Elektronikus áramkörök készítésekor hasznos, talán inkább nélkülözhetetlen ez az eszköz. Meglepődtem, hogy 3000 Ft körüli áron már be lehet szerezni kinai barátainktól.
Egy átlagos amatőr kapcsoláshoz elég lehet egy digitális multiméter a hibakereséshez, de ha az áramkörben gyorsan változó elektronikus jelekkel van dolgunk, és látni szeretnénk ezeknek a jeleknek a változását, akkor oszcilloszkópra van szükségünk. Bonyolult műszer, tanulni kell a használatát, és értelmezni azt ami a kijelzőjén látható. Ez a műszer nem számadatokat ír (persze azt is), hanem képernyőn egy vonalat (görbét) rajzol. Rajzoláskor a képzeletbeli ceruza beállítható sebességgel halad balról jobbra, és a bemenetére kapcsolt feszültség értéke a középvonaltól felfelé és lefelé is kitérítheti a feszültség pillanatnyi nagyságától és értékétől függően. A régi hőmérséklet regisztráló készülékek pont így működtek. Egy felhúzható óramű szerkezet egy papírszalagot tekert nagyon lassan, és a hőmérő mutatójára kötött filctoll húzta a vonalat. Csak annyi volt a különbség, hogy a papírszalag lassan mozgott és nagyon hosszú volt, így napokig rajzolta a hőmérséklet görbét. Nekünk a képernyőnk jelen esetben 5cm hosszú, ezt tudjuk felhasználni papírszalag helyett. Mint látni fogjuk ez a szerkezet is tud jó másfél órás vonalat húzni a képernyőre.
Kétféle üzemmódban tud működni oszcilloszkópunk. Ha egyszeri jelsorozatot szeretnénk láthatóvá tenni, akkor képes arra, hogy elindítsuk a regisztrálást, és egy memóriába rögzíti a mért értékeket. Közben a mért értékeket a képernyőn is felrajzolja. Így láthatóvá tehetjük pl. egy áramkör bekapcsolásakor lezajló eseményeket. Másik felhasználási lehetőség, amikor periodikusan ismétlődik a jel, pl egy oszcillátornak a jele. Általában ilyenkor egy periódus jel alakjára vagyunk kíváncsiak, látni szeretnénk, hogy milyen meredek egy felfutó él, vagy vannak-e torzulások a jelalakban. Azt, hogy mennyi idő alatt járja be a vonalunk (görbénk) a képernyőt, az időalappal lehet beállítani. Pl. ha 1 msec/osztás-ra állítjuk, akkor a képernyőn a felrajzolt görbe 1 msec alatt egy osztást tesz meg. Ezen az oszcilloszkópon 12 osztás van, tehát ha a jelünk egy periódusa 2 osztás hosszúságú, akkor a periódus ideje 2 msec, vagyis a frekvenciája (1/0,002) 500Hz. Nagyon lassan változó jeleket is megjeleníthetünk, mert a leglassabb időalap 500 sec/osztás, tehát a görbénket 6000 sec-ig rajzolja a képernyőre. Természetesen ilyen esetben összesen 1024 mérést fog végezni, vagyis durván 6 másodpercenként egyszer méri meg a bemenetet. Ahhoz, hogy egy periódikus jel alakját megnézzük, egyetlen rögzítés is elég lenne, de van amikor a jelelak időben változik, és ezt a változást szeretnénk látni. Ezért van olyan üzemmód, amikor folyamatosan regisztráljuk és megjelenítjük a jelalakot. Pl. nagyon látványos egy zene feszültségjelének a megjelenítése. Sokra nem megyünk azzal, ahogyan pl. egy emberi beszéd kinéz a képernyőn, de látványos. Az amerikai filmekben mindig látjuk a telefonbeszélgetések oszcilloszkóp jeleit a nyomozó számítógépének képernyőjén. Ettől olyan okosak a filmek főszereplői.
Azért is nagyon hasznos szerkezet, mert a bemenetével sorba kapcsolhatunk egy beépített kondenzátort, és ekkor egy egyenáramú jel váltakozó komponenseit figyelhetjük meg. Pl. egy tápegység 12V-os jele ilyen esetben nem téríti ki a vonalunkat, és nem egy egyenest látunk a képernyőn ami jóval a középvonal felett halad (ha pozitív feszültséget ad a tápegység), hanem a bemenet érzékenységét pár millivolt-ra állítva láthatjuk, hogy milyen zavarjelek jutnak be az áramkörünkbe a tápegységen keresztül. Pl. ha rossz az egyenirányító mögötti szűrőkondenzátor, terhelve a tápegységet ez néhány voltot is elérhet. Jártam így.
