Sonda oscyloskopowa to element dołączony praktycznie do każdego zestawu z oscyloskopem. Kryją w sobie jednak kilka trików, o których nie każdy zdaje sobie sprawę. W tym artykule postaramy się przedstawić podstawowe zagadnienia dotyczące sond oscyloskopowych.
1. Czym jest sonda oscyloskopowa
Sonda jest niezbędnym akcesorium do wykonywania pomiarów. Jest ona utworzona z kabla koncentrycznego , którego koniec pomiarowy zakończony jest przewodzącą końcówką, podczas gdy drugi koniec jest wyposażony w złącze męskie typu BNC.
2. Końcówka pomiarowa
Część, którą wykonujemy pomiary sama w sobie jest bardziej skomplikowana niż może wydawać się na pierwszy rzut oka. Sonda pomiarowa składa się z kilku punktów charakterystycznych:
- Obręczy metalowej, do której przyczepiany jest krokodylek masy ze złączem widełkowym. Można go odpiąć używając trochę siły.
- Kapturka, który po odciągnięciu odsłania haczyk.
- Igły pomiarowej dostępnej po zdjęciu kapturka. Wystarczy do tego zdecydowane pociągnięcie kapturka.
- Kolejnej obręczy przy igle, służącej do połączenia ze sprężyną do dokładnych pomiarów.
- Selektora tłumienia: x1 (1:1) lub x10 (10:1).
Zaczep masowy ma zazwyczaj postać krokodylka, który łączymy do punktu odniesienia dla badanego sygnały – zwyczajowo masy układu. Należy jednak zwrócić uwagę podczas wykonywania pomiarów napięcia sieciowego. Masa oscyloskopów stacjonarnych jest przez bolec ochronny w gniazdku połączona z przewodem ochronnym w instalacji elektrycznej. Trzeba więc zwrócić szczególną uwagę aby nie doprowadzić do zwarcia łącząc masę oscyloskopu z przewodem fazowym. Dodatkowo masy każdego kanału są wspólne wewnątrz oscyloskopu, więc trzeba ostrożnie wybierać potencjały odniesienia tak aby nie doprowadzić do zwarcia w badanym obwodzie.
Haczyk jest bardzo przydatnym narzędziem, gdyż pozwala dokonywać pomiarów w obwodzie bez konieczności trzymania sondy. Należy być uważnym podczas jego podłączania, najlepiej łączyć obwód pomiarowy przed jego podłączeniem do zasiania.
Kapturek z haczykiem można w łatwy sposób zdjąć.
Wystarczy zdecydowanym ruchem pociągnąć za niego a odsłoni się przed nami bardzo precyzyjna igła pomiarowa. Możemy jej używać do szybkiej diagnostyki sygnałów w bardzo ciasnych miejscach badanego układu.
Obręcz przy igle to kolejny punkt do połączenia masy. Zakładana jest na niego specjalistyczna sprężyna. Przez to, że znajduje się ona blisko igły, minimalizujemy obszar pętli indukcyjnej tworzonej przez obwód pomiarowy, przez co możemy znacznie dokładniej badać sygnały o małych amplitudach i wysokich częstotliwościach bez łapania zakłóceń z otoczenia lub innych części układu.
Selektor tłumienia to punkt o którym łatwo zapomnieć. Niech pierwszy rzuci kamieniem ten, który nigdy nie zapomniał poprawnie go nastawić i zastanawiał się dlaczego amplituda sygnału badanego jest dziesięć razy mniejsza niż być powinna. Tłumienie to nie tylko zmiana amplitudy sygnału ale także parametrów sondy. Ogólnie rzecz biorąc, tryb sondy 1:1 zapewnia niższy poziom szumów, dzięki czemu idealnie nadaje się do pomiaru sygnałów o niskim poziomie, takich jak tętnienie i szum zasilacza. Jednak tryb 1:1 wygeneruje znaczną ilość pojemności pojawiającą się równolegle z wejściem oscyloskopu, co spowoduje zmniejszenie szerokości pasma do około 25 MHz.
3. Końcówka BNC
Tutaj również na początkującego elektronika czeka niespodzianka. Poza złączem BNC znajduje się tu także wejście śrubowe nastawnego kondensatora służące do kompensacji sondy.
Układ kompensacji sondy 
Miejsce kompensacji
Do poprawnej kompensacji sondy potrzebny będzie oscyloskop, sonda i mały wkrętak płaski, często będący częścią zestawu. Gniazdo BNC sondy należy połączyć do oscyloskopu. Haczykiem zaczepić się o wyjście generatora wbudowanego w przedni panel praktycznie każdego oscyloskopu. Zraz koło niego znajduje się haczyk masowy o który zaczepiamy przymocowanym do sondy krokodylkiem. Odpowiednio ustawiamy oscyloskop tak, aby wyraźnie obserwować przebieg prostokątny z generatora. Ostrożnie regulujemy trymerem przy złączy BNC sondy tak aby przebieg miał ostre zbocza i płaski szczyt. Jeżeli nie widzimy zmian sygnału, może być wymagana zmiana tłumienia sondy.
Niewystarczająco skompensowana 
Przekompensowana 
Poprawnie skompensowana
Źródła:
- https://www.amt.pl/pl/nws/sonda-do-oscyloskopu-wszystko-do-musisz-wiedziec
- https://pl.frwiki.wiki/wiki/Sonde_d%27oscilloscope
- https://www.keysight.com/blogs/en/tech/educ/2023/oscilloscope-probe