Как пользоваться осциллографом и для чего он вообще нужен. часть i

Виды осциллографов

По принципу преобразования сигнала осциллографы бывают аналоговыми и цифровыми. Есть еще смешанный тип — аналогово-цифровой. Принципиальная разница между ними — в методах обработки сигналов и в возможности запоминания. Аналоговые модели транслируют «живой» сигнал в режиме реального времени. Записывать его на таком приборе нет возможности.

Аналогово-цифровые и цифровые уже имеют возможность записи. На них можно «открутить» время назад и просмотреть информацию, увидеть динамику изменения амплитуды или времени.

Еще одно отличие цифровых осциллографов от аналоговых — размеры. Цифровые приборы имеют значительно меньшие габариты

Цифровые осциллографы сначала оцифровывают синусоиду, записывают эту информацию в запоминающее устройство (ЗУ), а затем передают на экран монитора. Но не все цифровые модели имеют долговременную память — в таком случае запись ведется циклически. Это когда вновь пришедший сигнал записывается поверх предыдущего. В памяти хранится то, что появлялось на экране, но промежуток времени не такой большой. Если вам необходима запись длиной пять-десять минут, нужен запоминающий осциллограф.

Потренируемся с показаниями осциллографа Autoscope следующим образом

Возьмем любой источник питания, (например, автомобильную аккумуляторную батарею или пальчиковую батарейку) и будем подключать ее к осциллографу. Когда на сигнальном выводе осциллографического щупа напряжения нет, мы видим на мониторе горизонтальную линию. А когда напряжение есть, мы тоже увидим горизонтальную линию, только она «подпрыгнет» вверх. Если подключать питание к осциллографическому щупу и тут же отключать его, то на мониторе появятся импульсы прямоугольной формы. Изменяя чувствительность входа осциллографа можно изменять высоту этих импульсов, а изменяя развертку – изменять их ширину. При помощи индикатора значения можно, с большой точностью, измерить величину напряжения в точке, куда установлен измерительный маркер, а также измерить продолжительность любого участка осциллограммы, расположив его между измерительными маркерами.

Показания осциллографа — измерение продолжительности участка осциллограммы с помощью измерительных маркеров

Усложняем задание. Для его проведения понадобиться помощник (или, лучше помощница). Берем два источника питания и будем подключать-отключать их к двум разным каналам осциллографа. Тогда мы увидим на мониторе пример двухканальной осциллограммы. Причем, если помощница будет совершать свои подключения не спеша, а вы, наоборот, будете «частить», то прямоугольные импульсы разных каналов будут отображаться на мониторе в разное время.

Показания Autoscope — работают два источника питания с разной частотой

Можно привести много примеров подобных сигналов в системе управления автомобильного двигателя. Например, особенно ценной будет такая запись при проверке правильности установки цепи, или ремня газораспределения.

Можно, также, поэкспериментировать с сигналами различных автомобильных датчиков и устройств, приобретая, тем самым, нужный и необходимый опыт.

Датчик положения коленвала и его показания

Этот датчик, в большинстве случаев, индукционный. Т.е. он не является источником напряжения, но способен реагировать на металлические предметы. Так, если подключить к такому датчику осциллограф и подносит к нему, например, обычную отвертку, то мы получим такую осциллограмму.

Показания осциллографа Autoscope — датчик коленвала

Датчик Холла и его осциллограмма

Этот датчик работает как обыкновенный выключатель. Для работы ему необходимо питающее напряжение. Поэтому если этот датчик «на весу» подключить, например, к разъему трамблера карбюраторной Славуты, или ВАЗ 2109, то после включения зажигания можно поэкспериментировать с датчиком. Если в паз датчика вставлять и вынимать, например, ножовочное полотно, то осциллограф, подключенный к сигнальному проводу датчика, покажет такую осциллограмму.

Показания прибора Autoscope — работа датчика Холла

Некоторые думают, что датчик Холла сам «выдает» напряжение. Но, это не так. Никакого напряжения датчик Холла не выдает. Он просто подключает сигнальный выход к «массе» и отключает его от «массы», и тем самым изменяет величину опорного напряжения, которое приходит к нему от коммутатора или электронного блока управления двигателем.

Электромагнитное реле

Если подключить осциллограф к обмотке реле и подавать на его обмотку импульсное напряжение, (т.е. по простому говоря, подключать и отключать питание), то на осциллограмме мы увидим «выброс» напряжения самоиндукции в отрицательной полярности.

