Для чего нужен осциллограф и как им выполнять измерения тока, напряжения, частоты и сдвига фаз

Измерение сигнала с ШИМ-контроллера (видео)

Для примера возьмем плату от рабочего телевизора и посмотрим выходные импульсы с ШИМ-контроллера в различных режимах работы:

  • в дежурном режиме – когда телевизор включен в сеть, до нажатия на кнопки включения
  • в рабочем режиме – после нажатия на кнопку включения (или что то же самое под нагрузкой)

Удобно применять осциллограф, для исследования электрической схемы в случае, когда ШИМ-контроллер был бы не исправен. При присутствии питания на ШИМ-контроллере выходных импульсов не было бы. А присутствовало бы какое-нибудь напряжение. А это в свою очередь говорит о неисправности самого ШИМ-контроллера или его цепей.

Ошибки при выборе и работе с осциллографом

Понимание, как пользоваться осциллографом, приходит только с практическим опытом работы, теоретических знаний недостаточно – нужно руками произвести все настройки, коммутацию и измерения. Цифровой прибор сильно облегчает процесс, но стоимость аппаратуры очень высока.

Важно! Не стоит приобретать старый советский прибор, т.к. погрешности измерений не дадут достоверных данных, откалибровать его уже не получится

Обязательно необходимо соблюдать технику безопасности: напряжение на ЭЛТ, как на кинескопе телевизора, – убить не убьет, но покалечить может

Паспорт и руководство описывают, как работать с осциллографом, но здравый смысл никто не отменял: экспериментировать нужно осторожно

Органы управления

На передней панели любого осциллографа находятся:

  • регулировка яркости экрана;
  • управление фокусом изображения;
  • смещение по горизонтали;
  • смещение по вертикали;
  • регулятор шкалы развертки;
  • регулятор входного делителя;
  • вход исследуемого сигнала;
  • вход для внешней синхронизации;
  • клемма заземления:
  • кнопка управления входом (открытый/закрытый);
  • управление синхронизацией.


Передняя панель одноканального осциллографа

Все вышеперечисленное присутствует у любого однолучевого прибора, для многоканальных устройств количество органов управления растет пропорционально количеству каналов, в зависимости от модели могут быть добавлены новые функции. Цифровые модели имеют аналогичное управление, которое дополнено возможностью проводить математические расчеты и анализ осциллограмм.

Как измерить напряжение

Чтобы провести измерение напряжения, необходимо использовать значения масштаба в вертикальной плоскости. Для начала нужно выполнить одно из этих действий:

  1. Соединить обе входные клеммы осциллографа между собой.
  2. Перевести переключатель режимов входа в положение, которое соответствует соединению с общим проводом. Затем регулятором, возле которого изображена двунаправленная стрелка, добиться того, чтобы линия развертки совпала с центральной (горизонтальной) чертой на экране.

Переводите прибор в режим измерений и подаете на вход сигнал, который необходимо исследовать. При этом в какое-либо рабочее положение устанавливается переключатель режимов. А вот как пользоваться портативным цифровым осциллографом? Немного сложнее – у таких приборов намного больше регулировок.

В результате можно видеть на экране некоторый график. Для точного измерения высоты следует использовать ручку с изображением горизонтальной двунаправленной стрелки. Добиваетесь того, чтобы верхняя точка графика попадала на вертикальную линию, расположенную в центре. На ней имеется градуировка, поэтому будет намного проще произвести расчет действующего напряжения в цепи.

Как работать с осциллографом

Первоначально выставляются режим работы осциллографа (автоколебательный, ждущий или одиночный). Затем выбирается режим аттенюатора или устанавливается соответствующий делитель напряжения.
Это касается аналоговых приборов. Цифровые на входе анализируют сигнал и понижает/повышает его до необходимого уровня. В них на входе стоит аналитический блок, который сам понижает или повышает входной сигнал до требуемого уровня.

Подключение осциллографа

В комплекте с осциллографом идет измерительный шнур или шнуры. Их количество зависит от числа входных каналов конкретной модели. Если канал один, то и шнур один. Может быть два, три и до шестнадцати. Подключать надо столько, сколько собираетесь использовать.

Шнуры для осциллографа трудно спутать с другими. Один конец — со щупом и ответвлением. Это «измерительная» сторона. С другой находится характерный круглый разъем. Эта часть подключается к измерительному входу.

