oscilloskop, enkel beskrivning

Här skriver vi inga frågor. Här finns svaren.
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 16772
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

oscilloskop, enkel beskrivning

Inlägg av grym »

skopbasic

om man ser ett standardskop så har den i min syn ungefär följande egenskaper
analog,2 kanaler,20 Mhz
en av anledningarna för att 20 Mhz är min standard har jag för mig är att
man ska kunna mäta på en 10,7 Mhz mellanfrekvens på radiomottagare

och om man kollar på olika delar av ett skop så,
baserat på ett beg hyggligt standardskop,

skärm
förr så var skärmen rund, numera fyrkantig, standard är en skärm som
har en mätdel på 10*8 centimeter med ett rutmönster, vilket benäms för div=1cm=1ruta
röret i skärmen kan ha olika egenskaper
det som brukar stå i databladet är accelerationspänning i Kv
högre spänning ger möjlighet till att visa högre frekvens och skarpare bild
sedan så finns det en hel del gamla rör som hadde olika egenskaper
det ända som som jag själv annvänt har varit analoga minnesoskilloskop
den har egenskapen att en linje som ritats stannar kvar på skärmen
(extra floodelekronkanoner, och bilden är ofta halvtaskig och tonar ut efter några minuter)
fördelen är att det var lättare att se långsamma förlopp, har ersattas av digitala skop sedan slutet av sjuttiotalet, skärmen hadde ochså läng efterlysningstid

vred som hör till skärmen,
luminans, hur ljus man vill ha strålen
focus, ställa in skärpan
astigmatism, ställa in så elektronstrålen är rund
ibland finns det en skalbelysning som gör att rutmönstret lyses upp


kanaler
1,2, eller fler
gamla eller billiga skop har ibland bara en kanal in, normala två , en del med tre eller fyra mera finns men det är ganska ovanligt
enkelt uttryckt hur många linjer man visar på skärmen samtidigt
det finns flera olika sätt att visa varje kanal på
det vanligaste är att visa varannan gång, först kanal 1, sedan kanal två och så vidare
nackdelen är om hastigheten är låg så visas dom inte samtidigt vilket gör att man har svårt
att jämföra signaler, och om man letar störningar så visas varje kanal mindre än 50% av tiden(trigg tar lite tid)
alternativet är chopping, man växlar mellan kanalerna i relativt hög frekvens(några hundra Khz)
funkar bra vid låga frekvenser, men självklart så ser del lustigt ut när man börjar se choppingen
det finns även dubbelstrålsrör med två elekronkanoner, om jag inte tar fel så kan man beskriva dom som två vanliga skoprör som delar fronten, vilket gör att man kan ha olika sveptider på dom olika kanalerna, dyra var dom när dom var i ropet i vilket fall som helst


vertikalförstärkare
varje kanal har en vertikalförstärkardel
här är en skopens viktigare bitar, normalt sett så börjas det med in ingångsväljare med tre lägen
dc,ac,jord, läget ac kopplas en kondesator in på ingången, för att kunna mäta växelspänning
överlagrad på likspänningen, och jord för att nolla ingången så man kan ställa 0nivån på lämplig höjd på skärmen

sen finns vanligvis dessa inställningar på varje kanal, V/div,variabel förstärkning och pos
pos är bara en pot där man ställer in var på skärmen man har 0nivån
V/div är ett vred som man ställer in förstärkningen på vertikalled
oftast från 10mV till 20v volt per ruta på skärmen,oftast i steg om 10,5,2,1 o,s,v,
bra skop kan ha värden från 1mV/div till 50v/div
om man kollar på skärmen och ser att en fyrkantsvåg hoppar mellan 2.5 rutor i höjdled och V/div är inställd på 2V/div så är signalen 2.5*2V från topp till botten= 5V
den variabla förstärkningen gör att man kan finjustera förstärkningen mellan två lägen på V/div vredet
glöm inte att ställa den i läge cal när man mäter, annars vet man inte hur många V/div det är

kan finnas en inv funktion på en kanal, man inverterar signalen, användbart om man har nästan samma signal på kanal 1 och 2, inverterar kanal 2 och kopplar in sum läget, då ser man så gott som enbart skillnaden mellan signalerna på skärmen
på ett flerkanligt skop brukar man kunna stänga av/på varje kanal för sig

stigtid, på vertikaldelen anges stigtid, hur lång tid det tar för skopet att ändra visningen från 10 till 90 % av sitt värde,

bandbredd, hur snabb förstärkaren är, ex 20 Mhz, en sinussignal har sjunkt med -3db på skärmen
vid den frekvensen, snabbare är bättre
tänk på att om man ska se störningar, fyrkantsvågor eller allt annat än sinusvågor så måste man ha en bra mycket snabbare skop än vad signalen är på ett skop på 20Mhz och en 20Mhz fyrkantsvåg visar som någons slags triangelvåg
på ett ungefär så behöver man 10 gånger högre bandbredd än den signal man ska kolla på om man ska se något annat än signalen i sig

standard är ingångsmotstånd på 1 Mohm och några pf(5>50) kapacitans parallelt med det
andra värden kan vara 10Mohm eller 50ohm, båda är ovanliga

en varning, billiga skop har oftas få lägen i V/div, ibland stegat 100,10,1
så för att mäta höga spänningar krävs 10x prober


triggdel
där man ställer in när svepet ska börja
ganska viktig del på ett skop om man ska kolla på något specifikt på en signal

har börjar man med att välja på vad man ska trigga på
kanal 1,2,main eller externt, main är växelspänningen skopet drivs på
sedan väljer man hur den ska kopplas, dc eller ac , hf eller lf
kan finnas filter som gör att den enbart triggar på en videosignal, tv horisontal eller tv vertikal
sen kan man ofta välja mellan trigga på positiv eller negativ flank
och en level-vred för att ställa in på vilken nivå man ska trigga på

dyrare skop kan ha mycket annvändbara trigfunktioner
trigger hold of, fördröjning på signalen så man kan se strax innan trigningen,olika triggvilkor för kanalerna

och till sist finns oftast en autoknapp med, som gör livet enklare vid en normal signal


svepdel
när triggvilkoret uppfylls så startar svepet
som ritar kanalerna i horisontalled,
där har man ett vred märkt S/div, vilket är huvudinställningen för svephastigheten, även den i steg om 10,5,2,1 ekunder/millisekunder/mikrosekunder/nanosekunder per div o,s,v
om man kollar på en fyrkantsvåg som tar 4 rutor för en upp ner och vredet är inställt på 50 mikrosekunder så tar den 4*0.00005 sekunder på sig = 0.0002 S eller 1/0.0002S= 5000hz
brukar finnas ett variabel vred där med, även den ska stå i cal när man mäter tid
brukar även finnas en *5 eller *10 knapp, då ökar man bara förstärkningen på horisontal delen och man drar ut horisontal delen 5 eller 10 gånger, lättare att se en viss del av signalen, men man ser inte hela samtidigt, utan får panorera med Ypos vredet
Ypos är så man normalt ställer in att man får hela signal på skärmen i sidled

varning, billig skop har oftast få lägen i S/div lägen , ibland i steg om 100,10,1
då har man svårt att svepa tillräcklig långsamt för att se lågfrekventa signaler


X-Y
kopplar om så man kan får kanal 2 på horisontaldelen
annvändbar vid många slags mätningar
fasförskjutningar, frekvens jämförande, störningar(ser signalen hela tiden, i vanligt läge försvinner
en del för att vänta på trigg)
kolla även vilken maxfrekvensen på horisontalförstärkaren har,
många gånger är den lägre än vertikalförstärkaren


Zmod
en ingång för att utifrån modifiera ljuset på strålen
brukar sitta på baksidan
och där hittar man ofta trace align, ställer så att strålen normalt ligger i våg med skärmen/rutmönstret


probkalibrering
en utgång för att ställa in kompenseringen på 10x prober
vanligtvis 1Khz fyrkantvåg 500mv topp till topp


nätdel
inte så mycket att (j)orda om
220v är standard, inte 230v, dom äldre skopen med transformator har många gånger en spänningsväljare med små steg, ofta 10v åt gången
så kolla och ställ om om det behövs
en del skop har möjlighet till batteridrift, vilket kan vara en stor
fördel om man inte har 230 i närheten eller om man vill hålla skopets potential helt separerad från nätet
vilket leder till jordfrågan, många skop är metallchassit jordat via nätkablen
vilket gör gör att nollan på bnc-kontaktern på framsidan är jord i elutaget
kan ge mycket störda signaler om man inte tänker sig för, och för den delen, trasig elektronik eller så kallade ljusbågar ;-), på många skop så har någon antingen moddat 230kablen eller öppnat skopet och tagit loss jorden ur inkommande kabel/kontakt, bör kollas vilket man har om man köper ett beg skop
vad som är rätt eller fel där överlåter jag till var och en att välja, har själv
gjort båda sakerna, eller rättare sagt, haft en 230kabel utan ansluten jord som var nödvändigt(egenteligen inte, men då behöver man en speciell prob, kommer till det senare)


sen kan man även fundera på mätprober till skopet.
mätprobar 10x har kan ha två fördelar
man kan mäta på 10 gånger högre spänning, och man höjer ingångs inpendansen till
10Mohm och 5>20 pf, tänk på att 10x prober har en trimkonding som ska ställas in
för varje enskillt skop den ansluts på
prober har en sigtid som aderas till skopets stigtid
så om man vill ha bra högfrekvensegenskaper så annvänd prober som
har högre bandbredd än skopets

prober som går att ställa om mellan 10x/1x har oftast lägre bandbredd i 1x läget

andra bra probar är

diffprobar, om man vill mäta en signal som inte har den ena mätpunkten jordad så
finns diffprobar, så man kan mäta en signal oberoende i förhållande till jord

strömtänger, att koppla in för att se vågformen på ström utan att koppla in ett shuntmotstånd, inte så ofta man behöver ha det, men mycket smidigt om man ska mäta ström på ställen där man har svårt för att bryta strömen

mycket fattas eller är dåligt beskrivet,kompletera mycket gärna