Разлика между версии на „Осцилоскоп“

м
Добавена необходимата подходяща информация
м (→‎top: -, replaced: [напрежение] → [електрическо напрежение|напрежение] редактирано с AWB)
м (Добавена необходимата подходяща информация)
Етикети: Визуален редактор премахнати източници/бележки
Осцилоскоп, наричан преди това осцилограф и неофициално известен като обхват или о-обхват, CRO (за катоден осцилоскоп) или DSO (за по-съвременния осцилоскоп за цифрово съхранение) е вид електронен тест, който позволява наблюдение на различни напрежения на сигнала, обикновено като двуизмерен диапазон на един или повече сигнали в зависимост от времето. Други сигнали (като звук или вибрации) могат да се превърнат в напрежения и да се покажат. Осцилоскопите се използват за наблюдаване на промяната на електрически сигнал във времето, така че напрежението и времето описват форма, която непрекъснато се графира в калибрирана скала. Наблюдаваната форма на вълната може да бъде анализирана за такива свойства като амплитуда, честота, време на нарастване, интервал от време, изкривяване и други. Съвременните цифрови инструменти могат да изчисляват и показват тези свойства директно. Първоначално изчисляването на тези стойности изисква ръчно измерване на формата на вълната спрямо вградените везни в екрана на устройството.
[[File:Tektronix 475A oscilloscope.jpg|thumb|Двулъчев осцилоскоп Tektronix модел 475A, типичен измервателен инструмент от 1970-те]]
 
Осцилоскопът може да се регулира, така че повтарящи се сигнали да се наблюдават като непрекъсната форма на екрана. Осцилоскопът за съхранение позволява единични събития да бъдат заснети от инструмента и да се показват за относително дълго време, което позволява наблюдението на събитията твърде бързо, за да бъде пряко възприемано. Осцилоскопите се използват в науката, медицината, инженерството, автомобилната индустрия и телекомуникациите. Инструментите с общо предназначение се използват за поддръжка на електронно оборудване и лабораторни упражнения. Специалните осцилоскопи могат да се използват за такива цели като анализ на автомобилна запалителна система или за показване на сигнала на сърцето като електрокардиограма. Ранните осцилоскопи използват като електронни екрани (CRT) като дисплей елемент (оттук и те обикновено се наричат ​​CRO) и линейни усилватели за обработка на сигнали. Осцилоскопите за съхранение използват специални CRT за съхранение, за да поддържат постоянен дисплей на един кратък сигнал. CROs бяха по-късно заменени предимно с цифрови складови осцилоскопи (DSOs) с тънки панелни дисплеи, бързи аналого-цифрови преобразуватели и цифрови сигнални процесори. DSOs без интегрирани дисплеи (понякога известни като цифровизатори) се предлагат на по-ниска цена и използват цифров компютър с общо предназначение за обработка и показване на вълни.
'''Осцилоскопът''' представлява [[инструмент]] за наблюдение изменението на [[Електрическо напрежение|електрическото напрежение]] във времето, а също и за измерване стойностите на това напрежение.
 
== Характеристики и употреби ==
Осцилоскопът е най-разпространения уред за наблюдаване формата и измерване някои параметри на периодични [[честота|трептения]] или непериодични електрически трептения. По своя принцип на работа той може да бъде оприличен на подобрена [[катодно-лъчева тръба|електронно-лъчева тръба]] (CRT). Посредством входен [[атенюатор]], [[блок за синхронизация]], хоризонтален и вертикален [[усилвател]] и генератор на линейно изменящо се [[електрическо напрежение|напрежение]], осцилоскопът изобразява горепосочените видове [[сигнал]]и и дава възможност за промяна на даденото изображение в съответните пропорции на измервания сигнал.
==== ==== Описание Основният осцилоскоп, както е показано на илюстрацията, обикновено е разделен на четири секции: дисплея, вертикалните контроли, хоризонталните контроли и контролите за задействане. Дисплеят обикновено е CRT или LCD панел, който е разположен както с хоризонтални, така и с вертикални референтни линии, наричани "гратикули". В допълнение към екрана, повечето секции на дисплея са снабдени с три основни контрола: копче за фокус, копче за интензитет и бутон за търсене на светлина. Вертикалната секция контролира амплитудата на показания сигнал. В този раздел се избира копче Volts-per-Division (Volts / Div), превключвател AC / DC / Ground и вертикалният (основен) вход за инструмента. Освен това този раздел обикновено е оборудван с копчето за позициониране на вертикалната греда. Хоризонталната секция контролира времевата база или "почистване" на инструмента. Основното управление е селекторът "Секунди на дял" (Sec / Div). Също така е включен хоризонтален вход за изобразяване на двойни сигнали на X-Y ос. В този раздел е разположен копчето за позициониране на плосък сноп. Секцията за задействане контролира стартовото събитие на почистването. Спусъкът може да бъде настроен да се рестартира автоматично след всяко почистване автоматично или може да бъде конфигуриран да реагира на вътрешно или външно събитие. Главният контрол на тази секция ще бъде превключвателят на източника и съединителя. Ще бъде включен и външен задействащ вход (EXT Input) и настройка на нивото. В допълнение към основния инструмент, повечето осцилоскопи се доставят със сонда, както е показано. Сондата ще се свърже към всеки вход на устройството и обикновено има резистор, често входния импеданс на осцилоскопа. Това води до фактор на отслабване .1 (-10Х), но помага да се изолира капацитивното натоварване, което се подава от кабела на сондата от измервания сигнал. Някои сонди имат превключвател, който позволява на оператора да заобиколи резистора, когато е подходящо.
 
