на экране осциллографа изображена осциллограмма электромагнитных колебаний каким колебаниям
На экране осциллографа изображена осциллограмма электромагнитных колебаний (рис. 149). Каким колебаниям она соответствует?
В 22:55 поступил вопрос в раздел ЕГЭ (школьный), который вызвал затруднения у обучающегося.
Вопрос вызвавший трудности
Ответ подготовленный экспертами Учись.Ru
Для того чтобы дать полноценный ответ, был привлечен специалист, который хорошо разбирается требуемой тематике «ЕГЭ (школьный)». Ваш вопрос звучал следующим образом: На экране осциллографа изображена осциллограмма электромагнитных колебаний (рис. 149). Каким колебаниям она соответствует? В какой вид энергии преобразуется энергия электромагнитных колебаний?
После проведенного совещания с другими специалистами нашего сервиса, мы склонны полагать, что правильный ответ на заданный вами вопрос будет звучать следующим образом:
НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ АВТОРЕ ЭТОГО ОТВЕТА:
Работы, которые я готовлю для студентов, преподаватели всегда оценивают на отлично. Я занимаюсь написанием студенческих работ уже более 4-х лет. За это время, мне еще ни разу не возвращали выполненную работу на доработку! Если вы желаете заказать у меня помощь оставьте заявку на этом сайте. Ознакомиться с отзывами моих клиентов можно на этой странице.
ПОМОГАЕМ УЧИТЬСЯ НА ОТЛИЧНО!
Выполняем ученические работы любой сложности на заказ. Гарантируем низкие цены и высокое качество.
Деятельность компании в цифрах:
Зачтено оказывает услуги помощи студентам с 1999 года. За все время деятельности мы выполнили более 400 тысяч работ. Написанные нами работы все были успешно защищены и сданы. К настоящему моменту наши офисы работают в 40 городах.
Площадка Учись.Ru разработана специально для студентов и школьников. Здесь можно найти ответы на вопросы по гуманитарным, техническим, естественным, общественным, прикладным и прочим наукам. Если же ответ не удается найти, то можно задать свой вопрос экспертам. С нами сотрудничают преподаватели школ, колледжей, университетов, которые с радостью помогут вам. Помощь студентам и школьникам оказывается круглосуточно. С Учись.Ru обучение станет в несколько раз проще, так как здесь можно не только получить ответ на свой вопрос, но расширить свои знания изучая ответы экспертов по различным направлениям науки.
Электромагнитные колебания и их изучение по ОСЦИЛЛОГРАФУ
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Исследование электромагнитных колебаний с помощью осциллографа.
Оборудование: 1) Осциллограф лабораторный 2) ИПЛ (источник переменный лабораторный) 3) резистор сопротивлением 1кОм 4) Батарея конденсаторов 5) диод 6) 4 диода или мостовая схема для двухполупериодного выпрямления.
Наблюдение осциллограмм напряжения переменного тока
1. Ознакомитесь с устройством школьного осциллографа
» ИПЛ присоедините резистор на 1000 Ом. Подайте напряжение 4 В. Для исследования напряжения на нем подключите резистор к входу «У» осциллографа (рис. 1).
Включите осциллограф в сеть 220 В. Наблюдайте за вертикальными колебаниями луча. Ручкой «У» изменяйте вертикальное отклонение. Нажмите на кнопки «Разв.» и «1 Гц – 10 кГц», а ручкой «Частота, плавно» подберите такую частоту развертки, чтобы на экране образовались один или несколько периодов синусоиды. Добейтесь нормальной амплитуды колебаний изменяя цену деления (С/ДЕЛ) Нажмите на кнопку «Синхр.» и ручкой «Частота» добейтесь стабильности осциллограммы.
