Was Sie über digitale Oszilloskope wissen müssen

Was ist ein digitales Oszilloskop?
A digitales Oszilloskop hat die Fähigkeit, digitale Daten in seinem Speicher zu analysieren und automatische Messungen in Abhängigkeit von benutzerdefinierten Parametern wie Spannungsabweichung, Frequenz und Anstiegszeiten durchzuführen. Ebenso bietet es eine Vielzahl von Möglichkeiten, aufgezeichnete Daten darzustellen. Dieses Merkmal erklärt sich aus der Existenz von mehr gesammelten Daten als auf dem Bildschirm angezeigt werden.

Darüber hinaus verfügt es über die Anpassungsfähigkeit, um eine breite Palette von Speicher-, Verarbeitungs- und Anzeigeoptionen bereitzustellen, z. B. Grafiken, Screenshots, die zwischen einem Viertel und einem halben liegen, und mehrstufige Verarbeitungsprogramme. Die Verwendung eines digitalen Oszilloskops ist zum Anzeigen komplizierter Signalwellenformen geeignet, die Messungen und Berechnungen an bestimmten Wellenformkomponenten erfordern, um numerische und Wellenformausgabeanzeigen zu erzeugen, die bestimmte Wellenformattribute widerspiegeln.

Komponenten eines digitalen Oszilloskops
A digitales Oszilloskop besteht aus sechs Teilen. Dies sind Verstärker mit analogen vertikalen Eingängen, einem digitalen Wellenformspeicher und einem Analog-Digital-Wandler, einer Zeitbasis mit einem Taktantrieb und einem Trigger, Schaltungen zur Anzeige und Umstrukturierung von Wellenformen, einer LCD- oder LED-Anzeige und einer Stromversorgung.

Welche Funktionen bieten die Tasten eines Oszilloskops?
Die Funktion zum Öffnen und Schließen wird durch die POWER-Taste (Ein / Aus) bereitgestellt. Mit intensiv kann die Helligkeit der Linie auf dem Bildschirm verändert werden. Der Fokus garantiert eine ausreichend schmale Linie auf dem Bildschirm. Mit den Schaltflächen für Vertikal-Horizontal-Position können Sie die horizontale und vertikale Position der Scanlinien anpassen.

Mit Hilfe der Volt-Taste können Sie die Eingangsempfindlichkeit von 5 mV/cm auf 20 V/cm ändern. Mit der Time / div-Taste kann eine Zeit zwischen 0.5 m*s/cm und 0.2 s/cm gewählt werden. Holdoff regelt das Intervall zwischen den Scans. Die Neigungstaste hat ein (+) oder (-). Abhängig von diesen Markern wird entweder in positiver oder negativer Position getriggert. Dual Button ermöglicht das gleichzeitige Erscheinen der Kanäle 1 und 2.

Wie kann man ein Oszilloskop verwenden?
Der Eingangssignalkanal des digitales Oszilloskop wird nach der Operation sondiert. Zum Einsatz kommen die beiden gängigsten Messsondentypen. Dies sind die X1-Sonden, die das Signal nicht abschwächen, und die X10-Sonden, die dies zehnmal tun. Wenn beim Betrieb des zweiten Typs eine Spannung von 5 V an der Spitze des Tastkopfs anliegt, wird die Spannung mit 0.5 V in das Oszilloskop eingegeben.

Dies muss berücksichtigt werden, wenn die Größe des Schildes bestimmt werden soll. Alle modernen Sonden verwenden BNC-Anschlüsse (Stecker). Der bewegliche Teil an der Außenseite dieser Stecker wird im Uhrzeigersinn gedreht und verriegelt, nachdem sie in ihre jeweiligen Schlitze eingesetzt wurden. Dies muss bei der Bestimmung der Schildgröße berücksichtigt werden.

Welche Art von Messungen können mit einem Oszilloskop durchgeführt werden?
LISUN digitale Oszilloskope erlauben uns, die Werte der Lade- und Entladekurven der Kondensator-, Wechsel- und Gleichspannungspegel anzuzeigen; Phasendifferenz; Frequenz und Eigenschaften von Halbleiterbauelementen wie Dioden und Transistoren. Es können auch Wellenformen der elektrischen Größe und die durch die Schaltung fließende Strommenge gemessen werden. Wir werden uns im Folgenden zwei Arten von Messungen ansehen.

Spannungsmessung
Die vertikale Achse wird verwendet, um die Amplitude des Signals auf dem Bildschirm zu messen. Auf dem Bildschirm werden zunächst Quadrate verwendet, um die Amplitude zu bestimmen. Der reale Wert der Spannung wird dann berechnet, indem die Framerate mit dem Wert multipliziert wird, den das Signal am VOLTS / DIV-Eingangsdämpfungskommutator anzeigt. Bei Verwendung einer mit Dämpfungsglied ausgestatteten Sonde (X10 oder X100) muss auch der Dämpfungskoeffizient berücksichtigt werden. Drehen des VOLTS/DIV-Kommutators im Uhrzeigersinn erhöht die Empfindlichkeit des Oszilloskops.