Ahhoz, hogy szemünkkel értékelhető szép görbéket kapjunk, periódikus jeleknél mindig pont akkor kell elindítani a regisztrálást, amikor a görbe egy-egy periódusban ugyanott jár. Műszerünk tehát nem csinál mást, mint megkeresi a mérendő jel egy jellegzetes pontját (pl. a nullátmenetet, amikor mínuszból pluszba fordul a szinusz görbe) és újra és újra megjeleníti. Azt a pillanatot, amikor elindítja a regisztrálást, triggerelésnek hívjuk. A trigger szint pedig egyszerűen csak egy feszültség érték. Amikor a mérendő jel feszültsége átlépi a trigger szintet, indul a regisztrálás. Ha jól állítottunk be a trigger szintet, akkor a jel áll a képernyőn. Persze most a folyamatos regisztrálás „Auto” üzemmódjáról beszélek. Ha csak egy jelsorozatot rögzítünk, ott tutira áll a jel.
Az időalap állításával tudjuk a jelet vízszintesen nyújtani, a bemeneti érzékenységgel pedig függőleges irányban összenyomni, vagy széthúzni. A trigger szinttel a jel regisztrált kezdő pontját tudjuk tologatni.
Az alábbi leírás az alkatrészekből összerakható csomaghoz mellékelt leírás fordítása, kiegészítve néhány megjegyzéssel. Remélem érthető lesz.
Külső csatlakozók:
Tápegység: 8 – 12V a J9 vagy J10 csatlakozón,
Mérendő jel: J1 csatlakozóra
Figyelmeztetések: Tápfeszültség nem haladhatja meg a 12 V-ot, különben az U5 tápegység IC túlmelegedhet.
Megengedett maximális bemeneti jel feszültség 50Vpk (100Vpp) a mérő csatlakozón.
Kezelőszervek:
[SEL] paraméter választás: A kiválasztott paraméter kiemelésre kerül a képernyőn
[+] vagy [-] érték beállítás: a SEL gombbal kiválasztott paraméter értékét változtatja.
[OK] gomb: Tartás és szabadon futó mállapot váltása. HOLD (TARTÁS) állapotban egy trigger feltétel teljesülése után egy jelsorozatot rögzít az oszcilloszkóp, amit megjelenít a képernyőn. A rögzítés 1024 pontból áll. A teljes hullámformát úgy lehet megtekinteni, hogy a [SEL] gombbal kiválasztjuk a jelalak látható részének jelzését és a [+] [-] gombokal mozgatjuk a jelalakot a képernyőn.
[CPL] bemeneti választó: GND állásban a bemenetet a földre kapcsolja. DC állásban a bemenő jel a földhöz képest kerül megjelenítésre, AC állásban a bemenő jel egyenáramú komponense egy kondenzátorral leválasztásra kerül és csak a változó komponens kerül megjelenítésre
[SEN1] vagy [SEN2] választók: a bemenő jel feszültségének megfelelő állásba kell kapcsolni ezeket, hogy a megjelenített jel optimálisan leolvasható legyen. A tényleges érzékenység a bal alsó sarokban jelenik meg! A megjelenő adat egy osztás feszültség különbségét jelenti.
[Reset] gomb: újra indítja az oszcilloszkópot
Időalap és érzékenység kijelzés:
Trigger szint állításának hatásai:
Az oszcilloszkóp egy jelsorozat rögzítését és megjelenítését akkor kezdi el, amikor a rögzítendő jel feszültsége eléri egy előre beállított feszültség értékét. Az előre beállított feszültség értékét hívják trigger szintnek. A trigger szintet a jobb oldali jelzővel (az utolsó vonalon mozgatható kis háromszög) lehet beállítani. Ehhez a [SEL] gombot kell többször megnyomni, amíg a szintjelző lila színű nem lesz.
A szintjelző meghatározza azt a feszültséget, melyet a bemenő feszültségnek el kell érnie a regisztrálás indításához. Azonban nem mindegy, hogy a feszültséget csökkenő vagy növekvő irányból elérve éri el a jel feszültsége. Azt, hogy növekvő vagy csökkenő irányból induljon a regisztrálás, a trigger iránnyal lehet beállítani.
Ezt úgy tudjuk beállítani, hogy a [SEL] gombbal kiválasztjuk a trigger irány jelzést és a [+] illetve [-] gombbal változtathat fel vagy lefutó él érzékelésre. A következő példában a felfutó élre triggerel a szkóp. Különféle trigger szinteket állítottunk be, hogy látható legyen a jel pozíciója a trigger szinttől függően:
Itt egy példa arra az esetre, amikor lefutó élre triggerel az oszcilloszkóp.
Ha a trigger szintet olyan értékre állítjuk, mit a mérendő jelszint már nem ér el, akkor a mutatott jel nem stabil, a szkóp automatikusan elindítja ugyan időnként a jel felrajzolását, de az mindig más pozicióban kezdődik ezért sok-sok jelet látunk egyszerre egymáshoz képest elcsúszva:
Hold mód
Bemenet kalibrálás: Mivel mindig van egy kevés kapacitás a bemenet és a föld között, ezért a bemenetet kalibrálni kell, hogy a nagyfrekvenciás jeleket pontosan jelenítse meg az oszcilloszkóp. Ezt meg lehet tenni a a beépített teszt jel segítségével:
- Csatlakoztassuk a piros jelvezetéket a test jelkimenethez és a fekete jelvezetéket hagyjuk szabadon (lásd képen).