Показания осциллографа Autoscope — электромагнитное реле

Если мысленно попробовать перевернуть эту осциллограмму «вверх ногами», то она станет очень-очень похожей на осциллограмму управления электромагнитной форсункой (впрочем, как и на осциллограмму любого другого элемента, обладающего значительной индуктивностью – электромагнитного клапана и т.п.).

Еще больше информации можно получить при многоканальной записи. Например, если подключиться к форсунке, искре, МАР и измерить разрежение во впускном коллекторе.

Показания Автоскопа — осциллограммы нескольких датчиков одновременно

Продолжение статьи читайте во второй части, посвященной электромагнитной форсунке впрыска.

Выражаем благодарность Андрею Бежанову (andreika) Александр Передерий

Цифровой осциллограф

Цифровой осциллограф — это осциллограф, построенный на основе цифровой схемотехники. Его главное отличие от аналогового в том, что внутри него идет цифровая обработка сигналов. Цифровой осциллограф может записывать, останавливать, автоматически подгонять и измерять исследуемый сигнал. И это только часть функций!

Включаем осциллограф и цепляем щуп на любой из каналов. Я соединил щуп с первым каналом (CH1)

На щупе есть делитель. Ставим его ползунок на 10Х.  В осциллографе по умолчанию также должен стоять делитель на 10Х. Если это не так, ищем в его настройках и ставим в характеристиках канала «10Х».

Каждый нормальный цифровой осциллограф имеет встроенный генератор прямоугольных импульсов с частотой 1000 Герц (1кГц) и амплитудой напряжения в 5 Вольт. Чаще всего этот генератор находится в нижнем правом углу. В нашем случае он называется Probe Comp. Цепляемся за него щупом.

Все должно выглядеть приблизительно вот так: На дисплее в это время происходит какой-то

В этом осциллографе есть волшебная кнопка, от которой я без ума. Это кнопка автоматического позиционирования сигнала Autoscale. Нажал на эту кнопку

Согласился с условиями автоматического позиционирования сигнала

Но что такое? У нас должен быть ровный прямоугольный периодический сигнал! Вся проблема в том, что щуп осциллографа вносит искажения в сам сигнал, поэтому, его  желательно корректировать каждый раз перед работой.

В современных щупах есть маленький винтик, заточенный под тонкую отвертку. С помощью этого винтика мы будем корректировать щуп.

Крутим и смотрим, что у нас получается на дисплее. Ого, слишком сильно крутанул винт.

Крутим чуточку в обратную сторону и выравниваем горизонтально вершины сигнала.

Вот! Совсем другое дело! На дисплее у нас ровные прямоугольные сигналы, следовательно на этом этапе цифровой осциллограф полностью готов к работе.

Плюсы и минусы цифрового осциллографа

Начнем с плюсов

• Запись, остановка, автоматические измерения и другие фишки — это еще не весь список, что умеет делать цифровой осциллограф
• Габариты цифрового осциллографа намного меньше, чем аналогового
• Потребление энергии меньше, чем у аналогового осциллографа
• Жидкокристаллический дисплей, в отличие от кинескопного дисплея аналогового осциллографа

Минусы

• Дороговизна
• Дискретная прорисовка сигнала. Хотя дорогие модели ничуть не уступают аналоговым по прорисовке сигнала.

Как правильно пользоваться осциллографом

После того, как стало понятны устройство и виды, нужно понять, как пользоваться осциллографом.

Начать стоит с калибровки. Для этого предусмотрены выходы встроенного калибратора, в котором значения частоты и напряжения строго фиксированы. Изображение на экране подгоняют под норму, регулируя чувствительность и частоту. Следует помнить, что щупы у этого устройства имеют два выхода, один из которых подключается к массе – общей точке всей электросхемы.

Далее на входном аттенюаторе нужно выставить уровень напряжения измеряемого сигнала. Если оно неизвестно, то устанавливается максимальное положение. Обычно – 100В на одно деление экрана. Переключениями аттенюатора нужно добиться, чтобы картинка заняла большую часть экрана.

Следующий шаг – выставить нужный режим синхронизации и частоту задающего генератора. Значения длительности периода колебаний установлены на регуляторе частот. Например, переключатель установлен на 20 мс/дел. Это обозначает, что период колебаний, длящийся 20мс, уложится в одно деление на координатной сетке. Частота будет равна 50Гц.

