Поиск неисправностей с помощью осциллографа
Используя осциллограф надо быть уверенным в его работоспособности. Сделать это довольно просто: если дотронуться до его сигнального щупа, то на экране появится изображение, похожее на синусоиду. Это следствие наводки сетевого напряжения 50 Гц. Конечно, синусоида получается искаженная, однако даже в таком виде она может использоваться в качестве напряжения калиброванной частоты. В этом случае, не прибегая к подсчетам по цене деления переключателя разверток, можно оперативно прикинуть, сколько миллисекунд содержится в одной клетке по горизонтали экрана, помня, что период такого напряжения равен 20 мс. После этого можно подключить сигнальный щуп к исследуемой точке схемы.
В частности, проверяя период следования импульсов на выходе выпрямителя напряжения, можно сразу же определить, осуществляется ли двухполупериодное выпрямление или нет. Действительно, пилообразные импульсы после сглаживающего фильтра по форме схожи как при двухполупериодном выпрямлении, так и при однополупериодном, когда проявляются искажения. Кстати, не всегда удается достоверно проверить качество диодов выпрямительного моста с помощью омметра, поскольку высоковольтные диоды могут обрываться только под напряжением.
Чтобы окончательно убедиться в целостности кабеля осциллографа следует замкнуть его сигнальный щуп с земляным – в момент их касания изображение синусоиды должно пропадать. Данный сигнал наводки 50 Гц может использоваться и для проверки целостности конденсаторов большой емкости. Например, щупы можно не закорачивать, а соединять их между собой через такой конденсатор – в этом случае синусоида должна пропадать, так как конденсатор шунтирует источник наводки – человеческое тело.
Примеры применения прибора и блок-схемы соответствующего включения прибора приведены в инструкции. Особенности эксплуатации осциллографа. Оба канала тракта вертикального отклонения имеют калиброванные коэффициенты отклонения 200-0,5 мс/дел с шагом 1,2,5. Следует иметь в виду, что при использовании широкой полосы пропускания канала использовать коэффициенты отклонения менее 5 мс/дел нецелесообразно из-за "большого" уровня внутренних шумов осциллографа. Малые коэффициенты отклонения 2,1 и 0,5 мс/дел рекомендуется использовать при "узкой" полосе. На передней панели блока смесителя выведены оси потенциометров ПОДСТРОЙКА. С помощью указанных потенциометров подстраивается коэффициент передачи по петле обратной связи стробоскопического преобразователя. Подстройка особенно существенна при работе осциллографа на развертках 20+500 мкс/дел (комбинированное время) для устранения характерных для этого режима искажений. Ступенчатое искажение изображения импульса. В целях уменьшения указанных искажений ручка компенсации должна находиться, примерно, в среднем положении, а амплитуда изображения на экране ЭЛТ не должна превышать 3 см. Однако степень искажения зависит в значительной мере также от характера изображения сигнала на экране ЭЛТ. При изображении более "гладких" сигналов (например, импульсов с "пологими" фронтами иди синусоидальных сигналов) искажения уменьшаются и появляется возможность исследовать сигналы с большими амплитудами. При изображении импульсов с "крутыми" фронтами искажение увеличивается. Во избежание заметных искажений развертки 20*500 мкс/дел следует использовать при узкой полосе пропускания, широкую полосу следует реализовать только на скоростных развертках. При других режимах работы указанная подстройка большого значения не имеет, однако она желательна ввиду искажения "крутых" (на экране ЭЛТ) перепадов напряжения при малом числе точек за счет не оптимальной настройки.
Возможные искажения сигнала для разверток наносекундного диапазона и микросекундного диапазона разверток приведены в приложении I. В стробоскопическом преобразователе используется режим ручной в автоматической компенсации по каждому каналу и по обоим каналам вместе. При ручной компенсации перемещение линии развертки осуществляется двумя ручками (малой и большой). Большая ручка - ручка компенсации. Напряжение, соответствующее величине перемещения линии развертки, с учетом коэффициента, указанного в формуляре, выведено на заднюю стенку прибора. Это дает возможность, подключив цифровой вольтметр к указанным разъемам, производить измерения амплитуд сигналов иди их частей при большом (но не более 1,6 В) сигнале на входе при малых коэффициентах отклонения методом компенсации, что повышает точность амплитудных измерений (на 1*2%). При использовании автоматической компенсации ручка компенсации не работает. Изображение сигнала выводится в рабочую часть экрана ЭЛТ автоматически. Малая ручка в обоих режимах перемещает луч по вертикали. Следует иметь в виду некоторые особенности использования режима автокомпенсации. Режим автокомпенсации (положение нулевой линии) предназначен для автоматического выведения линии развертки в рабочую часть экрана ЭЛТ при переключении коэффициентов отклонения тракта вертикального отклонения, а также подачи на вход прибора сигнала с постоянной составляющей. Эффективность режима автокомпенсации и скорость выведения нулевой линии в рабочую часть экрана зависят от положения переключателя - коэффициента отклонения. Они тем больше, чем меньше установлен коэффициент отклонения. Однако при работе с прибором в режиме автокомпенсации возможен случай, когда линия развертки не выводится в рабочую часть экрана. В этом случае необходимо нажать кнопку ПОИСК ЛУЧА. Луч должен появиться в рабочем поле экрана. Кроме того, следует иметь в виду, что при низкой частота повторения развертки, т.е., при малой частоте повторения исследуемого сигнала и большом числе точек в наносекундном диапазоне или на развертках более 20 мс/дел, неизбежен спад плоской части импульса. Искажения, аналогичные искажениям на обычном осциллографе с закрытым входом. Поэтому использовать режим автокомпенсаций на наносекундных развертках при малой частоте повторения исследуемого сигнала или на развертках более 20 мс/дел нецелесообразно. На переднюю панель преобразователя 12ПС-1 выведены оси потенциометров подстройки усиления обоих каналов преобразователя. Оперативная подстройка коэффициентов отклонения необходима для повышения точности измерения в случае температурного или временного ухода калибровки и более точной калибровки пробника. При использовании режима функциональной работы развертка по оси горизонтального отклонения осуществляется вторым каналом тракта вертикального отклонения. Число точек,удобное для работы, выбирается оператором. При этом следует руководствоваться следующим порядком. На развертках число точек выбирается большим: 500 или 1000. При этом меньше сказывается не оптимальность настройка стробоскопического преобразователя, и структура сигнала изображается более подробно. В случае изучения редко повторяющихся сигналов число точек в целях увеличения частоты повторения развертки может быть установлено 100 или 200. На развертках число точек выбирается удобным для наблюдения сигнала. На развертках переключатель ЧИСЛО ТОЧЕК не работает. При использовании лупы времени переключатель МАСШТАБ в положении 2:1,5:1 или 10:1 возможно одновременное наблюдение основной и растянутой развертки или наблюдение только растянутой. Переключение осуществляется нажатием малой ручки переключателя лупы времени. Ручка лупы времени осуществляет разведение растянутой развертки по вертикали. Встроенный амплитудный блок выдает напряжение 1000 мВ,500мВ, 250мВ и 50мВ (типа меандр), калиброванное по амплитуде с точностью 1,5% на высокоомную нагрузку, и 50мВ, 20мВ на нагрузку 50 Ом. Следует иметь в виду, что погрешность калибратора на низкоомную нагрузку не оговаривается. В этом случае калибратор служит для оперативной приблизительной погрешности калибровки трактов вертикального отклонения (в пределах погрешности ± 10%).
Mit dem Oszilloskop muss man sich seiner Funktionsfähigkeit sicher sein. Es ist ziemlich einfach, dies zu tun: Wenn Sie den Signalstab berühren, erscheint ein Bild, das einer Sinuswelle ähnelt, auf dem Bildschirm. Dies ist eine Folge der Netzspannung von 50 Hz. Natürlich ist die Sinuswelle verzerrt, aber selbst in dieser Form kann sie als Spannung der kalibrierten Frequenz verwendet werden. In diesem Fall können Sie, ohne auf die Kosten für die Teilung des Scanschalters zurückzugreifen, schnell schätzen, wie viele Millisekunden in einer Zelle horizontal auf dem Bildschirm enthalten sind, wobei Sie sich daran erinnern, dass die Zeitspanne dieser Spannung 20 ms beträgt. Danach können Sie den Signalfühler an den Untersuchungspunkt der Schaltung anschließen.
Insbesondere kann durch die Überprüfung der Impulsfolgezeit am Ausgang des Spannungsgleichrichters sofort festgestellt werden, ob eine Zwei-Halb-Gleichrichtergleichrichtung durchgeführt wird oder nicht. Tatsächlich sind die Sägezahnimpulse nach dem Glättungsfilter sowohl bei der Zwei-Halbperioden-Gleichrichtung als auch bei der Ein-Halbperioden-Gleichrichtung ähnlich, wenn Verzerrungen auftreten. Übrigens ist es nicht immer möglich, die Qualität der Gleichrichterbrückendioden mit einem Ohmmeter zuverlässig zu überprüfen, da die Hochspannungsdioden nur unter Spannung brechen können.
Um die Integrität des Oszilloskopfkabels endgültig zu überprüfen, muss der Signalfühler mit dem Erdfühler geschlossen werden – das Bild der Sinuswelle sollte beim Berühren verschwinden. Dieses 50-Hz-Signal kann auch verwendet werden, um die Integrität von Kondensatoren mit hoher Kapazität zu überprüfen. Zum Beispiel können die Taster nicht kurzgeschlossen werden, sondern durch einen solchen Kondensator miteinander verbunden werden – in diesem Fall sollte die Sinuswelle verschwinden, da der Kondensator die Quelle der Orientierung – den menschlichen Körper - überbrückt.
Beispiele für die Verwendung des Geräts und das Blockdiagramm des entsprechenden Einschaltens des Geräts finden Sie in der Anleitung. Merkmale des Oszilloskops. Beide Kanäle des vertikalen Ablenkungswegs haben kalibrierte Ablenkungsfaktoren von 200-0,5 ms/del in Schritten von 1,2,5. Beachten Sie, dass es aufgrund des "großen" internen Rauschpegels des Oszilloskops bei Verwendung einer breiten Kanalbandbreite nicht ratsam ist, Abweichungskoeffizienten von weniger als 5 ms/del zu verwenden. Kleine Abweichungskoeffizienten von 2,1 und 0,5 ms/ del werden bei einem "schmalen" Band empfohlen. An der Vorderseite der Mischereinheit sind die Achsen der Einstellpotentiometer angezeigt. Mit diesen Potentiometern wird der Übertragungsfaktor durch die Rückkopplungsschleife des Stroboskopwandlers angepasst. Die Anpassung ist besonders wichtig, wenn das Oszilloskop bei 20+500 µs/del-Scans (kombinierte Zeit) arbeitet, um die für diesen Modus charakteristischen Verzerrungen zu beseitigen. Stufenverzerrung des Impulsbildes. Um diese Verzerrungen zu reduzieren, sollte sich der Kompensationsgriff ungefähr in der mittleren Position befinden und die Bildamplitude auf dem CRT-Bildschirm sollte 3 cm nicht überschreiten. Der Grad der Verzerrung hängt jedoch weitgehend auch von der Art des Signals auf dem CRT-Bildschirm ab. Bei der Darstellung von "glatteren" Signalen (z. B. Impulsen mit "flachen" Fronten oder Sinussignalen) nehmen die Verzerrungen ab und es besteht die Möglichkeit, Signale mit größeren Amplituden zu untersuchen. Wenn Impulse mit "steilen" Fronten dargestellt werden, nimmt die Verzerrung zu. Um spürbare Verzerrungen zu vermeiden, sollte der Sweep 20*500 µs/fall bei schmaler Bandbreite verwendet werden, und das breite Band sollte nur bei schnellen Sweeps realisiert werden. Bei anderen Betriebsarten spielt diese Einstellung keine große Rolle, ist jedoch aufgrund der Verzerrung der "steilen" (auf dem CRT-Bildschirm) von Spannungsschwankungen bei einer geringen Anzahl von Punkten aufgrund einer nicht optimalen Einstellung wünschenswert.