- Állítsa a [SEN1] kapcsolót 0.1V, a [SEN2] kapcsolót x5 állásba. A bemenet választó [CLP] lehet DC vagy AC állásban.
- Állítsuk az időalapot 0.2ms-re. Ha a látható négyszög jelalak nem stabil, akkor a bal oldali rózsaszín háromszöggel be kell állítani a trigger szintet addig, amíg a jelalak stabilan áll a képernyőn.
- Állítsuk a C4 (trimer kondenzátor) egy kicsi csavarhúzóval, hogy a négyszög jelelek sarkai a C fotón szereplő jelalakra hasonlítson. A négyszög sarkai legyenek élesek, torzulás mentesek. Az A és B fotók a helytelen jelalakokat mutatják.
- Állítsuk a [SEN1] kapcsolót 1V és a [SEN2] kapcsolót x1 állásba, minden más beállítás változatlan Állítsa be a C6 trimer kondenzátorral újra a C ábrának megfelelő jelalakot.
Tippek: A képernyő bal alsó sarkában a panelen látható led villog, amikor az oszcilloszkóp triggerelt állapotban van. A periodikus hullámforma ekkor stabilan áll a képernyőn. Ha a led nem villog a bal oldali rózsaszín háromszög állításával lehet megpróbálni a triggerelt állapot elérését.
Triggerelési módok: A trigger olyan esemény, ami jelzi, hogy a bemenő jel elért egy olyan feszültség szintet egy meghatározott irányból (növekvő vagy csökkenő feszültség), aminek hatására az aszcilloszkóp regisztrálja és megjeleníti a jelalakot. A jel tulajdonságaitól függ, hogy a trigger bekövetkezésekor az oszcilloszkóp hogyan jelenítse meg a jelalakot.
Auto Mód: Automatikus üzemmódban az oszcilloszkóp folyamatosan végzi a képernyő frissítését függetlenül attól, hogy keletkeznek-e trigger események. Ha vannak trigger események, akkor azok pillanatában indítja a jelelak rögzítését és megjelenítését, ha nincs trigger, akkor attól függetlenül indul. Ez az automatikus indítás azért hasznos, mert rosszul beállított trigger szint esetén semmi nem jelenne meg a képernyőn. Így legalább látjuk a jelalakot, csak nagyon nehezen megfigyelhető, mert össze vissza ugrál.
Normál Mód: A jelelek rögzítése és megjelenítése ebben az üzemmódban folyamatos, de csak akkor indul el, ha van trigger jel. Ha egy trigger feltételt követően nem keletkezik újabb trigger esemény, akkor a hullámforma kimerevedik a képernyőn, és nem indul új jelalak rögzítés.
Single Mód: Ez ugyanaz mint a normál mód, de egy triggert követő rögzítés után a szkóp HOLD (TARTÁS) állapotba kerül.
Normál és single mód akkor hasznos, ha egy nagyon ritkán megjelenő jelet szeretnénk rögzíteni és megjeleníteni.
0V vonal igazítás: előfordulhat hogy 0V bemenő feszültség hatására az oszcilloszkóp által mutatott jelelak nem a bal oldali Vpos jelző pozíciójában található. Ekkor kell elvégezni a 0V vonal igazítást. Először is, állítsuk a [CPL] kapcsolót GND helyzetbe. Ezután nyomkodjuk a [SEL] gombot addig, amíg Vpos kiválasztott lesz (lila szín). Ez után nyomjuk az [OK] gombot legalább 2 másodpercig. Amikor az [OK] gombot elengedjük kis eltéréseket továbbra is lehet látni a legnagyobb érzékenységben, de ez normális
Egyéb beállítási lehetőségek:
- Automatikus trigger szint, és automatikus horizontális pozíció nullázás: OK gombot nyomni több mint 2 másodpercig.
- Gyári alapbeállítások visszaállítása [+] és [-] gombok együttes nyomva tartása több mint 2 másodpercig.
- Hullámforma mentése és visszatöltése a képernyőre: mentés [SEL] és [+] gombok egyidejű lenyomásával, visszatöltés a [SEL] és [-] gombot egyidejű lenyomásával
- Hullámforma paraméterek megjelenítése (Frekvencia, periódus idő, PW (impulzus szélesség), működési ciklus, Vmax, Vmin, Vavr, Vpp, Vrms): mozgassuk a kurzort az időalap megfelelő helyére és tartsuk lenyomva az [OK] gombot 3 másodpercig.
Műszaki adatok:
Max mintavételi frekvencia 1MSa/s
Analóg sávszélesség 0 — 200KHz
Bemeneti érzékenység tartomány 10mV/div – 5V/div
Max bemenő feszültség 50Vpk (1X probe)
Bemeneti impedacia 1M ohm/20pF
Felbontás 12 bits
Rögzítési hossz 1024 points
Időalap tartomány 500s/Div — 10us/Div
Trigger módok Auto, Normal, és Single
Trigger pozíció tartomány 50%
Tápfeszültség: 9V DC (8 – 12V)
Áramfelvétel: ~120mA
Méretek 117 x 76 x 15mm
Súly 70 gram
Gyártó: JYT Tech Ltd. www.jyetech.com tel. +86-0773-2113856