Регулируя уровень и синхронизацию, нужно добиться неподвижности изображения.

Чтобы произвести измерения, нужно следовать алгоритму:

1. Определить уровень сигнала. То есть посчитать, сколько делений по вертикали занимает изображение.
2. Число, полученное в первом шаге, нужно умножить на значение аттенюатора.
3. Определить длительность сигнала. То есть посчитать, сколько делений по горизонтали занимает изображение.
4. Умножить число, полученное в третьем шаге, на значение регулятора длительности.
5. Частоту нужно определить по формуле F=1/T, где F – это частота, а T – период колебания (наименьший промежуток времени, за который происходит колебание).

Технические характеристики:

Сразу скажу пару слов о том, что именно эту модель активно подделывают. Производитель даже отдельную страницу на своем форуме посвятил тому, как отличить оригинал от подделки:

Дополнительная информация

Мой прибор оригинальный. Подделка также отличается очень низкой ценой. Только на оригинале можно менять прошивки; подделки, судя по форумам, при попытке их обновить превращаются в кирпич (хотя есть способы откатиться к старой версии прошивки).

Про ценовую политику

Версия 15002k на бэнге стоит 32$, 15001k на бэнге стоит 21$ (с указанием, что это оригинал). В официальном магазине фирмы на али цены выше: 15001к — 39$, 15002к — 43$, полностью собранный — 49$.

DIS-система зажигания

Высоковольтные импульсы зажигания, генерируемые исправными DIS-катушками зажигания двух различных двигателей (работают на холостом ходу без нагрузки).

DIS-система (Double Ignition System) зажигания имеет особые катушки зажигания. Они отличаются тем, что оснащаются двумя высоковольтными выводами. Один из них подсоединяется к первому из концов вторичной обмотки, второй — ко второму концу вторичной обмотки катушки зажигания. Каждая такая катушка обслуживает два цилиндра.

В связи с описанными особенностями проверка зажигания осциллографом и съем осциллограммы напряжения высоковольтных импульсов зажигания при помощи емкостных DIS-датчиков происходит дифференциально. То есть, получается фактический съем осциллограммы выходного напряжения катушки. Если катушки исправны, то в конце горения должны наблюдаться затухающие колебания.

Для проведения диагностики DIS-системы зажигания по первичному напряжению, необходимо поочередно снять осциллограммы напряжения на первичных обмотках катушек.

Описание рисунка:

Осциллограмма напряжения на вторичной цепи DIS-системы зажигания

1. Отражение момента начала накопления энергии в катушке зажигания. Он совпадает с моментом открытия силового транзистора.
2. Отражение зоны перехода коммутатора в режим ограничения тока в первичной обмотке катушки зажигания на уровне 6…8 А. Современные DIS-системы имеют коммутаторы без режима ограничения тока, поэтому зона высоковольтного импульса отсутствует.
3. Пробой искрового промежутка между электродами обслуживаемых катушкой свечей зажигания и начало горения искры. Совпадает по времени с моментом закрытия силового транзистора коммутатора.
4. Участок горения искры.
5. Конец горения искры и начало затухающих колебаний.

Описание рисунка:

Осциллограмма напряжения на управляющем выводе DIS катушки зажигания.

1. Момент открытия силового транзистора коммутатора (начало накопления энергии в магнитном поле катушки зажигания).
2. Зона перехода коммутатора в режим ограничения тока в первичной цепи по достижении тока в первичной обмотке катушки зажигания, равного 6…8 А. В современных DIS-системах зажигания, коммутаторы не имеют режима ограничения тока, и, соответственно, отсутствует зона 2 на осциллограмме первичного напряжения отсутствует.
3. Момент закрытия силового транзистора коммутатора (во вторичной цепи при этом возникает пробой искровых промежутков между электродами обслуживаемых катушкой свечей зажигания и начало горения искры).
4. Отражение горения искры.
5. Отражение прекращения горения искры и начало затухающих колебаний.

Для чего нужен осциллограф?

Для чего нужен осциллограф?  Когда ты видишь  его  в первый раз и понятия не имеешь что это такое, возникает такой вопрос, что вообще с ним делают и какую

Сейчас мы подробно постараемся разобраться в этом не хитром устройстве, без лишних научных терминов и головной боли, потому что  осциллограф очень полезное и распространенное устройство, не только у профессиональных ремонтников, но и у простых любителей, которые обожают по ковыряться в различном барахле.