Провод, который идет в сторону от щупа — для подключения к «земле». Он часто бывает снабжен прищепкой или «крокодилом». Его подключать обязательно, вольтаж может быть разный и заземление необходимо.

Измерительные шнуры для осциллографа

Некоторые шнуры для осциллографа имеют на рукоятке переключатель, который работает как небольшой усилитель (на фото справа).

После подключения измерительных шнуров включаем прибор в сеть. Затем, перед работой, переводим в рабочее положение тумблер/кнопку включения прибора. Можно считать что осциллограф готов к работе.

Проверка осциллографа перед работой

Перед началом работы надо проверить осциллограф. Включаем его в сеть, устанавливаем измерительный шнур. К щупу прикасаемся пальцем, на экране появляется синусоида частотой 50 Гц — наводки от бытовой электросети.

Если пальцем прикоснуться к измерительному щупу, на экране появится синусоидальной формы сигнал. Синусоида неидеальна, но если она есть и ее частота 50 Гц, это значит, что осциллограф исправен

Затем берем земляной щуп и прикасаемся им к измерительному (палец продолжаем держать на острие щупа). Сигнал пропадает (отображается прямая). Это значит, что прибор исправен.

https://youtube.com/watch?v=hwiPbbfpUZA

Как измерить осциллографом напряжение: переменное, меандра, постоянное

Как уже говорили, напряжение на экране осциллографа отображается по вертикали. Весь экран разбит на квадраты. Цена деления по вертикали выставляется переключателем, который подписан «V/дел». Что и обозначает, Вольт на одно деление

Перед подачей сигнала выставляем луч точно по горизонтальной оси — это важно

Подаем сигнал и считаем, на сколько клеточек от нулевого уровня поднимается или опускается сигнал. Затем умножаем количество клеток на «цену деления», взятую с регулятора. В результате получаем напряжение сигнала. В случае с синусоидой или меандром (положительные и отрицательные прямоугольные импульсы) считается напряжение полуволны — верхней или нижней.

Измерение напряжения осциллографом

Чтобы было понятнее, разберем пример. На фото есть сигнал, полуволна которого понимается и опускается на три клеточки. Цена деления на регуляторе — 5 В. Имеем: 3 дел * 5 V/дел  = 15 V. Получается, данный сигнал имеет напряжение 15 вольт.

Если надо измерить постоянное напряжение, снова выставляем луч по горизонтали. Подаем напряжение и смотрим, на сколько клеток «подпрыгнул» или опустился луч. Дальше все точно так же: умножаем на цену деления и получаем значение постоянного напряжения.

Как осциллографом определить частоту

Частота определяется как 1/T, где Т — период сигнала. А период — это время, за которое сигнал проходит полный цикл. Для сигнала на экране это 5,7 клетки. Считаем от места пересечения с горизонтальной осью и до второй аналогичной точки.

Как определить частоту сигнала по осциллографу

Далее определяем частоту деления по переключателю развертки. Положение переключателя стоит на 50 миллисекунд. Берем количество делений и умножаем на количество клеток. Получаем 50 мс * 5,7 = 285 мс. Переводим в секунды. Для этого надо разделить на 1000. Получаем 0,285 сек. Считаем частоту: 1/0,285 = 3,5 Гц

Параметры осциллографа, которые влияют на выбор

Основными показателями являются:

  • полоса пропускания;
  • количество каналов;
  • частота дискретизации;
  • глубина памяти;
  • скорость обновления осциллограмм;
  • триггер;
  • работа с последовательными интерфейсами;
  • измерения и анализ сигналов.

Характеристики осциллографа всегда влияют на его стоимость. При выборе Вы должны определить с какими именно сигнал потребуется исследовать, какие свойства прибора нужны. Можно выбрать очень дорогой и “навороченный” вариант там где Вам сможет помочь бюджетный осциллограф.

Полоса пропускания

Чем выше полоса пропускания, тем более правильную форма сигнала будет видна. Высокочастотный осциллограф имеет возможность увидеть осциллограмму с меньшим количеством погрешностей на экране.

Количество каналов

Наличие большого количества каналов позволяет отладить цифровые линии. Осциллограф выступает в роли логического анализатора.