==== Размер и преносимост ====
Според своите функции осцилоскопите се делят на еднолъчеви, двулъчеви, двуканални еднолъчеви и двубазови двулъчеви.
Повечето съвременни осцилоскопи са леки, преносими инструменти, които са достатъчно компактни, за да могат лесно да се носят от един човек. В допълнение към преносимите устройства, на пазара се предлагат редица миниатюрни батерии, захранвани от акумулаторни батерии, предназначени за полеви приложения. Лабораторните осцилоскопи, особено по-старите единици, които използват вакуумни тръби, са настолни устройства или могат да бъдат монтирани в специални колички. Специализираните осцилоскопи могат да бъдат монтирани в релси или постоянно монтирани в корпуса на инструмента.
 
==== ==== Входове Сигналът за измерване се подава към един от входните конектори, който обикновено е коаксиален съединител, като BNC или UHF тип. За по-ниски честоти могат да се използват свързващи стълбове или бананови щепсели. Ако източникът на сигнал има коаксиален конектор, тогава се използва обикновен коаксиален кабел; в противен случай се използва специализиран кабел, наречен "сонда за обхват", доставен с осцилоскопа. По принцип, за рутинна употреба, тест-проводник за открит проводник за свързване към наблюдаваната точка не е задоволителен и е необходима сонда. Общите осцилоскопи обикновено представят входен импеданс от 1 мегахм паралелно с малък, но известен капацитет, като 20 пикофарда. Това позволява използването на стандартни сонди за осцилоскоп. Склоновете за използване при много високи честоти могат да имат 50-ома входове, които трябва да бъдат или директно свързани към източник на сигнал от 50 ома, или да бъдат използвани с Z0 или активни сонди.
<big>'''Основни параметри'''</big>
 
==== ==== сонди Отворените проводници за проводници (проводниците) вероятно ще повлияят на смущенията, така че те не са подходящи за нискочестотни сигнали. Освен това проводниците имат висока индуктивност, така че те не са подходящи за високи честоти. Използването на екраниран кабел (т.е. коаксиален кабел) е по-подходящо за нискочестотни сигнали. Коаксиалният кабел също има по-ниска индуктивност, но има по-висок капацитет: типичен 50-омов кабел има около 90 pF на метър. Следователно, еднометрова (1х) коаксиална сонда ще зареди верига с капацитет от около 110 pF и съпротивление от 1 мегахм.
-Диапазон на изменение на константата C<sub>y</sub>, V/div - обикновено от 5 mV/дел до 10 V/дел.
 
== Типове и модели ==
-Диапазон на изменение на константата C<sub>x</sub>, s/div - обикновено от 0.01 μs/дел до 50 ms/дел.
Следващият раздел е резюме на различните налични видове и модели. За подробна дискусия се обърнете към друга статия.
 