Для чего нужен осциллограф, и какие они бывают.

Осциллограф очень полезное устройство, потому что без него невозможно производить необходимые исследования и диагностику компьютеров и ноутбуков.

С помощью специальных проводов мы подключаемся к проблемным участкам печатной платы компьютера и ноутбука и по  показателям колебаний на мониторе этого устройства, можно судить, где у нас поломка или отклонения. Это устройство производит замер колебания энергии на промежуток времени, с учетом выявления последующего отклонения или потенциальной поломки.

Осциллограф используется очень часто при ремонте блоков питания от компьютера, микросхем и другой мелочи.

Эти устройства в наше время встречаются двух видов, электронно-лучевые  и цифровые.

Электронно-лучевые  приборы, очень громоздкие и большие, еще со старых советских времен, но они отличались всегда большой точностью.

Цифровые осциллографы, появились совсем, не давно, хотя они и имеют компактный вариант исполнения, но они не всегда дают точные замеры, в отличие от электронно-лучевых осциллографов.

Для чего еще нужен осциллограф?

Так же это нехитрое устройство применяется в аналитических и проверочных испытаниях нового оборудования и комплектующих.

Напишите в коментариях ниже, если у вас это устройство  и каким осциллографом вы пользуетесь?

Режим входа

На передней панели имеется специальный переключатель, который переводит прибор в различные состояния. Обозначается символом — сверху прямая черта, ниже нее -волнистая. При переводе в верхнее положение на вход может поступать как переменное, так и постоянное напряжение. Вход открытый считается для постоянного тока. При переключении в нижнее положение допустима подача на вход только переменного напряжения. Благодаря этому появляется возможность проводить замеры очень маленького переменного напряжения (по отношению к очень большим значениям постоянного). Актуально для проведения измерений в усилительных каскадах.

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.

Устройство и принцип действия прибора

Объясним устройство аналогового осциллографа просто, «для чайников». Прибор состоит из следующих элементов:

• лучевая трубка;
• блок питания;
• канал вертикального / горизонтального отклонения;
• канал модуляции луча;
• устройство синхронизации и запуска развёртки.

Для управления параметрами сигнала и его отображения на экране есть регуляторы. У старых моделей экрана не было. Изображение фиксировалось на фотоленте.

Принцип работы

При запуске прибора сигнал подаётся на вход канала вертикального отклонения. Он имеет высокое входное сопротивление. По тому же принципу работает вольтметр, измеряющий напряжение. Однако вольтметр не показывает временного графика колебаний напряжения.

Сигнал усиливается до необходимого уровня после подачи на вход. Он отображается на экране по вертикальной оси. Усиление требуется для работы отклоняющей системы лучевой трубки или преобразователя сигнала из аналогового в цифровой. Оно позволяет менять масштаб отображения колебаний на экране от крупного до мелкого.

Устройство

Лучевая трубка чувствительна к электрическим импульсам. Чем ниже их частота, тем выше чувствительность. В нынешних трубках количество лучей может составлять от одного до 16. Их количеству соответствует число сигнальных входов и отображающихся одновременно графиков.

Особенность цифрового осциллографа в том, что он имеет экран и преобразователь аналогового сигнала. У него есть память для сохранения данных о полученном графике колебаний. Часть информации анализируется в автоматическом режиме и отображается в обработанном виде. Аналоговый осциллограф не запоминает данные, а только показывает их в реальном времени.

Разверткой называется траектория движения луча, который улавливает колебания и выводит изображение на экран. Она бывает разной формы — эллиптической, круговой. Значение развёртки регулируется в зависимости от исследуемого сигнала по горизонтальной оси (временнóй).

Блок питания подаёт напряжение от сети 220 В на электронные схемы. Есть и аккумуляторные модели, способные работать автономно.

Как работать с осциллографом

Первоначально выставляются режим работы осциллографа (автоколебательный, ждущий или одиночный). Затем выбирается режим аттенюатора или устанавливается соответствующий делитель напряжения.
Это касается аналоговых приборов. Цифровые на входе анализируют сигнал и понижает/повышает его до необходимого уровня. В них на входе стоит аналитический блок, который сам понижает или повышает входной сигнал до требуемого уровня.

Подключение осциллографа

В комплекте с осциллографом идет измерительный шнур или шнуры. Их количество зависит от числа входных каналов конкретной модели. Если канал один, то и шнур один. Может быть два, три и до шестнадцати. Подключать надо столько, сколько собираетесь использовать.