Частота дискретизации

Этот термин показывает скорость оцифровки входного сигнала. Большая скорость расширяет полосу пропускания для однократных и дает достаточное разрешение изображения.

Глубина памяти

Эта величина регулирует частоту дискретизации – чем больше глубина памяти, тем больший интервал сигнала с максимальной частотой дискретизации. Но использование максимальной глубины памяти может резко снизить производительность в целом.

Скорость обновления осциллограмм

Эта величина показывает сколько раз в секунду устройство захватывает сигнал и обновляет его изображение на экране. Высокая скорость дает большую вероятность регистрации редких событий.

Триггер

Это устройство включающее генератор развертки с одной и той же точки. Этим обеспечивает устойчивое изображение.

Он может срабатывать:

  • при достижении сигналом какого-то уровня;
  • по времени нарастания или убывания амплитуды фронта импульса;
  • запуск на сбой в последовательности импульсов.

Работа с последовательными интерфейсами

Для управления и обмена данными применяются стандартные интерфейсы:

GPIB, RS-232, USB, Ethernet, Centronics. Они создают расширенные функции для проведения анализа.

Измерения и анализ сигналов

Современные цифровые аппараты позволяют не только просто выдать «картинку» на экран, но и проанализировать составляющие гармоники, запомнить и потом показать форму и параметры в цифровом представлении. Другим удобством цифрового прибора будет возможность автоматической синхронизации параметров.

С их помощью измеряют:

  • амплитудные характеристики (и не просто все подряд, но и в выделенном сегменте);
  • временные параметры;
  • выдача тренда в различных режимах и сохранения его в файл для последующей обработки;
  • проведение измерений и построение последующих гистограмм на основе анализа этих изменений.

Осциллографические пробники

Это щуп имеющий высокое входное сопротивление и увеличивающий его импеданс. При измерении высоких частот следует учитывать вносимые пробником помехи за счет емкости и индуктивности. Поэтому перед началом работ пробники обязательно подстраивают, подавая на него калибровочный сигнал типа «меандр». Добиваясь получения правильной формы сигнала на экране.

Топ-5 самых лучших цифровых осциллографов 2022 года

При выборе осциллографа китайского или американского производства рекомендуется обратить внимание на несколько моделей с хорошими отзывами. При доступной стоимости они обладают неплохим функционалом

DSO 138 Mini

Одноканальный прибор с полосой пропускания 200 кГц оснащен экраном, на который выводятся точные данные измерений. Подключается к компьютеру по USB, позволяет вручную настраивать горизонтальную и вертикальную чувствительность. Дисплей оснащен подсветкой с регулировкой яркости.

Выбрать USB осциллограф DSO 138 Mini можно от 2400 рублей Плюсы

  • компактный;
  • можно настраивать чувствительность;
  • недорогой.

Минусы

  • мало каналов;
  • нет корпуса.

Мне нравится1Не нравится1

Fnirsi 5012H

Одноканальный компактный осциллограф оснащен информативным дисплеем и емким аккумулятором. Управление осуществляется через кнопочную панель, в комплекте предусмотрен кабель USB. Модель способна отражать сигналы синусоидального типа в диапазоне 60-70 МГц.

Цена Fnirsi 5012H стартует от 7500 рублей Плюсы

  • кейс и щуп в комплекте;
  • есть силиконовый чехол для защиты от влажности;
  • контрастное изображение.

Минусы

  • нет дополнительных каналов;
  • высокая цена.

Мне нравится1Не нравится1

Мегеон 15001

Один из лучших осциллографов для авто с экраном 2,8 дюйма сохраняет осциллограммы во встроенной памяти и позволяет переносить их на компьютер через шнур USB. Поддерживает четыре режима, настройку по основным параметрам и автоматическую развертку по вертикали и горизонтали.

Выбрать Мегеон 15001 можно от 14500 рублей Плюсы

  • небольшая масса;
  • емкие аккумуляторы;
  • контрастный экран.

Минусы

  • нет кейса в комплекте;
  • дорого стоит.

Мне нравится1Не нравится1

Rigol DS1102Z-E

Стационарный осциллограф с двумя каналами выводит данные на дисплей с диагональю 7 дюймов. Подключается к ПК через кабель USB. В комплекте с моделью поставляются два щупа. Прибор способен захватывать до 30000 осциллограмм в секунду.