==== Катоден осцилоскоп (CRO) ====
-Честотна лента Δ<sub>f</sub>, MHz - определя се основно от горната гранична честота на амплитудно-честотната характеристика на усилвателите. Тя е различна за двата канала и за Y канала обикновено е около 10 MHz.
Най-ранният и най-прост тип осцилоскоп се състоеше от катодна лъчева тръба, вертикален усилвател, времева база, хоризонтален усилвател и захранване. Те сега се наричат ​​"аналогови" обхвати, за да ги различават от "цифровите" обхвати, които станаха често срещани през 90-те и 2000-те. Аналоговите обхвати не включват непременно калибрирана референтна решетка за измерване на размерите на вълните и те може да не показват вълни в традиционния смисъл на сегмент от линия от ляво на дясно. Вместо това, те могат да се използват за анализ на сигнала чрез подаване на референтен сигнал в една ос и сигнала за измерване в другата ос. За осцилиращ референтен и измервателен сигнал, това води до сложна структура на цикъла, означена като крива Lissajous. Формата на кривата може да бъде интерпретирана, за да се идентифицират свойствата на измервания сигнал около еталонния сигнал и да се използва в широк диапазон от честоти на трептене.
 
==== Осцилоскоп с двоен лъч ====
-Входно съпротивление на Y канал - в граници 0.5 до 2 MΩ.
Двойният аналогов осцилоскоп може да показва два сигнала едновременно. Специална двойна сноп CRT генерира и отклонява два отделни греди. Въпреки че многоцикличните аналогови осцилоскопи могат да симулират дисплей с две светлинни лъчи с копче и алтернативни удари, тези функции не осигуряват едновременно показване. (Дигиталните осцилоскопи в реално време предлагат същите предимства на двучестотния осцилоскоп, но те не изискват двоен дисплей.) Недостатъците на двойния следичен осцилоскоп са, че той не може бързо да превключва между следите и не може да улови два бързо преходни събития. За да се избегне този проблем, се използва двоен осцилоскоп.
 
==== Аналогов осцилоскоп за съхранение ====
-Входен капацитет на канал Y - зависи от съединителния кабел и е около 100 <sub>p</sub>F, а с подходящ накрайник може да се намали до 10 <sub>p</sub>F.
Следенето за съхранение е допълнителна функция, налична в някои аналогови полета; те използват CRT за съхранение с директен изглед. Съхранението позволява схемата на следене, която обикновено се разпада за по-малко от секунда, за да остане на екрана за няколко минути или повече. След това електрическата верига може да бъде умишлено активирана, за да се съхрани и изтрие следата от екрана.
 
==== АналоговиЦифрови осцилоскопи ====
-Максималното допустимо напрежение на вход Y е от 30 V до 300 V.
Докато аналоговите устройства използват постоянно различни напрежения, цифровите устройства използват двоични числа, които съответстват на проби от напрежението. При цифрови осцилоскопи се използва аналогово-цифров преобразувател (ADC) за промяна на измерените напрежения в цифрова информация. Осцилоскопът за цифрово съхранение или DSO за кратко е предпочитаният тип за повечето индустриални приложения, въпреки че любителите все още използват прости аналогови CRO. Той замества метода за електростатично съхранение, използван в аналогови складови сфери с цифрова памет, която може да съхранява данни толкова дълго, колкото е необходимо, без да се разгражда и с еднаква яркост. Той също така позволява сложна обработка на сигнала чрез високоскоростни цифрови схеми за обработка на сигнали.
 
==== ВидовеСмесени сигнални осцилоскопи ====
Синсидоскопът със смесен сигнал (или MSO) има два вида входове, малък брой аналогови канали (обикновено два или четири) и по-голям брой цифрови канали (обикновено шестнадесет). Той осигурява възможност за точно съотнасяне по време на аналогови и цифрови канали, като по този начин предлага отделно предимство пред отделен осцилоскоп и логически анализатор. Обикновено цифровите канали могат да бъдат групирани и показвани като шина с всяка стойност на шината, показвана в долната част на дисплея в шестнадесетичен или двоичен вид. На повечето MSOs, спусъка може да бъде зададен както в аналогови, така и в цифрови канали.
* Аналогов
* Цифров
* Смесен тип
 
==== Осцилоскопи със смесен домейн ====
==== Аналогови осцилоскопи ====
В осцилоскоп със смесен домейн (MDO) имате допълнителен RF вход порт, който отива в част от спектрален анализатор. [Съмнителни - обсъждане] Той свързва тези традиционно отделни инструменти, така че можете да, например, времето корелира събития в домейн време ( като специфичен пакет със серийни данни), с събития, случващи се в честотната област (като RF предавания).
Аналоговите осцилоскопи са по-масивни и не са подходящи за мобилна работа. Те са предназначени да обработват аналогов сигнал. Използват се за измерване и изучаване на бавни или сравнително нискочестотни процеси. Основните параметри на аналоговите осцилоскопи са честотна лента или обхват, брой входни канали, тригер и входен импеданс. <ref>[http://blog.vikiwat.com/oscilloscope/ Осцилоскоп]</ref>
 