Шнуры для осциллографа трудно спутать с другими. Один конец — со щупом и ответвлением. Это «измерительная» сторона. С другой находится характерный круглый разъем. Эта часть подключается к измерительному входу.

Провод, который идет в сторону от щупа — для подключения к «земле». Он часто бывает снабжен прищепкой или «крокодилом». Его подключать обязательно, вольтаж может быть разный и заземление необходимо.

Измерительные шнуры для осциллографа

Некоторые шнуры для осциллографа имеют на рукоятке переключатель, который работает как небольшой усилитель (на фото справа).

После подключения измерительных шнуров включаем прибор в сеть. Затем, перед работой, переводим в рабочее положение тумблер/кнопку включения прибора. Можно считать что осциллограф готов к работе.

Проверка осциллографа перед работой

Перед началом работы надо проверить осциллограф. Включаем его в сеть, устанавливаем измерительный шнур. К щупу прикасаемся пальцем, на экране появляется синусоида частотой 50 Гц — наводки от бытовой электросети.

Если пальцем прикоснуться к измерительному щупу, на экране появится синусоидальной формы сигнал. Синусоида неидеальна, но если она есть и ее частота 50 Гц, это значит, что осциллограф исправен

Затем берем земляной щуп и прикасаемся им к измерительному (палец продолжаем держать на острие щупа). Сигнал пропадает (отображается прямая). Это значит, что прибор исправен.

https://youtube.com/watch?v=hwiPbbfpUZA

Как измерить осциллографом напряжение: переменное, меандра, постоянное

Как уже говорили, напряжение на экране осциллографа отображается по вертикали. Весь экран разбит на квадраты. Цена деления по вертикали выставляется переключателем, который подписан «V/дел». Что и обозначает, Вольт на одно деление

Перед подачей сигнала выставляем луч точно по горизонтальной оси — это важно

Подаем сигнал и считаем, на сколько клеточек от нулевого уровня поднимается или опускается сигнал. Затем умножаем количество клеток на «цену деления», взятую с регулятора. В результате получаем напряжение сигнала. В случае с синусоидой или меандром (положительные и отрицательные прямоугольные импульсы) считается напряжение полуволны — верхней или нижней.

Измерение напряжения осциллографом

Чтобы было понятнее, разберем пример. На фото есть сигнал, полуволна которого понимается и опускается на три клеточки. Цена деления на регуляторе — 5 В. Имеем: 3 дел * 5 V/дел  = 15 V. Получается, данный сигнал имеет напряжение 15 вольт.

Если надо измерить постоянное напряжение, снова выставляем луч по горизонтали. Подаем напряжение и смотрим, на сколько клеток «подпрыгнул» или опустился луч. Дальше все точно так же: умножаем на цену деления и получаем значение постоянного напряжения.

Как осциллографом определить частоту

Частота определяется как 1/T, где Т — период сигнала. А период — это время, за которое сигнал проходит полный цикл. Для сигнала на экране это 5,7 клетки. Считаем от места пересечения с горизонтальной осью и до второй аналогичной точки.

Как определить частоту сигнала по осциллографу

Далее определяем частоту деления по переключателю развертки. Положение переключателя стоит на 50 миллисекунд. Берем количество делений и умножаем на количество клеток. Получаем 50 мс * 5,7 = 285 мс. Переводим в секунды. Для этого надо разделить на 1000. Получаем 0,285 сек. Считаем частоту: 1/0,285 = 3,5 Гц

Анализ марок и производителей осциллографов: цена

В мире производством осциллографов занимается большое количество компаний, выпускающих приборы различной степени точности, сложности и стоимости. Выбирая прибор, в первую очередь следует ориентироваться на его предназначение и тип измерений, которые будут при помощи него производиться.

Осциллограф TBS1032B от компании Tektronix — современная и компактная модель

Обзор наиболее популярных марок осциллографов с указанием их примерной стоимости в нашей стране представлен в таблице.

