An Oscilloscope ay isang mahalagang tool para sa Pag -visualize at pagsusuri ng mga signal ng elektrikal. Ito ay karaniwang ginagamit sa Pagsubok sa Elektronika, pag -debug ng mga circuit, at pagsukat ng mga alon sa mga aplikasyon ng elektrikal at RF. Sumasaklaw ang gabay na ito Oscilloscope Fundamentals, mga pangunahing tampok, at kung paano ito gagamitin nang epektibo.
1. Ano ang isang oscilloscope?
An oscilloscope (o saklaw) ay isang aparato na nagpapakita Boltahe sa paglipas ng panahon sa a Graphical format. Ang Ang X-axis ay kumakatawan sa oras, habang ang Ang Y-axis ay kumakatawan sa boltahe. Pinapayagan nito ang mga inhinyero at hobbyist na obserbahan Mga waveform, sukatin ang mga signal, at mga circuit ng pag -troubleshoot.
2. Mga pangunahing tampok ng isang oscilloscope
Tampok | Paglalarawan |
---|---|
Mga channel | Bilang ng mga input (hal. 1, 2, 4 mga channel) |
Bandwidth | Pinakamataas na dalas Ang oscilloscope ay maaaring tumpak na masukat (hal., 50MHz, 100MHz, 1GHz) |
Sampling rate | Ang rate kung saan kinukuha ng saklaw ang data (hal., 1 GS/S = 1 bilyong mga sample bawat segundo) |
Oras ng oras | Kinokontrol kung gaano karaming oras ang ipinapakita sa screen bawat dibisyon (hal., 1ms/div, 100µs/div) |
Scale ng boltahe | Kinokontrol kung magkano ang boltahe na kumakatawan sa bawat vertical division (hal., 1V/Div, 500mv/Div) |
Nag -triggering | Nagpapatatag at nakakakuha ng paulit -ulit na mga alon sa pamamagitan ng pagtukoy kung kailan dapat simulan ng oscilloscope ang pagpapakita ng data |
3. Mga Uri ng Oscilloscope
A. Digital Storage Oscilloscope (DSO)
- Ang pinakakaraniwang uri na ginamit ngayon.
- Mga tindahan at proseso ng mga alon ng alon nang digital.
- Nagbibigay ng mga tampok tulad ng Pag-zoom, auto-sukatan, at paglipat ng data ng USB.
B. Analog Oscilloscope
- Gumagamit ng isang cathode-ray tube (CRT) upang ipakita ang mga alon.
- Limitado sa mga tampok ng imbakan at advanced na pagsusuri.
- Bihirang ginagamit ngayon maliban sa mga aplikasyon ng vintage o high-frequency.
C. Mixed Signal Oscilloscope (MSO)
- Pinagsasama ang isang karaniwang oscilloscope sa Logic Analyzer Pag -andar.
- Maaaring makuha ang pareho analog at Digital signal.
D. Oscilloscope na nakabase sa PC
- Kumokonekta sa isang computer sa pamamagitan ng USB at gumagamit ng software para sa pagsusuri ng signal.
- Madalas na mas abot -kayang ngunit nakasalalay sa lakas ng pagproseso ng PC.
4. Paano gumamit ng isang oscilloscope
Hakbang 1: Ikonekta ang pagsisiyasat
- I -plug ang probe ng oscilloscope sa Channel 1.
- Ikabit ang ground clip sa circuit's lupa.
- Ikonekta ang Tip ng Probe Sa puntong nais mong sukatin ang boltahe.
Hakbang 2: Itakda ang Boltahe Scale (Vertical Control)
- Ayusin V/div (volts bawat dibisyon) Upang matiyak na ang alon ay maayos na na -scale Sa screen.
Hakbang 3: Itakda ang base ng oras (Horizontal Control)
- Ayusin ang Oras/Div (Oras sa bawat Dibisyon) upang ipakita Isa o dalawang buong siklo ng alon Malinaw.
Hakbang 4: Ayusin ang gatilyo
- Itakda ang antas ng trigger Upang patatagin ang alon.
- Pumili ng a tumataas na gilid (↑) o Bumabagsak na gilid (↓) mode ng trigger.
- Gumamit Auto mode Kung hindi sigurado, o Normal na mode para sa matatag na nakunan.
Hakbang 5: Suriin ang alon
- Alamin ang Hugis, dalas, amplitude, at pagbaluktot.
- Gumamit mga cursors o auto-sukatan upang makakuha ng tumpak na mga halaga.
5. Pagsukat ng mga karaniwang signal na may isang oscilloscope
A. Pagsukat ng boltahe ng DC
- Ikonekta ang probe sa pinagmulan ng boltahe.
- Itakda DC Coupling Mode.
- Ayusin ang scale ng boltahe Upang magkasya sa signal.
B. Pagsukat ng mga signal ng AC
- Ikonekta ang probe sa mapagkukunan ng signal ng AC.
- Itakda AC Coupling Mode upang alisin ang DC offset.
- Ayusin Oras/Div Upang makita ang buong alon.
C. Pagsukat ng dalas
- Itakda ang base ng oras Kaya maraming mga siklo ang nakikita.
- Bilangin ang bilang ng mga dibisyon bawat siklo.
- Gumamit f = 1/t (T = oras para sa isang siklo) upang makalkula ang dalas.
D. Sinusuri ang mga signal ng PWM (Pulse Width Modulation)
- Sukatin ang lapad ng pulso gamit ang mga cursors ng oras.
- Kalkulahin Duty cycle Paggamit: DUty Cycle (%)=PEriodPUlSe Width×100
6. Pag -unawa sa mga alon
A. Mga karaniwang uri ng signal
Waveform | Paglalarawan | Mga halimbawa |
---|---|---|
Sine wave | Makinis na oscillating waveform | AC Power, Audio Signals |
Parisukat na alon | Instant na mga high-to-low transitions | Digital Signals, PWM |
Tatsulok na alon | Linearly pagtaas at pagbawas | Function Generator |
Sawtooth Wave | Unti -unting pagtaas, biglaang pagbagsak | Oscillator, mga signal ng video |
B. Pagkilala sa mga isyu sa signal
Isyu | Posibleng dahilan |
---|---|
Ingay o pagbaluktot | Mahina na saligan, panghihimasok |
Clipping | Signal na lumampas sa saklaw ng boltahe |
Hindi matatag na alon | Maling mga setting ng pag -trigger |
Hindi inaasahang mga spike | Pagkagambala ng EMI o lumilipas na boltahe |
7. Oscilloscope Advanced na Mga Tampok
- FFT (Mabilis na Fourier Transform): Nag -convert ng mga signal sa dalas ng domain.
- Mode ng Pagtitiyaga: Kapaki -pakinabang para sa paggunita ng mga glitches o mga lumilipas na signal.
- Mga pagpapaandar sa matematika: Karagdagan, pagbabawas, at pagdami ng mga alon.
- Imbakan at screenshot: I -save ang data para sa paglaon ng pagsusuri sa pamamagitan ng USB o SD card.
8. Mga aplikasyon ng isang oscilloscope
- Pag -debug ng electronics: Mga circuit ng pagsubok para sa tamang operasyon.
- Pagtatasa ng Signal: Sukatin ang mga katangian ng alon tulad ng dalas at amplitude.
- Mga naka -embed na system: Subaybayan ang mga output ng microcontroller (hal., Arduino, Raspberry Pi).
- Pagsubok sa audio: Sundin ang mga tunog ng alon at harmonika.
- Power Electronics: Sukatin ang PWM at paglipat ng mga alon sa mga suplay ng kuryente.
9. Ang mga tip para sa paggamit ng isang oscilloscope nang epektibo
✅ Gumamit ng wastong saligan: Laging ikonekta ang probe ground clip sa Circuit Ground.
✅ Magsimula sa auto mode: Kung hindi sigurado, gamitin Auto Setup Upang makakuha ng isang paunang pagtingin.
✅ Ayusin ang trigger sensitively: Tumutulong na patatagin ang paulit -ulit na mga signal.
✅ Gumamit ng wastong mga setting ng pagsisiyasat: Itakda 10x probe mode Para sa mga signal ng high-frequency.
✅ Suriin ang bandwidth: Gumamit ng isang oscilloscope na may Hindi bababa sa 5x ang dalas ng iyong signal Para sa tumpak na mga sukat.
Konklusyon
An Oscilloscope ay isang Mahalagang tool para sa mga inhinyero ng electronics at hobbyist. Sa pamamagitan ng pag -master nito Mga kontrol, pag -trigger, at mga sukat, kaya mo Troubleshoot circuit, pag -aralan ang mga signal, at makakuha ng mas malalim na pananaw sa elektronikong pag -uugali. Nagtatrabaho man DC signal, PWM, o RF circuit, Ang isang oscilloscope ay nagbibigay ng isang Real-time window sa iyong mga circuit.