==== ЦифровиРъчни осцилоскопи ====
Ръчните осцилоскопи се използват за много приложения за тестване и полеви услуги. Днес ръчният осцилоскоп обикновено е цифров осцилоскоп, използващ течнокристален дисплей. Много ръчни и настолни осцилоскопи имат референтно напрежение на земята, което е общо за всички входни канали. Ако се използват едновременно повече от един измервателен канал, всички входни сигнали трябва да имат еднаква референтна стойност на напрежението и споделената по подразбиране еталонна стойност е "земя". Ако няма диференциален предусилвател или външен сигнален изолатор, този традиционен настолен осцилоскоп не е подходящ за плаващи измервания. (Понякога потребителят на осцилоскоп ще счупи заземяващия щифт в захранващия кабел на осцилоскоп в пейката в опит да изолира сигнала общ от земната повърхност.Тази практика е ненадеждна, тъй като целият бездомен капацитет на корпуса на инструмента ще бъде свързан в електрическата верига.Тъй като това е също така опасност за прекъсване на безопасното заземяване връзка, ръководства за употреба силно съветва срещу тази практика.)
Цифровите осцилоскопи имат собствена памет и могат да съхраняват поредица от осцилограми и след това да бъдат възпроизведени на екрана. Осцилоскопите от този тип са компактни, което ги прави подходящи за мобилна работа. <ref>[http://www.edn.com/design/analog/4346463/The-alias-theorems-practical-undersampling-for-expert-engineers The alias theorems: practical undersampling for expert engineers]
</ref>
 
== Вижте същоИстория ==
Тръбата на Браун е известна през 1897 г., а през 1899 г. Джонатан Зеннек я оборудва с плочи за образуване на лъчи и магнитно поле за прочистване на следите. Ранните катод-лъчи бяха експериментално приложени за лабораторни измервания още през 20-те години на 20-ти век, но страдат от лошата стабилност на вакуума и катодните емитери. В. К. Zworykin описва постоянно запечатана, високо-вакуумна катодна тръба с термоничен предавател през 1931 г. Този стабилен и възпроизводим компонент позволява на General Radio да произвежда осцилоскоп, използваем извън лабораторни условия. След Втората световна война излишъкът от електронни части стана основата за съживяване на Heathkit Corporation, а комплект от осцилоскопи от $ 50, направен от такива части, беше първият успех на пазара.
* [[Фигури на Лисажу]]
 
== Външни връзки ==
{{Commonscat|Oscilloscope}}
* [https://www.tek.com/oscilloscope Официален сайт на Tektronix]
 
* [http://www.tek.com/learning/oscilloscopes/ XYZ на осцилоскопи], Tektronix, 64 страници инстркцията
== Източници ==
* [http://www.rohde-schwarz-usa.com/rs/rohdeschwarz/images/Oscilloscope-Fundamentals_v1.1.pdf Осцилоскоп фундаментален грунд], Rohde & Schwarz
<references />
* [https://besttopreviewsonline.com/blog/best-oscilloscope-for-hobbyist-review/ besttopreviewsonline.com]
* [http://www.doctronics.co.uk/scope.htm с помощта на осцилоскоп]
* [http://www.bbaba.altervista.org/tecnica/oscilloscope.php Осцилоскоп основно ръководство]
* [http://afrotechmods.com/tutorials/2011/11/27/oscilloscope-tutorials/ Осцилоскоп урок видеоклипове]
* [http://www.tiepie.com/en/classroom/Measurement_basics/Digital_Data_Acquisition.html Основни положения за измерване на Осцилоскоп за съхранение]
* [http://www.divilabs.com/2013/08/make-your-own-wave-analyseroscilliscope.html нисък разходен осцилоскоп, използващ TRS конектор (3,5 мм жак)]
* [http://www.syscompdesign.com/assets/Images/AppNotes/scope-history.pdf Осцилоскопско развитие, 1943-1957]
* [http://www.crtsite.com/page3.html Сайт за катодните тръби]
* [http://www.oscopes.info/basics/2265-oscilloscope-milestones История и развитие на осцилоскоп, 1890-днес]
{{електроника-мъниче}}
 
1

редакция