Operație Osciloscopie de bază

DROGAT ȘI AMEȚIT DUPĂ OPERAȚIE ! (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Operație Osciloscopie de bază

AC Circuite electrice


Intrebarea 1

Un osciloscop este o piesă foarte utilă de echipament electronic de testare. Cei mai mulți au văzut un osciloscop în uz, sub forma unui monitor de frecvență cardiacă (electrocardiogramă sau EKG) de tipul celor observate în cabinetele medicilor și spitale.

Atunci când monitorizează bataile inimii, ce două axe (orizontale și verticale) ale ecranului osciloscopului reprezintă "//www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00530x01.png">

În general, utilizarea electronică, atunci când se măsoară semnalele de tensiune AC, ce reprezintă cele două axe (orizontale și verticale) ale ecranului osciloscopului?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

EKG vertical = contracția mușchiului cardiac ; EKG orizontal = timp

Scopul general vertical = tensiunea ; Ora generală orizontală = timp

Note:

Funcția de osciloscop este adesea cel mai bine învățată prin interacțiune. Asigurați-vă că aveți cel puțin un osciloscop operațional în clasă pentru a interacționa cu elevii în timpul discuțiilor.

intrebarea 2

Miezul unui osciloscop analogic este un tip special de tub vid, cunoscut sub numele de tub catod de raze, sau CRT . În timp ce sunt similare în funcție de CRT utilizate în televizoare, tuburile de afișare a osciloscopului sunt construite special pentru servirea unui instrument de măsurare.

Explicați modul în care funcționează un CRT. Ce se întâmplă în interiorul tubului pentru a produce afișări ale formelor de undă pe ecran "# 2"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Există multe tutoriale și cărți de referință excelente cu privire la funcția CRT - citiți câteva dintre ele!

Note:

Unii dintre elevii dvs. pot întâlni fotografii și ilustrații ale CRT-urilor pentru a fi utilizate în prezentarea lor. Dacă este posibil, oferiți elevilor posibilitatea de a-și împărtăși concluziile vizuale cu colegii lor, prin utilizarea unui proiector, a unui computer sau a unui proiector de calculator. Discutați în detaliu despre funcționarea unui CRT cu elevii dvs., menționând în special metoda electrostatică de deflecție a fasciculului de electroni, utilizată pentru a "direcționa" fasciculul către anumite zone de pe ecran.

Întrebarea 3

Atunci când axa verticală ("Y") a unui osciloscop este scurtcircuitată, rezultatul trebuie să fie o linie dreaptă în mijlocul ecranului:

Determinați polaritatea DC a sursei de tensiune, pe baza acestei ilustrații:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Note:

Această întrebare îi provoacă pe studenți să înțeleagă atât polarizarea sondei (cât și clipul de la sol), precum și orientarea axei Y. Este foarte important, bineînțeles, ca comanda de cuplare să fie setată pe "DC" pentru a măsura cu succes un semnal DC.

Întrebarea 4

Un osciloscop este conectat la o baterie de tensiune necunoscută. Rezultatul este o linie dreaptă pe ecran:

Presupunând că afișajul osciloscopului a fost corect "zero" și sensibilitatea verticală este setată la 5 volți pe diviziune, determinați tensiunea bateriei.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Tensiunea bateriei este ușor mai mare de 6, 5 volți.

Note:

Tensiunea de măsurare pe ecranul osciloscopului este foarte asemănătoare cu tensiunea măsurată pe un voltmetru analogic. Relația matematică dintre diviziunile scării și intervalul este la fel. Acesta este motivul pentru care îi încurajez pe studenți să folosească multimetre analogice ocazional în laboratoarele lor, dacă nu pentru alt motiv decât să previzualizeze principiile interpretării scării osciloscopice.

Întrebarea 5

Un tehnician pregătește să utilizeze un osciloscop pentru a afișa un semnal de tensiune AC. După pornirea osciloscopului și conectarea sondei de intrare Y la punctele de testare a sursei de semnal, acest afișaj apare:

Ce controale de afișare trebuie să fie ajustate pe osciloscop, pentru a afișa mai puține cicluri ale acestui semnal pe ecran, cu o înălțime mai mare (amplitudine) "# 5"> Răspuns dezvăluiți Ascunde răspunsul

Controlul "bazei de timp" trebuie să fie ajustat pentru mai puține secunde pe diviziune, în timp ce controlul "vertical" trebuie ajustat pentru mai puține volți pe diviziune.

