http___blog.vikiwat.com_tag_laboratoria__1.xml
http___blog.vikiwat.com_category_computer-systems__lang_en_us_1.xml
1.1 1.2 1.3 2.1 3.1 3.2 3.3 4.1 5.1 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 8.1 8.2 9.1 9.2 10.1 10.2 10.3 11.1 12.1 12.2 12.3 12.4 13.1 13.2 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 14.6 14.7 14.8 14.9 14.10 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 16.1 16.2 17.1 17.2 17.3 18.1 18.2 18.3 18.4 18.5 18.6 18.7 18.8 18.9 18.10 19.1 20.1 21.1 22.1 23.1 23.2
Осцилоскопът, наричан още осцилограф (рус.), в англоезичната техническа литература може да се срещне и с абревиатурата CRO (cathode-ray oscilloscope) – с катодно лъчева тръба или DSO ( digital storage oscilloscope) -дигитален осцилоскоп, е съвременен електронен инструмент за наблюдение на непрекъснато изменящите се величини на напрежението във функция от времето върху двуизмерна скала (дисплей). Получената диаграма се нарича осцилограма. Нанесена върху две координатни оси: X и Y, осцилограмата дава точна информация за флуктуациите на напрежението за определен период от време за разлика от волтметъра, например, който измерва само моментната стойност на напрежението. Разгънатият образ на измереният и обработен сигнал позволява да се анализират не само големината, но и формата, амплитудата и честотата му. Осцилоскопът е един от най-често използваните уреди в радиоелектрониката, както от любители, така и от професионални учени в научно-изследователски лаборатории, осцилоскопът е незаменим уред в сфери като медицината, ЕКГ, инженерството, телекомуникациите. Основен параметър на осцилоскопът е честотата (Hz)- това е брой цикли на периодичния сигнал, повтарящи се за една секунда. Друга основна величина е продължителност на импулса, като това е времето, през което сигналът е в състояние различно от нула. Неелектрически сигнали (звук, вибрации) могат да бъдат превърнати в напрежение и също да се измерват с осцилоскоп. Видове осцилоскопи Осцилоскопите могат да бъдат аналогови, цифрови и от смесен тип, като всеки от видовете си има специфични особености, предимства и недостатъци. Според броя на измервателните входове осцилоскопите се делят на едноканални, двуканални и многоканални. Според предназначението им осцилоскопите са универсални и специализирани. Осцилоскопите може да не са самостоятелни уреди, а да представляват външно устройство включено в компютър (т.н. компютърен/USB осцилоскоп) и работещо със специализирана програма, инсталирана в него – екрана на компютъра или лаптопа се използва за дисплей. Съществуват осцилоскопи комбинирани с други измервателни уреди – скопометри. Аналоговите осцилоскопи (CRT) обработват аналогов сигнал. Те са по-масивни, тежки и не са за мобилна работа. Използват за измерване и изучаване на сравнително бавни процеси. Те не са много подходящи за бързи процеси, повтарящи се през голям интервал от време или много бавни процеси. Основни техни параметри са честотна лента за измерване (обхват), брой входни канали, входен импеданс, тригер и др. Цифровите осцилоскопи дигитализират постъпилия сигнал, имат памет и могат да запаметят поредица от осцилограми, които след това да се отворят на екрана и да се проследят във времето. Те са по-компактни, лесно могат да се пренасят при нужда, като има разновидност на миниатюрни осцилоскопи за работа на терен (преносими осцилоскопи), захранвани от батерии с големината на мултицет. Основните параметри и тук са обхват (честотна лента на измерване); реална честота на дискретизация (измерва се в sampe/s или kSa/s, MSa/s, GSa/s). Съществуват цифрови осцилоскопи, които имат слотове за монтаж на функционални генератори, логически анализатори и други електронни устройства, които правят цифровия осцилоскоп, удобно и практично устройство за всяка лаборатория, сервиз или учебно-научна база. Почти всички цифрови осцилоскопи показват на дисплея си честотата на измервания периодичен сигнал, амплитудни и RMS стойности. Могат да запишат както кратки импулси, така и продължителен процес. Панелът на осцилоскопа се състои от от следните основни сектори: екран (дисплей) LCD, LED, електронно-лъчева тръба или компютърен екран; вертикални контролери (вертикална амплитудна развивка) на сигнала; хоризонтални контролери (хоризонтална времева развивка); тригерен контрол, тригерирането осъществява синхронизацията и е необходимо с цел стабилизиране на изображенията на сигнала, нивото на сигнала и вида му; има и бутони за управление на екрана като фокус, интензитет и търсещ лъч. В допълнение към основното устройство има и една (или повече, в многоканалните осцилоскопи) сонда с щипка за земя и с резистор равен