Купить стационарный осциллограф Rigol можно от 7400 рублей Плюсы

  • есть интерфейсы AUX и LAN;
  • компактность;
  • расширенная синхронизация.

Минусы

  • цена выше среднего;
  • неудобно использовать для выездной работы.

Мне нравится1Не нравится1

KKMOON KKM828

Портативный USB прибор с цветным дисплеем поддерживает функции мультиметра. Позволяет замерять сопротивление и постоянное и переменное напряжение, тестировать диоды на проводимость. Обладает пропускной способностью 1 МГц при скорости выборки 2,5 МВ за секунду.

Выбрать KKMOON можно от 3500 рублей Плюсы

  • контрастный экран;
  • можно использовать как мультиметр;
  • качественная сборка.

Минусы

  • нет восполняемого аккумулятора;
  • отсутствует плавная настройка деления напряжения.

Мне нравится1Не нравится1

Топ-3 лучших производителей осциллографов

При выборе осциллографа для проведения наблюдений предпочтение стоит отдавать проверенным брендам. Малоизвестные производители редко могут предложить по-настоящему точные и надежные приборы.

Rigol Technologies Inc

Китайский бренд специализируется на изготовлении измерительной техники. Присутствует на рынке с 1998 года, предлагает высокоточные цифровые модели USB осциллографов разных ценовых категорий.

В ассортименте компании Rigol присутствует много бюджетных осциллографов

Fluke

Американская компания с богатой историей производит измерительные приборы для инженеров, метрологов, IT-специалистов. Продукция бренда отличается надежностью, хотя цена бывает довольно высокой.

Бренд Fluke был основан в 1948 году

Tektronix

Еще один американский производитель является одним из лидеров в сфере изготовления диагностической и контрольно-измерительной аппаратуры. Осциллографы отвечают международным сертификатам качества, подходят для работ с радиоприборами и автомобилями.

Компания Tektronix реализует свою продукцию более чем в двадцати странах мира

Ошибки при выборе и работе с осциллографом

Понимание, как пользоваться осциллографом, приходит только с практическим опытом работы, теоретических знаний недостаточно – нужно руками произвести все настройки, коммутацию и измерения. Цифровой прибор сильно облегчает процесс, но стоимость аппаратуры очень высока.

Важно! Не стоит приобретать старый советский прибор, т.к. погрешности измерений не дадут достоверных данных, откалибровать его уже не получится

Обязательно необходимо соблюдать технику безопасности: напряжение на ЭЛТ, как на кинескопе телевизора, – убить не убьет, но покалечить может

Паспорт и руководство описывают, как работать с осциллографом, но здравый смысл никто не отменял: экспериментировать нужно осторожно

Дополнительные возможности

Существуют многоканальные осциллографы, у которых имеется несколько входов Y и, соответственно, можно наблюдать сразу несколько сигналов. Для чего нужен многоканальный осциллограф? Он незаменим для определения фазовых сдвигов колебаний относительно друг друга и их сравнения.


Четырехканальный прибор

Для увеличения входного диапазона применяются входные делители 1:10 или 1:100, которые поднимают допустимое верхнее значение сигнала в 10 и 100 раз, соответственно. Этот факт нужно учитывать при измерениях в дальнейшем. Наличие входного делителя при этом пропорционально увеличивает и входное сопротивление прибора.


Внешний делитель

Цифровые осциллографы избавляют от необходимости ручного подсчета амплитуды и частоты, выводя эти значения на экран. Кроме того, они позволяют заносить изображение в память и передавать его на внешнее печатающее устройство.

При отсутствии дополнительных входов Y для определения фазовых сдвигов нужен осциллограф, у которого предусмотрен вход Х с отключенным внутренним генератором развертки. Подавая колебания на входы X и Y, можно сравнивать фазы и частоты по так называемым фигурам Лиссажу.


Фигуры Лиссажу

Как подключить импортный осциллограф

Нужно внимательно ознакомиться с руководством пользователя, подготовить рабочее место для прибора, качественно его заземлить.