Der Stroboskopwandler verwendet den manuellen Modus für die automatische Kompensation für jeden Kanal und für beide Kanäle zusammen. Bei manueller Kompensation wird die Sweep-Linie mit zwei Griffen (klein und groß) bewegt. Großer Griff ist ein Ausgleichsstift. Die Spannung, die der Bewegung der Sweep-Linie entspricht, wird unter Berücksichtigung des im Formular angegebenen Koeffizienten an die Rückwand des Gerätes abgeleitet. Dies ermöglicht es, durch den Anschluss eines digitalen Voltmeters an die angegebenen Anschlüsse die Amplituden der Signale und deren Teile bei einem großen (aber nicht mehr als 1,6 V) Eingangssignal bei geringen Kompensationsabweichungsfaktoren zu messen, wodurch die Genauigkeit der Amplitudenmessungen um 1 * 2% erhöht wird. Bei Verwendung der automatischen Kompensation funktioniert der Kompensationsgriff nicht. Das Signalbild wird automatisch im Arbeitsbereich des CRT-Bildschirms angezeigt. Ein kleiner Griff bewegt den Strahl in beiden Modi vertikal. Beachten Sie einige Besonderheiten bei der Verwendung des automatischen Kompensationsmodus. Der automatische Kompensationsmodus (Nullpunktposition) dient dazu, die Abtastlinie beim Umschalten der vertikalen Abweichungskoeffizienten automatisch in den Arbeitsbereich des CRT-Bildschirms abzuleiten und ein Signal mit einer konstanten Komponente an den Eingang des Geräts zu senden. Die Wirksamkeit des automatischen Kompensationsmodus und die Geschwindigkeit, mit der die Nulllinie in den Arbeitsbereich des Bildschirms ausgegeben wird, hängen von der Position des Schalters ab - dem Ablenkungsfaktor. Sie sind umso größer, je kleiner der Ablenkungsfaktor eingestellt ist. Wenn Sie das Gerät jedoch im automatischen Kompensationsmodus verwenden, kann es vorkommen, dass die Sweep-Linie nicht in den Arbeitsbereich des Bildschirms angezeigt wird. In diesem Fall müssen Sie auf die Schaltfläche STRAHL SUCHEN klicken. Der Strahl sollte im Arbeitsfeld des Bildschirms angezeigt werden. Beachten Sie außerdem, dass bei einer niedrigen Abtastfrequenz, d.h. bei einer niedrigen Wiederholungsrate des zu untersuchenden Signals und einer großen Anzahl von Punkten im Nanosekundenbereich oder bei einer Abtastfrequenz von mehr als 20 ms / del, ein Abfall des flachen Pulsteils unvermeidlich ist. Verzerrungen, ähnlich wie bei einem herkömmlichen Oszilloskop mit geschlossenem Eingang. Daher ist es nicht ratsam, den automatischen Kompensationsmodus bei Nanosekunden-Scans bei einer niedrigen Wiederholungsrate des zu untersuchenden Signals oder bei Scans von mehr als 20 ms / del zu verwenden. An der Vorderseite des 12PS-1-Umrichters sind die Achsen der Verstärkungspotentiometer für beide Kanäle des Umrichters angezeigt. Um die Messgenauigkeit zu verbessern, wenn die Kalibrierung temperaturbedingt oder vorübergehend abgewickelt wird und die Sonde genauer kalibriert wird, ist eine schnelle Anpassung der Abweichungskoeffizienten erforderlich. Im Funktionsmodus wird die horizontale Abweichungsachse durch den zweiten Kanal des vertikalen Abweichungsweges abgewickelt. Die Anzahl der für die Arbeit geeigneten Punkte wird vom Bediener ausgewählt. In diesem Fall sollte die folgende Reihenfolge befolgt werden. Bei Sweeps wird die Anzahl der Punkte groß gewählt: 500 oder 1000. Die Einstellung des Stroboskopwandlers ist weniger optimal und die Signalstruktur wird detaillierter dargestellt. Wenn Sie selten wiederholte Signale untersuchen, kann die Anzahl der Punkte eingestellt werden, um die Wiederholungsrate des Sweeps zu erhöhen, entweder auf 100 oder auf 200 eingestellt werden. Bei Sweeps wird die Anzahl der Punkte ausgewählt, die für die Beobachtung des Signals geeignet sind. Bei Sweeps funktioniert der Schalter PUNKTANZAHL nicht. Wenn Sie die Zeitlupe verwenden, können Sie den Zoomschalter in Position 2:1,5:1 oder 10:1 verwenden, um sowohl den Haupt- als auch den gestreckten Sweep gleichzeitig zu beobachten oder nur den gestreckten Sweep zu beobachten. Die Umschaltung erfolgt durch Drücken des kleinen Knopfes des Zeitlupenschalters. Mit dem Zeitlupenstift wird der gestreckte Sweep vertikal verdünnt. Die integrierte Amplitudeneinheit liefert Spannungen von 1000 mV, 500 mV, 250 mV und 50 mV (wie ein Mäander), die mit einer Amplitudengenauigkeit von 1,5% für eine hohe Last kalibriert sind, und 50 mV, 20 mV für eine Last von 50 Ohm. Es ist zu beachten, dass der Kalibratorfehler bei niedriger Widerstandslast nicht angegeben wird. In diesem Fall dient der Kalibrierer für die operative ungefähre Kalibrierung der vertikalen Abweichungswege (innerhalb eines Fehlerbereichs von ± 10%).