на 10 пъти входното съпротивление (импеданс) на осцилоскопа. Това води до 10 пъти на затихване на входния сигнал (атюенатор), но помага да се изолира капацитивната съставка на кабела на сондата в измервания сигнал. Така е възможно измерването на 10 пъти по голям сигнал от обхвата на осцилоскопа. Някои сонди имат превключвател, който шунтира това съпротивление, когато това е необходимо. Измерваният сигнал се подава на един от входовете снабдени с конектори. При ниски честоти може да се използват и банан-щекери. При работа с осцилоскоп първоначално на екрана виждаме една хоризонтална права линия върху оста X. Това е нулевата линия, когато към осцилоскопа не е включен никакъв източник на напрежение. Нарича се нулева, защото съответства на напрежение равно на нула. Тази нулева линия може да се мести по вертикала на осцилоскопа: да се повдига нагоре или да се спуска надолу в зависимост от типа на изследвания сигнал или ако сигналите са повече, за повече прегледност. Ако на входът на осцилоскопа се подаде постоянно напрежение получената осцилограма ще бъде права хоризонтална линия изместена по вертикала, като разликата между получената осцилограма и нулевата линия ще е пропорционална на стойността на напрежението. Разбира се, повечето осцилограми се различават от правата линия, иначе не би ни бил необходим осцилоскоп. Когато измерваме и изучаваме променливо напрежение, говорим за амплитуда на напрежението. Когато тя излиза извън екрана, се налага вертикална корекция на изобразената осцилограма, т.е. увеличава се обхвата. По-малък обхват е необходим за напрежение с по-малки стойности. Вертикалното усилване и редукция на обхвата на екрана зависи от амплитудата на напрежението. Сигналите могат да бъдат периодични и непериодични. Последните се повтарят през еднакви интервали от време, но са различни. Има и сложни сигнали с повече от една честота. Сигналите могат да бъдат и цифрови и аналогови. Аналоговите сигнали са тези, при които напрежението се изменя във времето. Цифровите сигнали се изменят само между две стойности: включено и изключено или още 0 и 1. Цифровите сигнали се генерират от различни електронни елементи като транзистори, датчици за крайни положения и др. или от различни електромеханични ключове като релета и превключватели. В хоризонтално направление се регулира времевия интервал (хоризонтална развивка по време). Ако искаме да изследваме по-голям период от осцилограмата, чрез превключвателят за време задаваме по-дълъг времеви интервал. Скоростта определя развивката на сигнала. Развивката се появява на екрана от ляво надясно. Ако искаме да изследваме само определен импулс или малък фрагмент, намаляваме времевия интервал. Синхронизация се налага за стабилизиране графиката на напрежението на дисплея. При осцилоскопи с повече от един канал, трябва да се направи избор на канал за синхронизация, също се избира ниво на синхронизация и самата синхронизация става по нарастващ или спадащ фронт на сигнала. „Рисуването“ на импулсите трябва да започва винаги от една и съща точка. Времето, в което започва рисуването на новия екран се нарича момент на тригериране. Някои осцилоскопи имат и претригериране. Това е, когато от буферната памет на осцилоскопа се извади информация предшестваща момента на тригериране. Тази функция е налична само в цифровите осцилоскопи. При липса на синхронизация сигнала е тип „черга“. За получаване на неподвижно изображение е необходимо да се извърши синхронизация. Има няколко вида синхронизация: автоматична, единична, външна и HOLD-OFF. Автоматичната синхронизация се използва за измерване на периодично повтарящи се сигнали. Единична синхронизация се използва при единични сигнали, при нея също се избира нивото на синхронизацията, отново се избира по нарастващ или спадащ фронт на сигнала да се прави. може да се приложи и при пулсиращи през определен период единични сигнали. Външната синхронизация се използва, когато осцилоскопа има вход (извод) за външна синхронизация. HOLD-OFF, тази функция е много полезна в случаите, когато искаме да визуализираме сложни сигнали, които се състоят от повече от една честота. В заключение ще добавим, че осцилоскопа си остава едно широко разпространено, универсално и точно измервателно средство, чрез което можем да изследваме характера на електрически и неелектрически сигнали с изключителна прецизност. Използването му в автодиагностиката, медицината, производството и настройката на аудио и видеотехниката и почти във всяка съвременна лаборатория, правят осцилоскопа незаменим помощник на учения, инженера и радиолюбителя и на всеки, който е любознателен за естеството на света, в който живеем..