Модель осциллографа	Производитель	Основные характеристики	Ориентировочная стоимость, руб
TBS1032B	Tektronix	2 канала х 34 МГц	41000
4122/2V	АКИП	2 канала x 100МГц	47000
190-062	Fluke	портативный 2 канала x 60МГц	140000
XDS3102A TS	Owon	2кан 100МГц 1Гв/с 12bit Touch Screen WiFi	60000
ОСУ-10A	Shanghai MCP	аналоговый 1 канал x 10МГц	13000

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:

• датчик для измерения давления до ±1 Атм. Он применяется для получения осциллограммы давления во впускном коллекторе и в картере двигателя;
• датчик для измерения давления до ±5..16 Атм. Используется при снятии осциллограммы давления в цилиндрах двигателя без воспламенения;
• датчик для измерения давления до ±100 Атм. Предназначен для работы с дизельными двигателями.

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:

Устройство и принцип работы осциллографа

Среди всех измерительных приборов осциллограф считается одним из самых сложных в плане своего устройства. И не зря. Ведь по принципу работы он сравним с телевизором. Разница разве что в виде сигнала, обрабатываемом этими устройствами.

В основе лежит электронно-лучевая трубка. На ней отображается состояние входного электрического сигнала. Чтобы изображение совпадало с формой колебаний, электронный луч осциллографа управляется генератором строчной развёртки. (картинка)

У осциллографа электронно-лучевая трубка в своём устройстве имеет две пары отклоняющихся пластинок. Именно они и управляют положением электронного луча на экране.

Первая пара – горизонтальная. Она отвечает за отклонение луча в этой плоскости. На неё подаётся напряжение пилообразной формы от генератора горизонтальной развёртки. Потом напряжение увеличивается. Это вызывает отклонение луча по горизонтали. Луч вернётся назад и начнёт движение заново во то время, когда импульс резкой пойдёт на спад. Сам момент возвращения луча виден быть не должен. На экран в это время подаётся напряжение гашения луча.

Чтобы лучше понять принцип работы устройства, можно изучить блок-схему осциллографа. По ней в том числе становится понятно, что в состав устройства входят горизонтальный и вертикальный каналы.

Горизонтальная развёртка

Канал горизонтального подключения подключается к генератору развёртки. Он вырабатывает сигналы горизонтального отклонения лучей. Генератор Х (развёртки) работает в нескольких режимах.

• Внутренняя синхронизация. Автоколебания с выставленной вручную частотой;
• Внешняя синхронизация. От входных импульсов запускается генератор. Она включает в себя три режима: запуск от внешнего источника, по фронту импульсов или их спаду;
• Синхронизация от питания (50Гц);
• Ручной запуск. Так же называется однократным.

При исследовании стабильных сигналов удобно использовать режим внутренней синхронизации. В этих условиях изображение будет неподвижным. Чтобы увеличить стабильность можно организовать захват частоты на входе генератором развёртки.

Также этот режим называется ждущим. В нём запуск генератора происходит в тот момент, когда входной сигнал достигает определённого уровня. Или от внешнего источника. В режиме внешней синхронизации удобно исследовать не очень стабильные колебания, особенно если есть синхронизация между генератором развёртки и схемы от одного источника колебания. Прибор поддаётся регулировка, чтобы точно установить уровень, на котором генератор запускается.

Если синхронизация происходит от сети питания, то запуск развёртки будет синхронизирован с колебанием напряжения сети. Так что синхронизация от сети так же предусмотрена, чтобы наблюдать за помехами и искажениями. Ручная синхронизация подходит для исследования различных непериодических сигналов. К примеру, в логических схемах.

Вертикальная развёртка

Канал вертикального отклонения называется каналом Y, по аналогии с горизонтальной осью Y в системе координат. В нём входной исследуемый сигнал обрабатывается. Сигнал этот поступает в канал через аттенюатор. Аттенюатор – это ступенчатый регулятор уровня. Это делается для того, чтобы амплитуда параметра, который измеряют, не превышала допустимый уровень. А картинка тем временем не выходила за пределы экрана. Канал Y может передать сигнал на генератор горизонтального отклонения для его синхронизации.

Обычно канал вертикального отклонения работает в открытом режиме. Это значит, что само отклонения луча будет чётко совпадать с уровнем сигнала. Когда есть постоянная составляющая, то это мешает наблюдению за колебаниями. Происходит это из-за того, что картинка будет слишком смещена к границам экрана сверху или снизу. Так же она может вообще выходить за границы. Эту постоянную составляющую можно убрать, если включить режим закрытого входа. Или настроить аттенюатор под размеры экрана.

Про закрытый вход. Сигнал поступает через конденсатор, не создающий препятствия для переменного напряжения. Тогда оба канала обладают оконченными усилителями, формирующими нужные уровни сигналов, которые подаются на отклоняющие пластины.