Важно! Заземление гарантирует, что при работе на корпусе не будет опасного статического заряда, коснувшись которого рукой можно получить удар. Далее нужно определить точки для снятия сигнала, нулевую магистраль, посредством щупа произвести их коммутацию с аттенюатором (при неизвестных уровнях сигнала выставить максимальную амплитуду). Включить прибор, дать ему прогреться, выставить необходимые режимы и произвести замеры

Снять показания, замеры повторить несколько раз

Включить прибор, дать ему прогреться, выставить необходимые режимы и произвести замеры. Снять показания, замеры повторить несколько раз

Далее нужно определить точки для снятия сигнала, нулевую магистраль, посредством щупа произвести их коммутацию с аттенюатором (при неизвестных уровнях сигнала выставить максимальную амплитуду). Включить прибор, дать ему прогреться, выставить необходимые режимы и произвести замеры. Снять показания, замеры повторить несколько раз.

Топ-3 лучших USB-осциллографов

Осциллографы с USB кабелем поддерживают подключение к ПК. Это позволяет сохранять результаты измерений на жесткий диск и не опасаться утери данных.

Hantek 6022BE

Портативный осциллограф с хорошей синхронизацией можно подключать к компьютеру через разъем USB 2.0. Модель поставляется в прочном алюминиевом корпусе и не боится ударов. Устройство двухканальное, работает с Windows, Android и Linux.

Выбрать Hantek 6022BE можно от 4300 рублей Плюсы

  • прочный алюминиевый корпус;
  • быстрая передача данных на ПК через USB;
  • качественная сборка.

Минусы

  • измеряет напряжение в узком диапазоне;
  • при увеличении количества выборок уменьшается буфер.

Мне нравится1Не нравится1

Intrustar ISDS205A

Двухканальный аппарат оснащен встроенным анализатором спектра сигнала. Полоса пропускания устройства составляет 16 МГц, глубина памяти равна 1 Мб. Модель обладает небольшими габаритами и малой массой, подключается по USB к ноутбуку или планшету. Корпус у прибора алюминиевый с прорезиненными торцами.

Выбрать осциллограф с USB Intrustar можно от 5800 рублей Плюсы

  • два канала;
  • прочная конструкция;
  • есть самописец.

Минусы

  • нет дисплея;
  • средние рабочие характеристики.

Мне нравится1Не нравится1

Fnirsi-1013D

Цифровой осциллограф оснащен дисплеем с сенсорным управлением. Проводит автоматические измерения по 12 параметрам, полоса пропускания равна 100 МГц. Поставляется с двумя щупами, сетевым зарядным устройством и USB проводом. Обладает емким аккумулятором и долго не разряжается.

Купить Fnirsi-1013D можно от 133300 рублей Плюсы

  • удобное управление;
  • память на 24000 точек;
  • хорошая комплектация.

Минусы

  • прибор довольно тяжелый;
  • высокая цена.

Мне нравится1Не нравится1

Органы управления на передней панели

Как правило, для управления осциллографом используются регуляторы и клавиши на передней панели. В дополнение к органам управления на передней панели многие современные высокопроизводительные осциллографы теперь оснащаются операционными системами, в результате чего они ведут себя как компьютеры. Вы можете подключить к осциллографу мышь и клавиатуру и использовать их для настройки органов управления с помощью выпадающих меню и кнопок на дисплее. Кроме того, некоторые осциллографы имеют сенсорные экраны, поэтому для доступа к меню вы можете использовать стилус или прикосновение пальцами.

Перед началом измерений…

Когда вы приступаете к работе с осциллографом, прежде всего проверьте, что используемый входной канал включен. Для установки осциллографа в исходное состояние по умолчанию нажмите клавишу (Настройки по умолчанию), если она есть. Затем, при ее наличии, нажмите клавишу (Автоматическое масштабирование). Это позволяет автоматически настроить вертикальный и горизонтальный масштаб, так, чтобы сигнал отображался на дисплее наилучшим образом. Эти настройки могут рассматриваться в качестве отправной точки, и в них затем можно вносить необходимые изменения. Если сигнал вдруг будет потерян, или возникнут проблемы с отображением сигнала, рекомендуется повторить эти шаги. Передние панели большинства осциллографов включают, по крайней мере, четыре основных блока: органы управления системами вертикального и горизонтального отклонения, органы управления системой запуска и органы управления входными каналами.