1.1 1.2 2.1 2.2 2.3 3.1 4.1 5.1 6.1 6.2 6.3 6.4 7.1 8.1 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 10.1 10.2 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 12.1 12.2 13.1 14.1 14.2 15.1 15.2 15.3 16.1 17.1 18.1 18.2 18.3 18.4 19.1 19.2 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 21.1 21.2 21.3 21.4 21.5 22.1 23.1 23.2 23.3 23.4 23.5 23.6 23.7 24.1 24.2 25.1 26.1 26.2 26.3 27.1 27.2 27.3 28.1 28.2 28.3 28.4 28.5 28.6 28.7 29.1 30.1 30.2 30.3 31.1 32.1 33.1 33.2
4-channel digital oscilloscope GBS 1204. We can see two analog and two digital signals simultaneously displayed on the screen, each with a different color. An oscilloscope, also called an oscillograph ( Russian), in English technical literature it can be found also as CRO (for cathode-ray oscilloscope) or DSO (for digital storage oscilloscope) is a modern electronic instrument that allows observation of constantly varying signal voltages, usually as a two-dimensional plot of one or more signals as a function of time. The resulting graph is called oscillogram. Displayed on two axes: X and Y, the oscillogram provides accurate information about the voltage fluctuations for a definite period of time as opposed to the voltmeter, for example, which measures only the momentary value of the voltage. Amplitude and period of the waveform displayed on the oscilloscope The expanded image of the measured and processed signal allows us to analyze not only its size but also its form, amplitude and frequency. Reading the oscilloscope display The oscilloscope is one of the most commonly used devices in radio-electronics, both by amateurs and professional scientists in research laboratories. Oscilloscopes are indispensable instruments in areas such as medicine, ECG, engineering, telecommunications. Basic parameter of the oscilloscope is frequency (Hz) – this is the number of cycles of a periodic signal, repeated per second. Another key quantity is the impulse duration – this is the period of time during which the signal is in a position different from zero. Non-electrical signals (sound, vibration) can be converted into voltage and also be measured with the aid of an oscilloscope. Types of Oscilloscopes Oscilloscopes can be analog, digital and mixed-signal, each type having its specific characteristics, advantages and disadvantages. According to the number of measuring inputs oscilloscopes are divided into single-channel, dual-channel and multi-channel oscilloscopes. According to their function, oscilloscopes are divided into universal and specialized. Oscilloscopes are not only single devices, they could be an external device plugged into a computer (the so called computer / USB oscilloscope), working with a specialized program installed in it – the monitor of the PC or laptop is used as a display. There are oscilloscopes which are combined with other measuring devices – scopemeters. Analog dual-channel oscilloscope GOS-630FC. Although this is an analog oscilloscope, it can visualize the frequency (in the LCD display), the amplitude time base of the two channels as well as the position of the time base. Analog oscilloscopes (CRT) process analog signals. They are massive, heavy and are not suitable for mobile work. They are used to measure and study relatively slow processes. They are not very suitable for fast processes, repeated over a long period of time or for very slow processes. Their main parameters are frequency bandwidth (range), number of input channels, input impedance, trigger, etc. Digital oscilloscopes digitize the received signal, they have memory and can memorize a series of oscillograms, which can afterwards be opened on the display and tracked over time. They are more compact, they can be moved easily when needed, and there is a variety of miniature oscilloscopes for field work (portable oscilloscopes) powered by batteries with the size of a multimeter. Portable oscilloscopes The key parameters here are range (frequency bandwidth); real sampling rate (measured in sampe/ s or kSa / s, MSa / s, GSa / s). There are digital oscilloscopes that have slots for installation of functional generators, logical analyzers and other electronic devices that make the digital oscilloscope a convenient and practical device for each laboratory and service-station. Almost all digital oscilloscopes show on their displays the frequency of the measured periodic signal, the amplitude and RMS values. They can record both short impulses and a continuous process. Measured quantities: peak to peak voltage, maximum, minimum and average voltage, amplitude, RMS, frequency of the signal, period of the function, time for increasing the voltage, time for reducing the voltage, duty factor. The panel of the oscilloscope consists of the following main sectors: display, LCD, LED, CRT or computer monitor; vertical controllers (vertical amplitude time base) of the signal; horizontal