Note:

Discutați cu elevii dvs. despre funcția acestor două controale. Dacă este posibil, demonstrați acest scenariu utilizând un osciloscop real și un generator de funcții și solicitați studenților să ajusteze comenzile pentru a obține o formă de undă care să fie afișată în mod optim. Încurajați elevii să se gândească la modalitățile în care sursa de semnal (generator de funcții) poate fi ajustată pentru a produce afișajul, apoi le puteți gândi la modalitățile prin care controalele osciloscopului pot fi ajustate.

Întrebarea 6

Un tehnician pregătește să utilizeze un osciloscop pentru a afișa un semnal de tensiune AC. După pornirea osciloscopului și conectarea sondei de intrare Y la punctele de testare a sursei de semnal, acest afișaj apare:

Ce controale de afișare trebuie să fie ajustate pe osciloscop pentru a afișa un val normal în ecran "# 6"> Răspuns dezvălui Ascunde răspuns

Controlul "vertical" trebuie ajustat pentru un număr mai mare de volți pe diviziune.

Note:

Discutați cu elevii dvs. despre funcția acestor două controale. Dacă este posibil, demonstrați acest scenariu utilizând un osciloscop real și un generator de funcții și solicitați studenților să ajusteze comenzile pentru a obține o formă de undă care să fie afișată în mod optim. Încurajați elevii să se gândească la modalitățile în care sursa de semnal (generator de funcții) poate fi ajustată pentru a produce afișajul, apoi le puteți gândi la modalitățile prin care controalele osciloscopului pot fi ajustate.

Întrebarea 7

Un tehnician pregătește să utilizeze un osciloscop pentru a afișa un semnal de tensiune AC. După pornirea osciloscopului și conectarea sondei de intrare Y la punctele de testare a sursei de semnal, acest afișaj apare:

Ceea ce apare pe ecranul osciloscopului este o linie verticală care se mișcă încet de la stânga la dreapta. Ce controale de afișare trebuie să fie ajustate pe osciloscop pentru a arăta o undă normală pe ecran "# 7"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Controlul "bazei de timp" trebuie să fie ajustat pentru mai puține secunde pe diviziune.

Note:

Discutați cu elevii dvs. despre funcția acestor două controale. Dacă este posibil, demonstrați acest scenariu utilizând un osciloscop real și un generator de funcții și solicitați studenților să ajusteze comenzile pentru a obține o formă de undă care să fie afișată în mod optim.

Întrebarea 8

Un tehnician pregătește să utilizeze un osciloscop pentru a afișa un semnal de tensiune AC. După pornirea osciloscopului și conectarea sondei de intrare Y la punctele de testare a sursei de semnal, acest afișaj apare:

Ce reguli de afișare trebuie să fie ajustate pe osciloscop pentru a afișa un val normal în ecran "# 8"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Controlul "bazei de timp" trebuie să fie ajustat pentru un număr mai mare de secunde pe diviziune.

Note:

Discutați cu elevii dvs. despre funcția acestor două controale. Dacă este posibil, demonstrați acest scenariu utilizând un osciloscop real și un generator de funcții și solicitați studenților să ajusteze comenzile pentru a obține o formă de undă care să fie afișată în mod optim. Încurajați elevii să se gândească la modalitățile în care sursa de semnal (generator de funcții) poate fi ajustată pentru a produce afișajul, apoi le puteți gândi la modalitățile prin care controalele osciloscopului pot fi ajustate.

Întrebarea 9

Determinați frecvența acestei forme de undă, așa cum este prezentată de un osciloscop cu o sensibilitate verticală de 2 volți pe diviziune și o bază de timp de 0, 5 milisecunde pe diviziune:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

400 Hz

Note:

Acesta este doar un exercițiu simplu în determinarea perioadei și traducerea acestei valori în frecvență.

Întrebarea 10

Presupunând că controlul sensibilității verticale este setat la 2 volți pe diviziune, iar controlul bazei de timp este setat la 10 μs pe diviziune, se calculează amplitudinea acestui val de "fierăstrău" (în vârfuri de volți și volți vârf-vârf), precum și frecvență.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

E vârf = 8 V
E vârf-la-vârf = 16 V
f = 6, 67 kHz

Note:

Această întrebare nu este numai bună pentru introducerea principiilor osciloscopului de bază, dar este, de asemenea, excelentă pentru revizuirea măsurătorilor de undă AC.