Органы управления системой вертикального отклонения

Органы управления системой вертикального отклонения осциллографа обычно объединяются в блок, который обозначен как «Vertical». Эти элементы позволяют настраивать параметры отображения сигнала по вертикальной оси дисплея. Так, например, среди них есть регуляторы, с помощью которых задается число вольт на деление (коэффициент отклонения) по оси Y сетки экрана. Вы можете растягивать осциллограмму по вертикали, уменьшая значение коэффициента отклонения, или, наоборот, сжимать ее, увеличивая эту величину. Кроме того, в блок «Vertical» входят органы управления положением (смещением) сигнала по вертикали. Эти регуляторы позволяют просто перемещать всю осциллограмму вверх или вниз по дисплею. На рисунке 7 показан блок органов управления системой вертикального отклонения осциллографа Keysight серии InfiniiVision 2000 Х.

Рис. 8. Блок органов управления системой вертикального отклонения осциллографа Keysight серии InfiniiVision 2000 X

Органы управления системой горизонтального отклонения

Органы управления системой горизонтального отклонения на передней панели осциллографа обычно объединяются в блок, который обозначен как «Horizontal». Эти органы управления обеспечивают настройку горизонтального масштаба осциллограммы. Один из элементов этого блока позволяет задавать масштаб по оси X — число секунд на деление (или коэффициент развертки). Уменьшая величину коэффициента развертки, вы можете уменьшить интервал времени, отображаемый на экране. Еще один регулятор этого блока предназначен для управления положением (смещением) осциллограммы по горизонтали. Он позволяет перемещать осциллограмму по экрану слева направо и наоборот точно в нужное положение. На рисунке 9 показан блок органов управления системой горизонтального отклонения осциллографа Keysight серии InfiniiVision 2000 Х.

Рис. 9. Блок органов управления системой горизонтального отклонения осциллографа  Keysight серии InfiniiVision 2000 X

Развертка

Движение луча ЭЛТ по горизонтальной оси при отсутствии исследуемого сигнала на информационных входах называется разверткой, при подаче он будет развернут на временном интервале.

Принцип работы регулятора развертки

Развертка создается с помощью генератора, работа которого зависит от выбранного режима внутренней или внешней синхронизации. Внутренняя – частота задается вручную или синхронизируется с питающей сетью, внешняя – запуск генератора от входного импульса, различают запуск по фронту, спаду или от стороннего источника. Регулятор развертки служит для увеличения/уменьшения периода отображения сигнала.

Блок управления параметрами синхронизации

Позволяет установить значение напряжения исследуемого сигнала и момент (фронт/спад), когда следует запускать генератор

Правильная регулировка позволит добиться стабильного изображения, что важно для снятия данных

Совет. От устойчивости картинки зависит погрешность измерения – она должна быть качественной.

Приставка к мультиметру для измерения малых индуктивностей без дополнительного источника питания

Имеющийся у меня уже несколько лет мультиметр М8908 измеряет индуктивности, но малые величины (менее 100 мкГн) на низшем пределе 2000 мкГн измерить практически невозможно, так как результат становится соизмерим с погрешностью прибора

Мое внимание привлекло ВИДЕО Артема Касицына «Приставка для измерения индуктивности к мультиметру на таймере 555». Здесь прямой отсчет измеряемой величины индуктивности, без пересчета по формулам

Правда, имея осциллограф С1-49, автор не указал никаких данных (потребляемый ток, частота и амплитуда импульсов генератора), необходимых для повторения и настройки конструкции. Чтобы измерить эти параметры пришлось собрать задающий генератор по схеме автора на макете. Оказалось: частота генератора около 50 кГц, амплитуда импульсов на выходе 3,5 вольта при питании 5 вольт.

Основной задачей было избавиться от источника питания приставки 9 вольт. После обследования моего мультиметра выяснилось, что на гнездах «Е» — эмиттер p-n-p колодки транзисторов присутствует стабилизированное напряжение +3 вольта (относительно вывода «COM»).

Из трех имеющихся у меня мультиметров в режиме измерения «200 мв» на выходе транзисторов в гнезде «Е» p-n-p на двух имелось напряжение +3 вольта. Это М8908 и MAS830L. В мультиметре DT830B напряжение +3 вольта появлялось только в режиме измерения усиления транзисторов – он не подходил для питания приставки. Получилась вот такая схема с питанием от самого мультиметра.

