Układ odchylania pionowego – czułość napięciowa

Układ odchylania pionowego – czułość napięciowa

W drugiej części przygotowaliśmy opis sekcji VERTICAL  oscyloskopu cyfrowego DSO5102BM Hantek. Sekcja VERTICAL jest to po polsku sekcja odchylania pionowego odpowiedzialna za min. za wyświetlanie obserwowanego przebiegu z odpowiednią czułością napięciową. Czułość napięciowa oscyloskopu jest to parametr określający jaka wartość napięcia odpowiada jednej działce. Ekran oscyloskopu DSO5102BM podzielony jest w osi pionowej na 8 działek. Oscyloskop DSO5102BM posiada możliwość regulacji czułości napięciowej COARSE czyli regulację zgrubną: dostępne wartości czułości napięciowej w sekwencji 1-2-5 przykładowo: do wyboru za pomocą pokrętła 1V/div lub 2V/div lub 5V/div, gdzie „div” z języka angielskiego oznacza działkę. Istnieje także możliwość regulacji czułości napięciowej dokładnej przy wykorzystaniu opcji FINE.

Zapraszamy do dalszego przeczytania artykułu, gdzie opisaliśmy sposób regulacji tych i innych parametrów wyświetlanych na ekranie oscyloskopu.

Zanim jeszcze przejdziemy do właściwego opisu sekcji odchylania oscyloskopu cyfrowego w kilku krótkich zdaniach opiszę szybką procedurę uruchomienia oscyloskopu. Szczególnie początkujący elektronicy po zakupie i rozpakowaniu oscyloskopu chcą jak najszybciej podłączyć i zaobserwować jakiś przebieg. Pośpiech jest najgorszym doradcą:

1. Jeżeli zakupiliśmy urządzenie elektroniczne w okresie zimowym i przenosimy np. przesyłkę z zimnego otoczenia do temperatury pokojowej nie wolno uruchomić odrazu urządzenia elektronicznego. Należy odczekać pewien okres czasu by urządzenie „nabrało” temperatury pokojowej. Generalnie im większa różnica temperatur tym większa kondensacja pary wodnej. Powyższa zasada dotyczy wszystkich urządzeń elektrycznych i elektronicznych.
2. Po włączeniu oscyloskopu na ekranie nie jest widoczny żaden przebieg tylko linia prosta. Jeżeli nie posiadamy generatora funkcyjnego, na którym możemy zadać określony przebieg to wykorzystajmy wbudowany w oscyloskop generator przebiegu wzorcowego 1kHz –> osobny artykuł. W miernictwie elektrycznym jest zasada: urządzenie pomiarowe którym dokonujemy pomiaru napięcia nie może być zasilane z tego samego źródła. W praktyce oznacza to że jeżeli mamy oscyloskop zasilany z gniazdka sieciowego (bez dodatkowego transformatora separującego) to nie możemy za pomocą zaserwować – dokonać pomiaru napięcia w tym samych gniazdku lub innym w całym pomieszczeniu. W przypadku wykonania takiego pomiaru zakończy się on efektami specjalnymi w postaci spalenia oscyloskopu. Proszę więc zwrócić na to uwagę, ponieważ w rutynie zdarza się to nawet doświadczonym osobą. Przygotowywany artykuł jest dla początkujących i ma być krótki z zwięzły i dlatego zainteresowane osoby odsyłam do innych opisów: pomiar napięcia sieciowego oscyloskopem – pomiar z wykorzystaniem 2 sond kanałów – pomiar różnicowy napięcia.
3. Jeżeli już mamy włączony oscyloskop i podłączony sygnał z generatora funkcyjnego do kanału CH1 to najprawdopodobniej nie będzie widoczny pełny przebieg. W tym celu wykorzystamy funkcję AUTOSET: jest to funkcja który automatycznie dopasowuje:
   –> czułość napięciową – tak aby cała amplituda przebiegu była widoczna na całej wysokości pionowej ekranu
   –> podstawę czasu – tak aby na ekranie oscyloskopu było widoczne kilka okresów przebiegów
   –> poziom i rodzaj wyzwalania – tak by przebieg był odpowiednio widoczny i nieruchomy na ekranie oscyloskopu

Panel VERTICAL

Uruchomiamy oscyloskop i co dalej?