Întrebarea 11

Cele mai multe osciloscoape pot măsura direct numai tensiunea, nu curentul. O modalitate de a măsura curentul de curent alternativ cu un osciloscop este măsurarea tensiunii scăzute pe un rezistor de șunt . Deoarece tensiunea scăzută de-a lungul unui rezistor este proporțională cu curentul prin acel rezistor, orice formă de undă a curentului va fi tradusă într-o cădere de tensiune cu exact aceeași formă de undă.

Cu toate acestea, trebuie să fii foarte atent atunci când conectați un osciloscop la orice parte a unui sistem împământat, așa cum sunt multe sisteme de alimentare cu energie electrică. Rețineți ce se întâmplă aici când un tehnician încearcă să conecteze osciloscopul printr-un rezistor de șunt amplasat pe partea "fierbinte" a circuitului motor 120 VAC împământat:

Aici, cablul de referință al osciloscopului (clema de aligator mic, nu sonda cu vârf ascuțit) creează un scurtcircuit în sistemul de alimentare. Explicați de ce se întâmplă acest lucru.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Clipul "la sol" pe o sondă osciloscopică este comod electric cu șasiul metalic al osciloscopului, care, la rândul său, este conectat la pământ cu ajutorul unui conector de alimentare cu trei pini (împământare).

Note:

Aceasta este o lecție foarte importantă pentru ca elevii să învețe despre osciloscoape de linie. Dacă este necesar, discutați cablajul sistemului de alimentare, trasând o schemă care arată traiectoria completă de curent de scurtcircuit, de la sursa de tensiune AC la conducta "fierbinte" până la clema de împământare la șasiu la masă la sol la masă la firul neutru la tensiunea de curent alternativ sursă.

Întrebarea 12

Cele mai multe osciloscoape au cel puțin două intrări verticale, utilizate pentru a afișa simultan mai multe forme de undă:

În timp ce această caracteristică este extrem de utilă, trebuie să fiți atenți la conectarea a două surse de tensiune AC la un osciloscop. Deoarece clemele "de referință" sau "sol" ale fiecărei sonde sunt obișnuite din punct de vedere electric cu șasiul metalic al osciloscopului, ele sunt și ele comune electrice.

Explicați ce fel de problemă ar fi cauzată prin conectarea unui osciloscop cu dublă trasare la un circuit în modul următor:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Osciloscopul va crea un scurtcircuit la pământ în acest circuit rezistor serie:

Dacă generatorul de semnale este legat la pământ prin cablul de alimentare, problema ar putea fi chiar mai proastă:

Următoarea întrebare: explicați de ce cel de-al doilea scenariu este potențial mai periculos decât primul.

Note:

Nerespectarea faptului că "solul" conduce pe toate sondele sunt comune unul cu celălalt (precum și comun pentru conductorul de sol de siguranță al sistemului de alimentare cu energie electrică) este o greșeală foarte frecventă în rândul elevilor care învață mai întâi cum să folosească osciloscoape. Sperăm că discutarea unor astfel de scenarii va ajuta studenții să evite această problemă în munca lor.

Notă pentru dezvoltatorii Socratic Electronics: osciloscopul prezentat în figura 01821x01.eps este alcătuit din linii individuale, cercuri, elemente de text etc., mai degrabă decât un singur obiect așa cum este cuprins în fișierul bibliotecii Xcircuit (scope.lps). Dacă doriți să modificați caracteristicile acestui domeniu, începeți cu fișierul de imagine 01821x01.eps mai degrabă decât obiectul bibliotecii! Apoi, puteți salva osciloscopul modificat ca obiect complet în propria dvs. bibliotecă de imagini pentru utilizare ulterioară.

Întrebarea 13

Presupunând că controlul sensibilității verticale este setat la 0, 5 volți pe diviziune, iar controlul bazei de timp este setat la 2, 5 ms pe diviziune, se calculează amplitudinea acestui val sinusoidal (în vârfuri de volți, volți vârf-vârf și volți RMS) ca frecvență.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

E vârf = 2, 25 V
E vârf-la-vârf = 4, 50 V
E RMS = 1, 59 V
f = 40 Hz

Note:

Această întrebare nu este numai bună pentru introducerea principiilor osciloscopului de bază, dar este, de asemenea, excelentă pentru revizuirea măsurătorilor de undă AC.