Задающий генератор из-за низкого напряжения питания 3 вольта пришлось собрать на двух элементах микросхемы К561ЛН2, остальные элементы микросхемы работают как буферные каскады. Правая часть схемы осталась без изменений, за исключением диода Д18ВП. Он показал себя значительно более чувствительным и линейным из полутора десятков различных типов диодов. Для получения точных показаний при измерении индуктивностей ниже 30 мкГн параллельно резистору 8,2 кОм следует подобрать конденсатор 4,7 – 6,8 пФ в уже готовой конструкции. Отверстий на печатной плате для него нет, пришлось досверливать. На эмиттерах транзисторов амплитуда меандра составила 2 вольта при частоте 55 кГц. Увеличение емкости в базовой цепи транзисторов с 1000 пФ до 4700 пФ позволило поднять напряжение на индуктивности во время проведения измерений более, чем на 10%. Напряжение меандра 2 вольта на эмиттерах оказалось достаточным для калибровки приставки. Так, при измерении заводской (эталонной) индуктивности 100 мкГн на милливольтметре можно было выставить переменным резистором 50 кОм напряжение до 130 мВ, то есть запас по чувствительности 30%. Работоспособность задающего генератора сохраняется при снижении напряжении питания до 2,4 вольта – это для справки. В мультиметре стабилизированное напряжение 3 вольта.

После всех доработок приставка точно показывала величину заводских (эталонных) индуктивностей (в пределах их допустимой погрешности) от 5 до 140 мкГн . Ниже двух мкГн импульсы на катушке малы и не открывают даже германиевый Д18. Измерить такую катушку можно включив ее последовательно с заведомо известной 10-20 мкГн. Настройка такая же, как в оригинале – по имеющейся заводской индуктивности выставить с помощью переменного резистора 50 кОм ее величину на милливольтметре мультиметра. В моем случае это 100 мкГн.

Приставка собрана в корпусе от старого аккумулятора фонарика размерами 45*25*21 мм и снабжена тремя проволочными выводами: «+3вольта», «общий СОМ» и «вход милливольтметра». Ток, потребляемый приставкой без подключенной индуктивности менее 0,5 мА, а наибольший (до трех мА) – при измерении индуктивности менее 15 мкГн, что совершенно не нагружает внутренний стабилизатор напряжения мультиметра.

Такая конструкция получилась в итоге.

В заключении хочется отметить, что в приставке важна стабильность задающего генератора по частоте и амплитуде, а не значение самой частоты. Теоретически при повышении частоты до 500 – 700 кГц значения измеряемых индуктивностей сдвинутся в пределы 0 – 20 мкГн.

Блог о электронике

▌Старая статья о аналоговом осциллографе

Рано или поздно любой начинающий электронщик, если не бросит свои эксперименты, то дорастет до схем, где нужно отслеживать не просто токи и напряжения, а работу схемы в динамике. Особенно это часто нужно в различных генераторах и импульсных устройствах. Вот тут без осциллографа делать нечего !

Страшный прибор, да? Куча ручек, каких то кнопочек, да еще экран и нифига не понятно что тут да зачем. Ничего, сейчас исправим. Сейчас я тебе расскажу как пользоваться осциллографом.

На самом деле тут все просто — осциллограф, грубо говоря, это всего лишь… вольтметр ! Только хитрый, способный показывать изменение формы замеряемого напряжения.

Как всегда, поясню на отвлеченном примере. Представь, что ты стоишь перед железной дорогой, а мимо тебя с бешеной скоростью мчится бесконечный поезд состоящий из совершенно одинаковых вагонов. Если просто на них стоять и смотреть, то ничего кроме размытой фигни ты не увидишь. А теперь ставим перед тобой стенку с окошком. И начинаем открывать окошко только тогда, когда очередной вагон будет в том же положении, что и предыдущий. Так как у нас вагоны все одинаковые, то тебе совершенно необязательно видеть один и тот же вагон. В результате картинки разных, но идентичных вагонов будут выскакивать перед твоими глазами в одном и том же положении, а значит картинка как бы остановится. Главное это синхронизировать открытие окошка со скоростью поезда, чтобы при открытии положение вагона не менялось. Если скорость не совпадет, то вагоны будут «двигаться» либо вперед, либо назад со скоростью, зависящую от степени рассинхронизации.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Семинар по технике
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: