So interpretieren und analysieren Sie Wellenformen auf einem digitalen Oszilloskop

Einleitung

Digitale Oszilloskope erleichtern Ingenieuren die Erfassung und Anzeige erheblich elektrische Wellenformen für die Analyse, was eine häufige Aufgabe des Berufsstandes ist. Es ist von entscheidender Bedeutung, Wellenformen richtig zu interpretieren und zu analysieren, um Kenntnisse über das Verhalten von Schaltkreisen zu erlangen, die für die Lösung von Problemen und die Verbesserung der Effizienz erforderlich sind.

Dieser Artikel führt Sie Schritt für Schritt durch den Prozess des Lesens und Analysierens von Wellenformen auf einem digitales OszilloskopBeginnen Sie mit den Grundlagen und arbeiten Sie sich bis zu fortgeschritteneren Themen vor. In diesem Teil der Präsentation werden Wellenformerfassung, horizontale und vertikale Skalierung, Triggerdesign, Wellenformmessungen und Techniken der detaillierten Analyse besprochen.

Durch die Befolgung dieser Richtlinien haben Ingenieure eine bessere Chance, konsistent relevante Informationen aus Wellenformen zu gewinnen, die in den Design- und Testprozessen verwendet werden können.

Wellenformerfassung

Bei jeder Art von Analyse oder Interpretation mit Hilfe von a digitales Oszilloskop, besteht der erste Schritt darin, die benötigte Wellenform zu erfassen. Positionieren Sie den Tastkopf des Oszilloskops so, dass er auf den Teil der Schaltung blickt, den Sie untersuchen möchten.

Wählen Sie den richtigen Spannungsbereich und die richtige Kopplung (AC/DC) und berücksichtigen Sie dabei die Eigenschaften des zu überwachenden Signals. Es ist möglich, dass die Anpassung der Dämpfung der Sonde und ihrer Position dazu beitragen kann, eine konstante und sichtbare Wellenformanzeige aufrechtzuerhalten.

Der Beginn der Aufzeichnung von Wellenformen auf einem Oszilloskop kann durch die Verwendung von Flankenübergängen und Signalpegeln als Auslöser eingeleitet werden.

Vertikale und horizontale Skalierung

Um eine Wellenform richtig zu verstehen, muss zunächst sichergestellt werden, dass die vertikale und horizontale Skalierung korrekt ist. Durch Ändern der Skala können Sie sicherstellen, dass die Wellenform den größten Teil der vertikalen Anzeige auf dem Oszilloskop einnimmt, ohne den Spannungsbereich zu verlassen.

Dadurch ist eine optimale Schärfe und Klarheit gewährleistet. Wenn Sie die horizontale Zeitbasis so anpassen, dass sie einen signifikanten Zeitraum aufzeichnet, können Sie möglicherweise die wesentlichen Aspekte der Wellenform klarer erkennen.

Triggereinstellungen

Trigger sind ein wesentlicher Bestandteil der Wellenformanalyse, da sie es Ingenieuren ermöglichen, wiederkehrende Wellenformen erfolgreich zu stabilisieren und aufzuzeichnen. Die Wellenformanalyse ist ein Teilgebiet der Signalverarbeitung. Anhand der Eigenschaften des Signals wird entschieden, welche Art von Trigger, beispielsweise ein Flankentrigger oder ein Impulstrigger, geeignet ist.

Durch Ändern des Triggerpegels auf einen bestimmten Wert kann die Wellenform an einer bestimmten Position erfasst werden. Sie können entweder die Umgebungsgeräusche ausblenden, indem Sie die Empfindlichkeit des Auslösers anpassen, oder sich auf die Aktion konzentrieren, die Sie einfangen möchten, indem Sie sich darauf konzentrieren. Die Triggereinstellungen sorgen für die Stabilität und Konstanz der Wellenformanzeige, was wiederum eine detaillierte Recherche ermöglicht.

Wellenformmessungen

Die Analyse der quantitativen Informationen, die in Wellenformen verborgen sind, ist mithilfe einer Reihe von Messfunktionen möglich, die digitale Oszilloskope bieten. Die Verwendung der Cursor ermöglicht präzisere Messungen von Spannung, Zeit, Anstieg/Abfall und Impulsbreite.

Nutzen Sie die integrierten Messwerkzeuge des Oszilloskops, um schnell Werte für eine Reihe wichtiger Metriken wie Spitze-zu-Spitze-Spannung, Durchschnittsspannung, Frequenz und Arbeitszyklus zu finden. Diese Werte können mithilfe der integrierten Messwerkzeuge des Oszilloskops ermittelt werden.

Die Verwendung dieser Maßnahmen ermöglicht die Quantifizierung von Wellenformeigenschaften, die Überprüfung der Konformität mit Designkriterien und die Identifizierung eventuell vorhandener Unregelmäßigkeiten.

Erweiterte Analysetechniken

Mithilfe digitaler Oszilloskope und deren umfangreicher Analysefunktionen können Ingenieure weitere Kenntnisse über Wellenformen erlangen. Die FFT-Analyse (Fast Fourier Transform) macht die Frequenzbereichsanalyse möglich. Bei der Frequenzbereichsanalyse werden harmonische Inhalte angezeigt und Rauschkomponenten innerhalb der Wellenform erkannt.

Die Nutzung der Spektrumanalyse kann dabei helfen, sowohl die Signalqualität als auch frequenzbezogene Probleme besser zu verstehen. Der Persistenzmodus oder die Wellenformmittelung sind zwei Methoden, die zur Analyse intermittierender oder verrauschter Daten verwendet werden können, um subtilere Änderungen hervorzuheben.

Der Einsatz mathematischer Operationen an Wellenformen ermöglicht die Durchführung umfassenderer Analysen. Durch die Durchführung mathematischer Operationen an Wellenformen wie Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division haben Ingenieure die Möglichkeit, Einblicke in Signalkorrelationen zu gewinnen oder Berechnungen für weitere Untersuchungen durchzuführen.

Anmerkung und Dokumentation von Wellenformen

Für eine ordnungsgemäße Aufzeichnung und Analyse ist es unbedingt erforderlich, Wellenformen mit relevanten Informationen zu versehen. Verwendung einer digitales Oszilloskopkönnen Ingenieure die Wellenformanzeige mit Text und anderen Anmerkungen ihrer Wahl versehen.

Dies ist hilfreich, um den Kontext festzulegen und bestimmte Merkmale der Messungen zu notieren, die an der Wellenform durchgeführt wurden. LISUN verfügt über die besten Arten von Oszilloskopen.

Auf vielen digitalen Oszilloskopen können Sie Wellenformen, Bilder oder Messdaten auf einem Wechselspeichermedium speichern, um sie anschließend zu untersuchen, zusammenzuarbeiten oder in einen Bericht oder eine andere schriftliche Arbeit einzubinden. Diese Funktion ist bei vielen digitalen Oszilloskopen vorhanden.

Vergleichen und Überlagern von Wellenformen

Für ein digitales OszilloskopIngenieure können viele Wellenformen überlagern und miteinander vergleichen, um die Beziehungen zwischen den Signalen zu untersuchen. Bei der Untersuchung von Schwierigkeiten mit Signalverbindungen, Zeitverknüpfungen oder dem allgemeinen Verhalten des Systems ist diese Fähigkeit sehr nützlich.

Wenn zwei Wellenformen einander überlagert werden, können Techniker problemlos Fehler identifizieren, die Signalqualität beurteilen oder Veränderungen im Zeitverlauf verfolgen. Diese Art der Forschung ist in vielerlei Hinsicht hilfreich, unter anderem bei der Verbesserung der Fähigkeit, die Funktionsweise eines Schaltkreises zu verstehen, bei der Erkennung von Anomalien und bei der Feinabstimmung des Betriebs eines Systems.

Signalartefakte und Rauschen verstehen

Beim Anzeigen von Wellenformen auf einem digitales OszilloskopEine der wichtigsten Fähigkeiten ist die Fähigkeit, Signalanomalien und Rauschen zu erkennen und zu beseitigen. Unzureichende Erdung, elektromagnetische Interferenzen (EMI) oder unzureichende Abschirmung können die Hauptursache für Rauschen oder Verzerrungen in den erfassten Wellenformen sein.

Durch sorgfältige Untersuchung der Wellenformen können Ingenieure zwischen echten Signalkomponenten und Rauschartefakten unterscheiden. Eine Reihe von Techniken, darunter Signalmittelung, Rauschfilterung und Anpassung der Parameter der Sonde, können verwendet werden, um das Ausmaß des Hintergrundrauschens zu reduzieren und die Signalklarheit zu verbessern.

Zusammenfassung

Lesen und Analysieren von Wellenformen auf einem digitales Oszilloskop ist eine Fähigkeit, die für Ingenieure in den unterschiedlichsten Bereichen erforderlich ist. Durch die Verwendung eines methodischen Ansatzes zur Erfassung, Skalierung und Triggerung von Wellenformen sowie durch den Einsatz von Mess- und Analysetools können Ingenieure möglicherweise hilfreiche Erkenntnisse über das Verhalten von Schaltkreisen gewinnen, Fehler erkennen und die Leistung verbessern.

Die Verfügbarkeit fortschrittlicher Analysetechniken und -funktionen in digitalen Oszilloskopen, wie z. B. FFT-Analyse, Wellenformberechnung und Wellenformvergleich, erweitert die Möglichkeiten dieser Instrumente erheblich.

Die Validierung von Designstandards und die Gewährleistung der Zuverlässigkeit und Leistung elektronischer Systeme erfordern die Fähigkeit von Ingenieuren, Wellenformen genau zu erfassen und zu analysieren. Dies ist auch wichtig, um Fehler im Designprozess zu vermeiden.

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