Oszilloskopbasierte Messung der Frequenz Moderne Oszilloskope messen eher die Periode als die Frequenz. Auf der horizontalen Achse werden Periodenmessungen vorgenommen. Durch Zählen der Quadrate kann man feststellen, wie lang eine Periode der Wellenform in Richtung der X-Achse ist. Danach wird die Periode des Signals berechnet, indem der vom Kommutator TIMEBASE angezeigte Wert mit der Anzahl der Frames multipliziert wird. Zeitmessungen werden durch den verwendeten Sondentyp (X1, X10 oder X100) nicht beeinflusst.

Perioden- oder Frequenzmessung
In digitale Oszilloskope, wird eher die Periode als die Frequenz gemessen. Auf der (horizontalen) X-Achse werden Periodenmessungen durchgeführt. Durch Zählen der Quadrate kann man feststellen, wie lang eine Periode der Wellenform in Richtung der X-Achse ist. Indem wir die Anzahl der Frames multiplizieren, können wir den Wert des time / div-Buttons bestimmen. Der Dämpfungskoeffizient wird jedoch verdoppelt und berücksichtigt, wenn sich die Sonde verschlechtert.

Achsen eines digitalen Oszilloskops
Vertikalachse oder Spannungsachse
Das Oszilloskop Vertikalschnitt regelt die Größe der Spannung auf dem Bildschirm. Typischerweise enthält dieser Teil zwei Tasten, mit denen der Benutzer die vertikale Position und Volt/Div individuell regulieren kann. Die vertikale Skala auf dem Bildschirm kann angepasst werden, indem jede Teilertaste stärker belastet wird. Die Skala wird eingestellt, indem der Knopf sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird.

Bei einer geringeren Größe wird die Wellenform stärker „hereingezoomt“. Die vertikale Neupositionierung der Wellenform auf dem Bildschirm wird über die Schaltfläche Position verwaltet. Die Welle sinkt ab, wenn der Knopf im Uhrzeigersinn gedreht wird, und bewegt sich zum Bildschirm, wenn er gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Es ist möglich, einen Teil einer Wellenform vom Bildschirm zu entfernen, indem Sie die Positionsschaltfläche verwenden.

Horizontalachse oder Zeitachse
Die auf dem Bildschirm angezeigte Zeitskala wird vom horizontalen Teil des Oszilloskops verwaltet. Position und Zeit / div sind die beiden Schaltflächen auf der horizontalen Achse. Die Anzahl der Sekunden, die jeder Teil darstellen soll, verringert sich, wenn der Zeit- / Div-Knopf gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird.

Ähnlich wie beim vertikalen System Wenn die Zeitskala durch Drehen des Geräts gegen den Uhrzeigersinn erhöht wird, wird möglicherweise eine längere Zeit auf dem Bildschirm angezeigt. Die Wellenform kann auf dem Bildschirm nach links oder rechts verschoben werden, indem Sie den horizontalen Versatz mit der Schaltfläche „Position“ anpassen. Sie können wählen, wie viele Perioden einer Wellenform Sie mit dem horizontalen System anzeigen möchten. Die vielen Spitzen, Kanäle und Entfernungen eines Signals sind alle möglich.

Wie unterscheiden sich digitale Oszilloskope von den analogen?
Die gespeicherten Spuren sind so hell, genau definiert und so schnell geschrieben wie nicht gespeicherte Spuren, was der Hauptvorteil gegenüber der analogen Speicherung ist. Traces können endlos aufbewahrt oder auf einen externen Datenträger geschrieben und wieder geladen werden. Dies ermöglicht beispielsweise den Vergleich eines Standard-Trace, der von einem bekanntermaßen funktionierenden System erfasst wurde, mit einem Trace, der von einem getesteten System erfasst wurde. Es gibt zahlreiche Typen, die die Wellenform vor dem Triggersignal anzeigen können.

Wellenformen werden typischerweise von digitalen Oszilloskopen analysiert, die auch numerische Werte und visuelle Anzeigen darstellen. Typische Beispiele für diese Werte sind Mittelwerte, Maximal- und Minimalwerte, RMS und Frequenzen. Wenn sie in einem Single-Sweep-Modus verwendet werden, können sie zur Aufzeichnung von Übergangssignalen ohne die Helligkeits- und Schreibgeschwindigkeitsbeschränkungen eines analogen Speicheroszilloskops verwendet werden.

Nach dem Erwerb kann die ausgestellte Spur verändert werden; Beispielsweise kann ein Abschnitt der Anzeige vergrößert werden, um feine Details besser darzustellen, oder eine lange Spur kann in einer Anzeige angezeigt werden, um bestimmte interessierende Bereiche hervorzuheben. Der Benutzer kann eine gespeicherte Spur auf vielen Instrumenten kommentieren. Die von vielen digitalen Oszilloskopen verwendeten Flachbildschirme sind dieselben, die in großen Mengen für Computer- und Fernsehbildschirme hergestellt werden. Durch die Verwendung von Schnittstellen wie einem parallelen Druckeranschluss, einem seriellen RS-232-Anschluss, einem IEEE-488-Bus, einem USB-Anschluss oder Ethernet können digitale Speicheroszilloskope ferngesteuert oder automatisch gesteuert werden und erfasste Wellenformen zu einem externen Display oder Speicher transportieren.

Vorteile des digitalen Oszilloskops
Die Möglichkeit, digitale Daten zur schnellen Anzeige zu speichern, sie auf einen Computer hochzuladen, Ausdrucke davon zu erstellen oder auf Disketten zu speichern und sofort an digitalen Daten zu messen, sind einige der Vorteile des digitales Oszilloskop über das analoge Oszilloskop. Digitale Oszilloskope kann Wellenformen unmittelbar nach einem Triggerereignis anzeigen, während ein analoges Oszilloskop getriggert werden muss, bevor die Anzeige beginnen kann. Die besten Eigenschaften digitaler Oszilloskope sind ihr hoher Speicher und ihre Echtzeit-Signalgenauigkeit. Sie verfügen über modernste DSP-Techniken und eignen sich zur Untersuchung hochfrequenter Transienten.

Oszilloskope sind Messwerkzeuge zur Untersuchung von Signalspannungen in elektrischen Geräten wie Tonaufzeichnungs- und Sendeanlagen für Fernsehen und Radio. Oszilloskope mit digitaler Speicherung bieten den Vorteil, elektronische Ereignisse aufzeichnen und speichern zu können, die möglicherweise stattgefunden haben, als niemand anwesend war oder eine Beobachtung aus anderen Gründen nicht möglich war. Oszilloskope haben zusätzlich zu dieser Funktion eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen ähnlichen Diagnosegeräten, wie z. B. Voltmetern.

Grafische Darstellungen
Da sie Signale grafisch darstellen können, digitale Speicheroszilloskope haben gegenüber Voltmetern den Vorteil, dass sie es einfacher machen, die Ursache einer unerwarteten Spannung visuell zu identifizieren. Voltmeter erkennen nur unerwartete Spannungen, was eine zusätzliche Diagnose und Fehlerbehebung erfordert. Die gleiche Spannung kann mit einem digitalen Speicheroszilloskop gemessen werden, das Schwingungen in der betroffenen Schaltung zeigt. Die visuellen Anzeigen digitaler Speicheroszilloskope der genauen Form oder des Timings eines Impulses sind nützlich und gelegentlich erforderlich.
Signalverfolgung

Um die genaue fehlerhafte Komponente zu lokalisieren, könnten Fachleute digitale Speicheroszilloskope verwenden, um einzelne Verbindungen und Teile in elektrischen Geräten zu untersuchen. Das Oszilloskop kann feststellen, wo ein erwartetes Signal fehlt oder falsch ist, indem es die Funktionen jeder einzelnen Komponente überwacht. Das Oszilloskop kann winzige Unterschiede in der Funktionsweise anderer Komponenten beurteilen und den Techniker auf die eventuelle Notwendigkeit eines Austauschs oder einer Feinabstimmung hinweisen. Es kann auch Betriebsteile identifizieren, um einen irrtümlichen Austausch zu verhindern.

Testen neuer Schaltkreise
Das digitales Oszilloskop kann neu entwickelte Schaltkreise auf Fehler überprüfen und sicherstellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren, oder Konstruktionsfehler wie schlechte Spannungspegel und elektrisches Rauschen erkennen. Mit einem Dual-Trace-Oszilloskop können Techniker überprüfen, ob die interne Uhr, die die Aktionen anderer Komponenten misst, ordnungsgemäß läuft, indem sie sowohl das Taktsignal als auch das Testsignal des elektronischen Geräts anzeigen.

FAQs
Was sind die allgemeinen Kategorien von digitalen Oszilloskopen?
Single shot digitale Oszilloskope und Oszilloskope mit zufälliger oder vergleichbarer Zeitabtastung sind die zwei Hauptformen digitaler Oszilloskope. Nachdem eine Triggerbedingung erfüllt ist, beginnt das Single-Shot-Oszilloskop mit der Echtzeit-Abtastung eines Ereignisses. Die maximale Abtastrate für Single-Shot-Oszilloskope ist durch die Geschwindigkeit des Analog-Digital-Wandlers begrenzt.

Die maximale Zeitdauer, die von einem einzelnen Ereignis abgetastet werden kann, hängt von der Kapazität des Einkaufsspeichers ab, der die Geräteausgabe vom Konverter empfängt. Übrigens sind die Abtastereignisse, die sich an verschiedenen Stellen in bestimmten Zeitintervallen wiederholen, die Grundlage des zufällig eingestreuten Oszilloskops oder des äquivalenten Zeitabtastoszilloskops.

Was ist ihr Arbeitsprinzip?
Hochgeschwindigkeits-Mikroprozessoren ermöglichen es digitalen Oszilloskopen, nach dem Prinzip der Abtastung des Eingangssignals zu arbeiten. Der Vorteil davon ist, dass das Signal jederzeit und auf jedem Pegel erfasst, angehalten und getriggert werden kann. Die größte Frequenz des Signals, die Sie mit einem digitalen Oszilloskop messen können, hängt auch vom verwendeten Instrument ab, obwohl analoge Oszilloskope keine theoretische Obergrenze haben.

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