Întrebarea 14

Ceva este în neregulă cu acest circuit. Pe baza afișajului osciloscopului, determinați dacă bateria sau generator de funcții sunt defecte:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Bateria este defectă.

Următoarea întrebare: discutați despre modul în care setarea accidentală a comenzii cuplajului pe osciloscop la ÄC "în loc de" DC "ar determina, de asemenea, această formă de undă să apară pe ecran (chiar și cu o baterie bună).

Note:

Această întrebare provoacă elevilor să aplice cunoștințele lor de semnale mixte AC + DC la modelele de afișare ale osciloscopului, pentru a determina dacă bateria sau generator de funcții au eșuat.

Întrebarea 15

Ceva este în neregulă cu acest circuit. Pe baza afișajului osciloscopului, determinați dacă bateria sau generator de funcții sunt defecte:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Generatorul de funcții este defect.

Următoarea întrebare: explicați modul în care această problemă ar putea fi creată pur și simplu prin conectarea generatorului de funcții la circuitul cu solul de pe clipul din stânga, în loc de clipul din dreapta unde ar trebui să fie.

Note:

Această întrebare provoacă elevilor să aplice cunoștințele lor de semnale mixte AC + DC la modelele de afișare ale osciloscopului, pentru a determina dacă bateria sau generator de funcții au eșuat.

Întrebarea 16

Rezistoarele de rezonanță sunt rezistențe de precizie de mică valoare, utilizate ca elemente de măsurare a curentului în circuite de curent înalt. Ideea este de a măsura tensiunea scăzută peste această rezistență de precizie și de a folosi Legea lui Ohm (I = V / R ) pentru a deduce cantitatea de curent în circuit:

Din moment ce schematică arată un rezistor de șunt utilizat pentru măsurarea curentului într-un circuit de curent alternativ, ar fi la fel de adecvat să se folosească un osciloscop în loc de un voltmetru pentru a măsura căderea de tensiune produsă de șunt. Cu toate acestea, trebuie să fim atenți la conectarea osciloscopului la șunt datorită referinței inerente la sol a ansamblului de sonde și ansamblu de sonde al osciloscopului.

Explicați de ce conectarea unui osciloscop la șunt, așa cum se arată în cea de-a doua diagramă, ar fi o idee proastă:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Aceasta ar fi o idee proastă deoarece clema de la sol a osciloscopului ar încerca să ocolească curentul în jurul rezistenței de șunt, prin intermediul firului de masă de siguranță al osciloscopului și înapoi la terminalul de la rețea al sursei de curent alternativ. Nu numai că aceasta ar induce erori de măsurare, dar ar putea deteriora și osciloscopul.

Următoarele întrebări: identificați o modalitate mai bună de a conecta acest osciloscop la rezistența de șunt.

Note:

Clipul la sol referitor la o sondă cu osciloscop este o sursă constantă de probleme potențiale pentru cei care nu o înțeleg pe deplin! Chiar și în scenariile în care există un potențial mic sau deloc de deteriorare a echipamentelor, plasarea unei referințe la pământ pe un circuit prin clema sondei poate conduce la un comportament foarte ciudat al circuitului și la măsurători eronate. Probleme de acest fel apar frecvent atunci când noii studenți încearcă să le conecteze osciloscoapele la circuite alimentate de generatoare de semnale ale căror ieșiri sunt de asemenea referite la sol.

Ca răspuns la întrebarea de urmărire, răspunsul cel mai evident este de a inversa conexiunile sondei: clema de prindere de pe borna stângă și vârful sondei de pe terminalul din dreapta. Totuși, chiar și aceasta nu ar putea fi cea mai bună idee, deoarece creează o "bucla de masă" între osciloscop și conexiunea la pământ la sursa AC:

Buclele de împământare trebuie să fie evitate în circuitele de măsurare, deoarece acestea pot fi sursa unor efecte foarte ciudate, inclusiv cuplarea tensiunii de zgomot din circuitele în întregime neînrudite cu cele măsurate. Pentru a evita această problemă, cea mai bună soluție pentru măsurarea tensiunii scăzute a rezistorului de șunt este utilizarea a două sonde de câmp și stabilirea domeniului de aplicare pentru măsurarea tensiunii diferențiale :