Наблюдение осциллограмм при сложении взаимно перпендикулярных колебаний (фигуры Лиссажу)
Если на зажимы « y » осциллографа подать напряжение стандартной частоты 50 Гц, и на зажимы « x » другой частоты, например от генератора звуковой частоты, (кратной 50 Гц), то на экране можно наблюдать фигуры сложения колебаний (фигуры Лиссажу). Для этого переключить кнопку на внешнюю синхронизацию (вторая снизу кнопка) и подать указанные сигналы на вход осциллографа. Подбирая нужную амплитуду (по оси «х» регулятором громкости) и частоту, добейтесь устойчивой симметричной картины на экране. Зарисуйте (сфотографируйте) полученную осциллограмму. (примерный фото представлены ниже)
Частоты почти совпадают Частота по «Х» в два раза частота по «Х»=частоте по « Y » отличается от частоты по « Y »
Наблюдение напряжений при однополупериодной и двухполупериодном выпрямлении переменного тока.
1. Соберите электрическую цепь по схеме, изображенной на рис. 2
2. Для этого К зажимам «
» ИПЛ присоедините вход Цепи с однополупериодным выпрямителем. Выход выпрямителя подключите к входу «У» осциллографа. Наблюдайте осциллограмму выпрямленного напряжения. Если на осциллограмме наблюдается отрицательные полуволны, поменяйте между собой провода на входе «У». Зарисуйте осциллограмму.
3. Вместо панели с однополупериодным выпрямителем подключите к осциллографу панель с выпрямителем, собранным по мостиковой схеме. Зарисуйте осциллограммы. Вновь подключите батарею конденсаторов и наблюдайте сглаживание пульсаций. Разберите схему.
1. Какие осциллограммы (тока или напряжения) вы наблюдали на экране осциллографа при выполнении заданий?
2. От чего зависит число установившихся периодов синусоид напряжения на экране?
3. Почему включение конденсатора приводит к сглаживанию пульсаций?
4. Какие физические принципы лежат в основе детектирования в простейшем радиоприемнике?
5. Как можно провести амплитудную модуляцию высокочастотных волн?
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Осциллограмма
Классификация
По логике работы и назначению осциллографы можно разделить на три группы:
Осциллографы с непрерывной развёрткой для регистрации кривой на фотоленте (шлейфовый осциллограф).
По количеству лучей: однолучевые, двулучевые и т. д. Количество лучей может достигать 16 и более (n-лучевой осциллограф имеет n сигнальных входов и может одновременно отображать на экране n графиков входных сигналов).
Осциллографы с периодической развёрткой делятся на: универсальные (обычные), скоростные, стробоскопические, запоминающие и специальные; цифровые осциллографы могут сочетать возможность использования разных функций.
Имеются осциллографы (в основном, портативные), совмещенные с другими измерительными приборами (напр. мультиметром). Такие приборы называются скопметрами. В последние годы на рынке появились планшетные осциллографы, т.е. приборы с полностью сенсорным управлением на цветном дисплее.
Осциллограф также может существовать не только в качестве отдельного прибора, но и в виде приставки к компьютеру: в виде карты расширения, или подключаемой через какой-либо внешний порт (чаще всего USB).
Анализ работы усилителя НЧ
В идеале, на эквиваленте нагрузки должно быть, по форме, то же, что и на входе, то есть ровные прямоугольные импульсы, как на рис.4. Если это так, то усилитель просто замечательный.
Если будет наблюдаться завал фронта и спада (рис.5) это говорит о том, что на высших частотах усиление данного усилителя снижается. Степень этого снижения может быть разной, если совсем плохо — это как на рисунке 6.
Рис. 4. Ровные прямоугольные импульсы на экране осциллографа.
Рис. 5. Завал фронта и спада на экране осциллографа.
Рис. 6. Если все плохо с УЗЧ.
При завале усиления на низких частотах осциллограмма будет выглядеть как на рисунке 7.
Рис. 7. Завал усиления усилителя на низких частотах, осциллограмма.
Подъем усиления на низких частотах, — осциллограмма на рис. 8. Падение усиления на низких и средних частотах, — осциллограмма на рис. 9.
Рис. 8. Подъем усиления на низких частотах — осциллограмма.
Рис. 9. Падение усиления на низких и средних частотах — осциллограмма.
