šo sadaļu- ↑ «How to Use an Oscilloscope - learn.sparkfun.com». learn.sparkfun.com.
- ↑ «Oscilloscope How To». Instructables.
- ↑ «Different types of oscilloscopes». www.testandmeasurementtips.com.
- ↑ «Osciloskops». skailoks.lv.
- ↑ «EN aliasing inf.». Letonika.
- ↑ «Oscilloscope Sample Rates versus Sampling Fidelity». Keysight.
- ↑ «Arhivēta kopija». Arhivēts no oriģināla, laiks: 2016. gada 5. martā. Skatīts: 2015. gada 24. septembrī.
- ↑ «Arhivēta kopija». Arhivēts no oriģināla, laiks: 2015. gada 1. februārī. Skatīts: 2015. gada 24. septembrī.
- ↑ U. Antonovičs, A. Dzedons, V. Hramcovs, M. Iļķens, U. Leimanis, M. Liepiņš, Ņ. Nadežņikovs, Ē. Priednieks, U. Zītars. Elektrotehnikas un elektronikas laboratorijas darbi. Rīgas Tehniskā universitāte, 1999.