Întrebarea 17

Un osciloscop este conectat la o baterie de tensiune necunoscută. Rezultatul este o linie dreaptă pe ecran:

Presupunând că ecranul osciloscopului a fost corect "zero" și sensibilitatea verticală este setată la 2 volți pe diviziune, determinați tensiunea bateriei.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Tensiunea bateriei este de aproximativ 5, 4 volți, conectată în spate (cablu pozitiv la masă, negativ la vârful sondei).

Note:

Tensiunea de măsurare pe ecranul osciloscopului este foarte asemănătoare cu tensiunea măsurată pe un voltmetru analogic. Relația matematică dintre diviziuni de scală și interval este aproape aceeași. Acesta este motivul pentru care îi încurajez pe studenți să folosească multimetre analogice ocazional în laboratoarele lor, dacă nu pentru alt motiv decât să previzualizeze principiile interpretării scării osciloscopice.

Întrebarea 18

Unul dintre controalele mai complicate de a stăpâni pe un osciloscop, dar și unul dintre cele mai utile, este controlul declanșator . Fără o "declanșare" corespunzătoare, o formă de undă se va derula orizontal pe ecran, mai degrabă decât să rămână "blocată" în poziție.

Descrieți modul în care comanda de declanșare este capabilă să "blocheze" o formă de undă de curent alternativ pe ecran, astfel încât să apară stabilă pentru ochiul uman. Ce este exact funcția de declanșare care face ca o formă de undă să pară în continuare "# 18"> Răspuns dezvăluiți Ascunde răspunsul

Circuitul de declanșare din interiorul osciloscopului întârzie inițierea unei "mișcări" a fasciculului pe ecran, până când valoarea instantanee a tensiunii formei de undă a atins același punct, de fiecare dată, în forma de undă.

Note:

Pentru studenții care au folosit fiecare o lumină "strobe" sau "timing" pentru a face un obiect rotativ par să "înghețe" în loc, conceptul de declanșare a osciloscopului are sens. De fapt, o lumină strobe și un obiect rotativ, cum ar fi un ventilator, funcționează foarte bine pentru a ilustra conceptul de a "bloca" exact la momentele potrivite pentru a face ceva în mișcare par a fi în continuare.

O comparație interesantă care se face între o lumină strobe (înghețarea mișcării unui ventilator) este setată la o frecvență ușor sincronizată - ceea ce face ca obiectul rotativ să pară să se miște foarte încet - și un osciloscop cu declanșarea oprit și viteza de mișcare orizontală setată în același mod, ajustată pentru a face forma de undă AC orizontală să parcurgă ecranul.

Odată ce elevii dvs. au văzut această comparație, rugați-i să descrie ce ar fi necesar pentru a "declanșa" o lumină stroboscopică, astfel încât obiectul în mișcare să pară întotdeauna liniștit și nu poate "derula" din cauza unei nepotriviri în frecvențe.

Întrebarea 19

Dacă un osciloscop este conectat la o serie de combinații de surse de tensiune AC și DC, ceea ce este afișat pe ecranul osciloscopului depinde de locul unde este setat controlul "cuplare".

Cu comanda cuplajului setată la "DC", forma de undă afișată va fi ridicată deasupra (sau apăsată mai jos) linia "zero":

Setarea comenzii de cuplare la ÄC "duce ​​totuși la o formă de undă care se centrează automat pe ecran, în jurul liniei zero.

Pe baza acestor observații, explicați setările "DC" și "C" ale controlului cuplajului.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Setarea "DC" permite osciloscopului să afișeze toate componentele tensiunii de semnal, atât AC cât și DC, în timp ce setarea ÄC "blochează toate semnalele DC în cadrul semnalului, pentru a afișa numai porțiunea variată (AC) a semnalului de pe ecran.

Note:

O concepție greșită în rândul elevilor este că setarea "DC" este utilizată numai pentru măsurarea semnalelor DC și că setarea ÄC "este utilizată doar pentru măsurarea semnalelor AC. M-am referit adesea la setarea "DC" ca o cuplare directă pentru a evita conotația "curentului direct", în încercarea de a consolida ideea că prin cuplarea "DC", ceea ce vedeți este tot ceea ce este într-adevăr acolo. Cu cuplarea ÄC ", numai o parte a semnalului este cuplată la circuitul amplificatorului de intrare.