Рис. 10. Подъем усиления на средних частотах — осциллограмма.
Рис. 11. Подъем усиления на высоких частотах — осциллограмма.
Рис. 12. Провал усиления в каком-то узком диапазоне частот.
Таким образом, всего лишь один сигнал прямоугольных импульсов частотой 1 кГц может рассказать очень много о работе усилителя ЗЧ.
Если у осциллографа нет калибратора, можно на вход усилителя ЗЧ подать прямоугольные импульсы от любого генератора прямоугольных импульсов частотой 1 кГц, например, сделанного на логических элементах или по другой схеме.
В том случае, если частоту импульсов на выходе генератора можно регулировать, можно будет более широко проанализировать работу усилителя ЗЧ.
Кроме того, используя тот же осциллограф с калибратором (или отдельным генератором импульсов) можно проследить прохождение сигнала и внутри схемы УН4, чтобы найти дефектный каскад, например, в УН4, построенного по сложной многокаскадной схеме.
Как измерить напряжение
Чтобы провести измерение напряжения, необходимо использовать значения масштаба в вертикальной плоскости. Для начала нужно выполнить одно из этих действий:
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.
Типы осциллографов
Аналоговые области часто старше, имеют меньшую пропускную способность и меньше функций, поэтому мы не будем много говорить о них.
Цифровые варианты
Под категорией цифровых областей они далее разделены на больше категорий:
Какой осциллограф выбрать
Существуют различные типы осциллографов, а именно цифровые и аналоговые осциллографы, и их разновидности, такие как:
Разница в таких параметрах, как частота дискретизации, глубина памяти, количество каналов, требования к зонду, ширина полосы и возможности анализа, определяет, какой осциллограф лучше всего подходит для данной среды. Осциллографы имеют три основных компонента: электронную пушку, горизонтальные и вертикальные отклоняющие пластины и люминофорный экран. Электронная пушка обеспечивает постоянный поток электронов, который движется в постоянном направлении. Электроны проходят через горизонтальные и вертикальные отклоняющие пластины, и результирующее электрическое поле отклоняет электроны, чтобы двигаться вертикально или горизонтально. Полученный таким образом электронный луч попадает на люминофорный экран и производит отображение на мониторе осциллографа.
Однако, поскольку они предназначены главным образом для наблюдения за осциллограммой, осциллографы менее точны, чем другие испытательные устройства, для измерения напряжения постоянного тока. По сравнению с другими электронными и электрическими измерительными приборами осциллографы являются дорогостоящими и сложными. Потребность в техническом обслуживании и ремонте может быть выше для осциллографов, и обучение их эксплуатации может быть более сложным, чем для другого аналогичного оборудования.
С таким количеством типов осциллографов с различными функциями и характеристиками, может быть трудно выбрать один для себя.
Лично я предпочитаю DSO, как показано выше, поскольку они предоставляют хранилище, где вы можете хранить, захватывать, отображать и распечатывать сигналы в любое время. Не говоря уже о том, что DSO, показанный выше, имеет размер всего 99,5 мм x 58,5 мм, что делает его очень портативным и может поместиться даже в вашем кармане!
Кроме того, благодаря компактным размерам вы можете удобно наблюдать за аналоговой волной и ее частотным спектром в любом месте в любое время. Это ультрапортативный осциллограф, который можно легко положить в карман и носить с собой. Кроме того, его внешний корпус изготовлен из алюминия с ЧПУ для защиты и безвентиляторный дизайн без шума.
Развертка
Напряжение развертки необходимо подавать на те пластины, которые расположены в вертикальной плоскости. Оно пилообразной формы, медленно нарастает линейно, и у него очень быстрый спад. При этом положительное напряжение приводит к тому, что луч отклоняется вправо. А отрицательное – к тому, что луч движется влево. Это в том случае, если наблюдатель находится перед экраном, и можно видеть, как луч совершает движение слева направо. При этом скорость его постоянна. После достижения крайней правой границы он быстро идет на исходную. Затем заново повторяется движение.
В данной статье будет максимально подробно рассказано о том, как правильно пользоваться осциллографом. Вышеизложенный процесс и носит название «развертка». Линия развертки – это линия (горизонтальная), прочерчиваемая лучом на экране. Когда проводятся измерения, ее называют линией нуля. Она же является осью времени на графике. Частота развертки – это не что иное, как частота, с которой происходит повторение импульсов пилообразной формы. В процессе измерений она не применяется. Важные параметры для измерений – это скорость.
Получение осциллограмм давления
Следующая без преувеличения сказать уникальная возможность, которую дает диагносту мотортестер, это получение и анализ осциллограмм давления. Для выполнения диагностических процедур в комплект мотортестера входят датчики, предназначенные для измерения давления.
Существует несколько разновидностей таких датчиков, задуманных для применения в разных ситуациях:
Рассмотрим примеры методик применения датчика ±1 Атм
Давление во впускном коллекторе
Его осциллограмму можно снимать как на холостом ходу, так и при прокрутке стартером без запуска двигателя. Осциллограмма давления во впускном коллекторе, полученная на холостом ходу, очень сильно зависит от конструкции впускного тракта и значительно различается у двигателей разных моделей.
Существующие методики ее анализа весьма спорны, не признаны подавляющим большинством диагностов и не во всех случаях позволяют сделать достоверные выводы. Поэтому здесь они рассматриваться не будут. Сказанное не означает, что снимать и анализировать осциллограмму давления во впускном коллекторе при работе двигателя невозможно; автор считает допустимыми любые эксперименты и наработку диагностами собственного опыта.
С другой стороны, методика анализа осциллограммы давления, снятой при прокрутке стартером двигателя без запуска, достаточно достоверна, опробована на многих автомобилях и вполне применима. Во всяком случае, она успешно работает на двигателях автомобилей ВАЗ и большинства иномарок.
Для получения осциллограммы необходимо подключить датчик давления ±1 Атм к впускному коллектору двигателя, используя подходящий отрезок вакуумного шланга. Синхронизацию можно не использовать, включив режим самописца, а можно и подключить датчик первого цилиндра к соответствующему проводу.
Далее нужно заблокировать запуск двигателя, отключив топливные форсунки (в случае синхронизации по высоковольтному импульсу первого цилиндра) или систему зажигания, и, запустив съем осциллограммы, прокрутить двигатель стартером. Цель методики — проверка правильности установки фаз газораспределения и контроль состояния клапанного механизма.
Если фазы установлены верно, осциллограмма давления во впускном коллекторе имеет форму, близкую к синусоиде. Углы наклона к горизонтали переднего и заднего фронтов на глаз одинаковы, пики давления находятся примерно на одном уровне, осциллограмма гладкая и не имеет шумов:
Если фазы газораспределения установлены неверно вследствие ошибой установки ремня или цепи ГРМ, то осциллограмма приобретает пилообразную форму. Передний и задний фронты имеют визуально заметную разницу в углах наклона к горизонтали:
Заметные шумы в верхней части синусоиды означают, что впускные клапаны закоксованы настолько, что нагар на тарелке клапанов препятствует эффективному наполнению цилиндров топливно-воздушной смесью:
Осциллограмма подобного вида указывает на нарушения в работе клапанного механизма, связанные с неправильной регулировкой тепловых зазоров или на неисправность гидрокомпенсаторов:
Особенности прибора
Цифровые осциллографы могут не только показывать в режиме реального времени форму сигнала, но и сохранять все данные, которые впоследствии можно будет прочитать на персональных компьютерах. По осциллограмме, изображенной на рисунке выше, можно определить некоторые особенности сигналов:
Как правило, при помощи осциллографа проводятся исследования периодических сигналов. Именно о них и пойдет речь в статье.
Общие определения
Электронно-лучевой осциллограф, или осциллоскоп (oscilloscope), отображает на своем экране график зависимости амплитуды сигнала от времени. Несмотря на сложный внешний вид, работа с прибором не вызывает существенных затруднений. Многочисленные элементы управления помогают настроить удобный для пользователя масштаб изображения.