controllers (horizontal time base); trigger control, trigger viewing performs the synchronization and is necessary to stabilize the images of the signal, the signal level and its type; there are also front panel controls such as focus, intensity and beam finder. In addition to the main unit there is one (or more, in multi-channel oscilloscopes) probe with a clip for ground and a resistor equal to 10 times the input resistance (impedance) of the oscilloscope. This leads to a 10-fold attenuation of the input signal, but it helps to insulate the capacitance component of the probe cable in the measured signal. Thus, it is possible to measure a 10-fold greater signal than the range of the oscilloscope. Some probes have a switch that shunts this resistance when it is necessary. The measured signal is fed to one of the inputs fitted with connectors. At low frequencies we can also use banana plugs. When working with an oscilloscope, we initially see a horizontal straight line on the X-axis on the display. This is the zero line, when no source of voltage is connected to the oscilloscope. It is called zero line because it corresponds to a voltage equal to zero. This zero line can move vertically on the oscilloscope: it can go up or down depending on the type of the sampled signal or when there are more signals – for more clarity. If constant voltage is fed to the input of the oscilloscope, the formed oscillogram will be a straight horizontal line shifted vertically, and the difference between the oscillogram and the zero line will be proportional to the voltage value. Of course, most oscillograms differ from a straight line, otherwise we wouldn’t need an oscilloscope. When we measure and study AC voltage, we talk about voltage amplitude. When it goes off the screen, we need vertical adjustment of the displayed oscillogram, i.e. the range increases. A smaller range is required for lower voltage values. The vertical amplification and reduction of the range on the display depends on the voltage amplitude. Basic values visualized on the display of the oscilloscope and their names. Signals may be periodical and non-periodical. The latter are repeated at regular intervals, but they are different. There are complex signals with more than one frequency. Signals can be digital or analog. Analog signals are those in which voltage changes over time. Digital signals vary only between two values: on and off or 0 and 1. Digital signals are generated by various electronic components such as transistors, sensors for terminal positions, etc. or by various electromechanical switches such as relays and switches. The time interval is adjusted horizontally (horizontal time base). If we want to study a longer period of the oscillogram, we need to set a longer time interval through the time switch. Change in visualization depending on the time range The speed determines the time base of the signal. The time base appears on the display from left to right. If we want to examine only a certain impulse or a small fragment, we need to reduce the time interval. Synchronization is necessary to stabilize the voltage graph on the display. If the oscilloscope has more than one channel, we need to select a synchronization channel and a synchronization level. The synchronization itself is done through a signal edge that is going up or down. The impulse “drawing“ must always start from the same point. The moment when the drawing on the new screen starts is called trigger viewing. Some oscilloscopes have pre-trigger viewing as well. This is when information, prior to the trigger viewing, is derived from the buffer memory of the oscilloscope. This function is available only in digital oscilloscopes. Synchronization is necessary for obtaining a static image. There are several types of synchronization: automatic, single, external and HOLD-OFF. Automatic synchronization is used for measuring periodically recurring signals. Single synchronization is used when there are single signals. We again select synchronization level and choose whether to do the synchronization through a signal edge that is going up or down. This type of synchronization may be applied to single signals that pulsate at definite intervals. External synchronization is used when the oscilloscope has an input (outlet) for external synchronization. HOLD-OFF, this function is very useful when we want to visualize complex signals which consist of more than one frequency. In conclusion, we can add that the oscilloscope is a universal, widely used and accurate measuring instrument by which we can explore the nature of electrical and non-electrical signals with extreme precision. Its usage in car-diagnostics, medicine, audio and video engineering and in almost all modern laboratories, makes the oscilloscope invaluable to scientists, engineers and to anyone curious about the nature of the world we live in.