Întrebarea 20

Explicați ce se întâmplă în interiorul unui osciloscop când comutatorul "cuplaj" este deplasat din poziția "DC" în poziția "C".

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Note:

Pentru ca elevii să răspundă la această întrebare, ei trebuie să analizeze funcționarea internă a unui osciloscop. Acest lucru nu trebuie să fie riguros - înțelegerea diagramei bloc este suficient de bună. Cel mai important este că ei înțeleg ceea ce face condensatorul pentru intrarea pe osciloscop. Odată ce acest lucru este înțeles, elevii vor avea o înțelegere mai bună a motivului și a locului în care se utilizează controlul de cuplare.

Întrebarea 21

Să presupunem că un tehnician măsoară tensiunea de ieșire printr-un circuit de alimentare AC-DC:

Forma de undă prezentată de osciloscop este în mare parte DC, cu doar puțină tensiune de "crăpare" de curent alternativ care apare ca un model de rupere pe ceea ce altfel ar fi o linie dreaptă, orizontală. Acest lucru este normal pentru ieșirea unei surse de alimentare AC-DC.

Să presupunem că am dorit să privim mai atent această tensiune "de rupere". Vrem să facem mai multă claritate pe ecran, astfel încât să putem discerne mai bine forma lor. Din nefericire, însă, când scădem numărul de volți pe diviziune de pe butonul de control "vertical" pentru a amplifica amplificarea verticală a osciloscopului, modelul dispare complet din ecran!

Explicați ce este problema și cum am putea să o corectăm pentru a putea amplifica forma de undă a tensiunii de undă fără să dispară de pe ecranul osciloscopului.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Problema este că intrarea pe axa verticală este cuplată DC.

Următoarele întrebări: anticipați frecvența tensiunii de rupere în acest circuit de alimentare.

Note:

Ca de obicei, ceea ce caut în răspunsul de aici este o explicație pentru ceea ce se întâmplă. Dacă un student vă spune simplu, "intrarea verticală este cuplată DC", apăsați-i pentru mai multe detalii. Ce inseamna ca intrarea sa fie "DC-coupled" si de ce aceasta determina ca linia sa dispara de pe ecran atunci cand crestem sensibilitatea verticala "workheetpanel panel panel-default" itemscope>

Întrebarea 22

Un student care învață să utilizeze osciloscoape conectează unul direct la ieșirea unui generator de semnal, cu aceste rezultate:

După cum puteți vedea, generatorul de funcții este configurat să producă un val pătrat, dar osciloscopul nu înregistrează un val pătrat. Perplexat, studentul ia generatorul de funcții la un osciloscop diferit. La cel de-al doilea osciloscop, elevul vede pe ecran un val de pătrat potrivit:

Apoi studentul realizează că primul osciloscop are controlul "cuplajului" setat la AC, în timp ce al doilea osciloscop a fost setat la DC. Acum studentul este într-adevăr confuz! Semnalul este evident AC, deoarece oscilează deasupra și dedesubtul liniei centrale a ecranului, dar totuși setarea "DC" pare să ofere cele mai precise rezultate: o undă pătrată adevărată.

Cum explicați ce se întâmplă cu acest student și descrieți, de asemenea, utilizările corespunzătoare ale setărilor de cuplare ÄC și DC, astfel încât el sau ea să știe cum să o folosească în viitor? "# 22"> Răspuns dezvălui Hide answer

"DC" nu implică faptul că osciloscopul poate afișa numai semnale DC și nu semnale AC, așa cum mulți studenți încep să creadă. Mai degrabă, setarea "DC" este cea care ar trebui să fie folosită pentru prima dată pentru măsurarea tuturor semnalelor, cu setarea ÄC "cuprinsă numai după necesități.

Note:

Răspunsul pe care îl dau aici este corect, dar nu se referă la motivul pentru care controlul de cuplare nu face ceea ce face și nici nu descrie de ce semnalul undei pătrate apare total distorsionat pe ecranul primului osciloscop. Lasă asta pentru studenții tăi să caute și pentru tine și elevii tăi să discute împreună în clasă.