Aby obserwować sygnały napięciowe na ekranie oscyloskopu podłączamy się do jednego z dwóch dostępnych kanałów wejściowych CH1 lub CH2. Klikając na przycisk „CH1 MENU” uruchomimy wejście na kanale pierwszym (przycisk zostanie podświetlony na żółto), klikając przycisk „CH2 MENU” uruchomimy wejście na kanale drugim (przycisk zostanie podświetlony na niebiesko). Kolory przycisków odpowiadają kolorom przebiegów wyświetlanych na ekranie oscyloskopu.

Przyciskając „CH1 MENU” lub „CH2 MENU” otwieramy menu dla odpowiedniego kanału.

CH1 MENU

Przyciskiem F1 wybieramy typ sygnału wejściowego (sprzężenie) DC,  AC lub GND. Wybierając sprzężenie DC przepuszczamy składową AC + DC sygnału wejściowego. Typ AC blokuje składową DC sygnału wejściowego. Typ GND odłącza sygnał wejściowy. na poniższej animowanej grafice przedstawiamy w praktyce różnicę pomiędzy sprzężeniem DC i AC gdy do wejścia oscyloskopu podłączony był sygnał sinusoidalny ze składową stałą.

Zmiana typu z DC a AC

Przyciskiem F2 uruchomiamy lub wyłączamy ograniczenia pasma, które powoduje filtrowanie sygnału, aby zredukować zakłócenia i inne niepotrzebne składowe częstotliwościowe.

Przyciskiem F3 modyfikujemy skok zmiany czułości napięciowej. Coarse pozwalana na ustawienie wartości 10 V, 5 V, 2 V, 1 V, 500 mV, 200 mV, 100 mV, 50 mV, 20 mV, 10 mV, 5 mV, 2 mV. Fine pozwala na regulację co 0.04 mV (od 2 mV do 5 mV), 0.1 mV (od 5 mV do 10 mV), 0.2 mV (od 10 mV do 20 mV ), 0.4 mV (od 20 mV do 50 mV), 1 mV (od 50 mV do 100 mV), 2 mV (od 100 mV do 200 mV), 4 mV (od 200 mV do 500 mV), 10 mV (od 500 mV do 1 V), 0.02 V (od 1 V do 2 V), 0.04 V (od 2 V do 5 V), 0.1 V (od 5 V do 10 V).

Przyciskiem F4 zmieniamy rodzaj sondy pomiarowej (wartość tłumienia). Opcja ta jest używana jest do dopasowania wzmocnienia układu wejściowego oscyloskopu do typu użytej sondy oscyloskopowej tak, aby móc uzyskać poprawne wskazania czułości (na osi pionowej). Przykładowo: mamy do wejścia CH1 podłączoną sondę pomiarową z ustawionym tłumikiem w pozycji x10. Czyli jeżeli końcówką sondy oscyloskopowej mierzymy sygnał o napięciu 96V to do wejścia oscyloskopu „dociera” sygnał 10 razy mnieszy czyli o wartości napięcia 9,6V. Po to ustawia się rodzaj mnożnika dołączonej sondy by korzystając z automatycznych pomiarów wartości napięciowych oscyloskop mógł poprawnie wyświetlać wyniki pomiarów (by nie trzeba było w myślach przemnażać wyświetlonych parametrów napięciowych x10)

Przyciskiem F5 możemy odwrócić przebieg.

Pokrętło POSITION

Aby przesuwać sygnał w pionie należy zmienić pozycję pokrętła POSITION odpowiednio kręcąc w prawo lub lewo. Gdy wciśniemy pokrętło, sygnał wróci do pozycji ZERO. Na panelu znajdują się dwa pokrętła POSITION, ten po lewej stronie odpowiada za sygnał z kanału 1, a po prawej z kanału 2.

POSITION

Pokrętło VOLTS/DIV

Regulujemy nim czułość napięciową. Na panelu znajdują się dwa takie pokrętła, ten po lewej stronie odpowiada za sygnał z kanału 1, a po prawej z kanału 2.

Funkcje matematyczne

Przyciskając przycisk „MATH MENU” otwieramy okno z funkcjami matematycznymi. Możemy dodać sygnał podawany na kanał pierwszy do sygnału podawanego na kanał drugi, odjąć (CH1-CH2 oraz CH2-CH1), pomnożyć, podzielić (CH1/CH2 oraz CH2/CH1), uzyskać szybką transformatę Fouriera (FFT). Przykład wykorzystania? Na kanał pierwszy podajemy sygnał napięciowy, na kanał drugi podłączamy cęgi prądowe. Wybieramy mnożenie sygnałów, a na oscyloskopie obserwujemy moc.