Осциллограмма
Этот проверочный цикл работы форсунок двигателя внутреннего сгорания используют для ремонта электронных блоков и регулировки угла зажигания. Рисунок наглядно демонстрирует, для чего нужен осциллограф. С применением обычного мультиметра невозможно получить аналогичный результат, чтобы объективно оценить форму сложного сигнала.
Назначение осциллографа определить несложно по перечню типовых задач:
Устройство
Упрощённая блок-схема осциллографа отображает структурное строение аналогового прибора. Это входной делитель, усилитель горизонтальной развёртки и схема синхронизации, усилитель вертикального отклонения, блок питания и электронно-лучевая трубка.
Блок-схема аналогового осциллографа
Цифровые измерители осциллограмм имеют в своём составе:
Устройство отображения представляет собой жидкокристаллическую панель чёрно-белого или цветного отображения картинки.
Экран
Способность изображать изменения исследуемых гармонических колебаний – есть основная задача этого прибора. До появления жк-дисплеев эту роль выполняла ЭЛТ. Это стеклянный конусообразный баллон, дно которого покрыто люминофором. Он издаёт видимое свечение при попадании на него электронного луча. На экран нанесена калибровочная сетка с делениями.
Устройство электронно-лучевой трубки
Сигнальные входы
Количество входов прибора обозначает число его каналов. Наличие 2 и более каналов обозначает многоканальный осциллограф. Входные импульсы от каждого канала подаются на Y-вход и усиливаются собственным усилителем вертикальной развёртки.
Важно! Такой усилитель всегда выполнен по схеме усиления постоянного тока. Значит, нижняя граница частоты – 0 Гц
Это даёт возможность измерить постоянное напряжение, отображать несимметричные сигналы и контролировать постоянную составляющую сигнала.
Управление развёрткой
График, который получится в результате подачи напряжения на вертикально расположенные пластины, напоминает зубья пилы. Разность потенциалов нарастает, потом резко падает. При наблюдении за движением луча видно, что он бегает слева направо. Такие пилообразные движения называются вертикальной и горизонтальной развёрткой. Горизонтальную развёртку ещё зовут строчной. Периодичность повторения пилообразных импульсов определяет частоту развёртки.
Синхронизация развёртки с исследуемым сигналом
Эта функция необходима для того, чтобы картинка луча в циклах развёртки была неподвижной. Значит, что при повторении каждого следующего движения по экрану луч должен проходить свой путь по одной и той же траектории. Этим занимается синхронизация развёртки. Она запускает развёртку с заданной точки. При частоте повторения больше 20 Гц, в результате инерционности человеческого зрения, наблюдается неподвижное изображение.
Оперируют всегда с двумя настройками:
Применительно к работе с цифровыми устройствами запуск развёртки происходит при совпадении заданного двоичного кода с кодом на шине микропроцессора.
Применение
Один из важнейших приборов в радиоэлектронике. Используются в прикладных, лабораторных и научно-исследовательских целях, для контроля/изучения и измерения параметров электрических сигналов — как непосредственно, так и получаемых при воздействии различных устройств/сред на датчики, преобразующие эти воздействия в электрический сигнал или радиоволны.
Наблюдение фигур Лиссажу
Фигура Лиссажу на экране двухканального осциллографа
В осциллографах есть режим, при котором на пластины горизонтального отклонения подаётся не пилообразное напряжение развёртки, а произвольный сигнал, подаваемый на специальный вход (вход «Х»).
Если подать на входы «X» и «Y» осциллографа сигналы близких частот, то на экране можно увидеть фигуры Лиссажу. Этот метод широко используется для сравнения частот двух источников сигналов и для подстройки одного источника под частоту другого.
Захват строки телевизионного сигнала
Для периодического и оперативного контроля качественных показателей телевизионного тракта и отдельных его звеньев в системах телевещания применяются специальные осциллографы с блоком выделения строк.
История
Трудность создания осциллографа заключалась в том, что регистрирующие части первых приборов имели большую инерцию. Смог с этим справиться Ульям Дадделл. В 1897 году он использовал зеркальный измерительный элемент. Так был создан светолучевой прибор. В качестве приёмника использовалась светочувствительная пластина. На неё записывался поданный сигнал. Только изобретение Карлом Брауном кинескопа позволило Йонатану Зеннеку выполнить в нём горизонтальную развертку. Так, в 1899 году появилось устройство, похожее на современные осциллографы. Уже в 30-е годы следующего столетия Владимир Зворыкин совершил прорыв в этой области, создав свой кинескоп, который был надёжнее.
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
Классификация
Так как осциллоскоп работает с входящими сигналами, то по виду обработки импульсов приборы делятся на:
В аналоговых аппаратах применяются ЭЛТ с электростатическим смещением.
Внешний вид аналогового осциллографа
Цифровые аппараты оснащены жк-дисплеем. Они имеют память, позволяющую рассматривать уже зафиксированные сигналы, делать их скриншоты. ЖК-цветной монитор способствует улучшению восприятия картинки.
Следующее деление можно провести по числу лучей:
Важно! N-лучевой прибор показывает сразу n-графиков на дисплее. У него n-входов
Но количество входов (каналов) не всегда равно количеству лучей. Так, двухканальный измеритель может отображать два сигнала одним лучом, но не одновременно.
Цифровой прибор с осциллограммой на жк дисплее
Цифровые осциллографы можно разделить на модели:
Стробоскопические осциллографы сжимают спектр исследуемого сигнала путём моментального стробирования в определённой точке. С каждым новым появлением сигнала точка смещается по кривой, пока не простробируется сигнал. На дисплей выдаётся преобразованная кривая, повторяющая форму основного сигнала, но состоящая из мгновенных значений.
В запоминающих моделях цифровой формат информации позволяет сохранять результаты измерений в памяти или выводить на печать. У большинства моделей в наличии накопитель, где можно хранить картинки в виде файлов.
Технология «цифрового люминофора» даёт возможность имитировать изменение интенсивности картинки, присущее аналоговым моделям, но уже в цифровом формате. Люминофорные осциллографы выдают на дисплей модулированные сигналы в мельчайших подробностях, как и аналоговые устройства. При этом они обеспечивают измерение, сравнение и хранение, как цифровые запоминающие модели.
Отдельный класс виртуальных осциллографов может быть внешним или внутренним дополнительным гаджетом на базе ISA или PCI карт. ПО любого виртуального осциллоскопа разрешает полностью управлять прибором и предоставляет линейку сервисных опций: цифровая фильтрация, экспорт и импорт данных и иные возможности.
Двухканальный прибор
Модели типа «два канала – один луч» имеют два канала вертикальной развёртки и однолучевую ЭЛТ. Конструктивно это переключаемые электронным переключателем входы Y1 и Y2. Переключатель поочерёдно соединяет выходные сигналы каналов с пластинами вертикального отклонения.
Полоса пропускания осциллографа: что это и на что влияет
При выборе осциллографа смотрят на следующие параметры:
Обо всех параметрах, кроме полосы пропускания, уже рассказали. Полоса пропускания — это чуть ли не важнейший показатель. Она определяет максимальную частоту сигнала, который будет отображаться без искажений. Например, при полосе пропускания 20 Гц — 20 МГц, все что имеет более высокую частоту будет подавляться.
Там, где полоса пропускания заканчивается, частоты жестко подавляются
Как же выбирать частоту пропускания? Зависит от того, какие сигналы вы собираетесь изучать и насколько «глубоко» вам надо их исследовать. Для аналоговых сигналов все просто — верхний предел должен быть больше чем максимальная частота. С меандрами все сложнее. На самом деле они состоят их суммы нечетных гармоник сигнала. Чем больше гармоник, тем больше форма похожа на квадрат, а не на сглаженное что-то. Но гармоники высокого порядка имеют очень высокую частоту. Если надо исследовать фронты, их отклонение, то верхний предел полосы пропускания — это десятки гигагерц. А такие приборы очень дорогие. Для обычной синусоиды достаточно 10-20 МГц, что значительно дешевле.
Органы управления
На передней панели прибора имеется несколько рукояток, которые необходимы для проведения точной настройки осциллографа. Два потенциометра — для управления каналами 1 и 2. Также имеется функция управления синхронизацией, разверткой, присутствует возможность регулировки фокусировки, яркости, подсветки. Если присмотреться к экрану, то можно увидеть, что он разбит на небольшие квадраты — деления. Ими необходимо пользоваться при проведении измерений. Именно к этим квадратам следует привязывать масштабы по горизонтали и вертикали. Такие особенности имеет осциллограф С1-67. Как пользоваться приборами такого типа для измерений величин, будет рассказано ниже.
Обратите внимание, что по горизонтали масштаб измеряется в секундах на деление. А по вертикали — в вольтах на деление
Как правило, в осциллографе имеется примерно 6-10 квадратов в горизонтальной плоскости и 4-8 — в вертикальной. На центровые линии нанесены риски, они делят каждый отрезок на 10 частей (равных) или на 5. Благодаря этим делениям можно производить более точные расчеты.
Интересные факты
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
Паспорт и руководство описывают, как работать с осциллографом, но здравый смысл никто не отменял: экспериментировать нужно осторожно
Режим входа
Реализовать это довольно просто – необходимо ко входу усилителя подключить конденсатор. В данном случае вход закрыт
Обратите внимание на то, что в этом режиме измерения НЧ-сигналы с частотой менее 5 Гц ослабевают. Следовательно, измерять их можно лишь в режиме открытого входа
Когда переключатель установлен в среднее положение, то от разъема входа отключается усилитель, и происходит замыкание на корпус. Благодаря этому имеется возможность установить развертку. Так как пользоваться осциллографом С1-49 и аналогами без знания основных органов управления невозможно, стоит о них более подробно поговорить.
Настройка
Современные осциллографы не требуют какой-либо настройки перед использованием, но тем не менее в большинстве осциллографов встроен прибор калибровки (Калибратор). Назначение этого прибора — формировать контрольный сигнал с заведомо известными и стабильными параметрами
Обычно такой сигнал имеет форму прямоугольных импульсов с амплитудой 1 Вольт, частотой 1кГц и скважностью 50% (параметры обычно указаны рядом с выходом сигнала калибратора). В любой момент пользователь осциллографа может подключить измерительный щуп прибора к выходу калибратора, и убедиться, что на экране осциллографа виден сигнал с указанными параметрами
В случае, если сигнал отличается от указанного на калибраторе, что скорее характерно для аналоговых осциллографов, то с помощью подстроечной отвертки пользователь может скорректировать входные характеристики щупа или усилители осциллографа таким образом, чтобы сигнал соответствовал данным калибратора. Стоит отметить, что современные цифровые осциллографы не имеют подстроечных элементов по причине использования цифровой обработки сигнала, но имеют автоматическую настройку по калибратору, когда через меню осциллографа вызывается специальная утилита, которая вносит поправочные коэффициенты в математический блок осциллографа и тем самым настраивает осциллограф на корректное отображение сигналов.
Осциллография до и после хирургического вмешательства
Осциллография бывает полезной также во время проведения хирургической операции.
Например, с помощью этого метода можно определить возможность или невозможность перевязки магистральной артерии в случае, если был диагностирован травматический аневризм.
Также врачам бывает проще принять решение о проведении операции среди больных эндартериитом, если осциллограф выявляет какие-либо нарушения в сосудах.
Полезным бывает проведение осциллографии до и после хирургического вмешательства. Это позволяет сделать вывод о том, как прошла операция и есть ли улучшения общего состояния больного.
В любом случае, ранняя диагностика, которую можно провести с помощью прибора, дает шанс вовремя назначить необходимое лечение.