Întrebarea 23

Există momente când trebuie să utilizați un osciloscop pentru a măsura o tensiune diferențială care are, de asemenea, o tensiune semnificativă în mod obișnuit: o aplicație în care nu puteți conecta plumbul osciloscopului la nici un punct de contact. Una dintre aplicații este măsurarea impulsurilor de tensiune pe o rețea de comunicații digitale RS-485, în care nici un conductor din cablul cu două fire nu se află la potențialul solului și unde legătura dintre fir și masă (prin clema de împământare a osciloscopului) poate cauza probleme:

O soluție la această problemă este folosirea ambelor sonde ale unui osciloscop cu dublă urmărire și setarea pentru măsurarea diferențială . În acest mod, numai o singură formă de undă va fi afișată pe ecran, chiar dacă sunt utilizate două sonde. Nu trebuie conectate cleme de prindere la circuitul supus încercării, iar forma de undă prezentată va indica tensiunea dintre cele două vârfuri ale sondei .

Descrieți modul în care un osciloscop tipic poate fi configurat pentru a efectua măsurători de tensiune diferențială. Asigurați-vă că includeți descrieri ale tuturor setărilor butoanelor și butoanelor (cu referire la osciloscopul prezentat în această întrebare):

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Ambele canale trebuie să fie setate la aceeași sensibilitate verticală (volți / diviziune)
Ambele canale ar trebui să fie setate pentru aceeași cuplare verticală (atât DC, cât și ambele AC)
Selectarea canalului trebuie să fie setată pe "Add"
Un canal trebuie inversat (acest lucru transformă "adăugarea" în "scădere")

Note:

Această întrebare este cel mai bine urmată de o demonstrație sau de un exercițiu de laborator în care elevii ajung să vadă cum funcționează.

Întrebarea 24

Un accesoriu foarte obișnuit pentru osciloscoape este o sondă × 10, care efectiv acționează ca un separator de tensiune de 10: 1 pentru orice semnale măsurate. Astfel, un osciloscop care prezintă o formă de undă cu o amplitudine de vârf până la vârf de 4 diviziuni, cu o setare de sensibilitate verticală de 1 volt pe diviziune, utilizând o sondă × 10, ar măsura efectiv un semnal de vârf de vârf de 40 volți :

Evident, o utilizare pentru o sondă × 10 este măsurarea tensiunilor dincolo de intervalul normal al osciloscopului. Cu toate acestea, există o altă aplicație care este mai puțin evidentă și se referă la impedanța de intrare a osciloscopului. Sonda A × 10 dă osciloscopului de 10 ori mai multă impedanță de intrare (așa cum se vede de la vârful sondei la masă). De obicei, aceasta înseamnă o impedanță de intrare de 10 MΩ (cu sonda × 10), mai degrabă decât 1 MΩ (cu sonda normală de 1: 1). Identificați o aplicație în cazul în care această caracteristică ar putea fi utilă.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Nu voi da un răspuns aici, dar voi oferi un indiciu sub forma unei alte întrebări: de ce este în general un lucru bun pentru voltmetrii să aibă impedanță de intrare mare "note ascunse"> Note:

Creșterea impedanței de intrare este adesea un motiv mai frecvent pentru alegerea a 10 sonde, spre deosebire de mărimea tensiunii de măsurare a tensiunii. Răspunsul la această întrebare este mai ușor de înțeles de către studenți după ce au lucrat cu circuite electronice sensibile la încărcare.

Întrebarea 25

Explicați ce este o sondă activă pentru un osciloscop și de ce sunt utile pentru unele aplicații de măsurare.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Sondele osciloscopice active conțin amplificatoare electronice în interiorul lor, scopul căruia vă las să cercetați!

Următoarea întrebare: vă puteți gândi la dezavantajele sondelor active? Cu alte cuvinte, motivele pentru care o sondă pasivă de modă veche ar fi o alegere mai bună decât o sondă activă pentru măsurarea semnalului?

Note:

Unul dintre locurile pe care elevii dvs. ar putea dori să le facă pentru a răspunde la această întrebare este o pagină cu specificații tehnice pentru diferite sonde osciloscopice. Prin compararea specificațiilor sondelor active versus pasive, avantajele (și dezavantajele) trebuie să devină evidente.

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →