Oscilografas yra vienas labiausiai visapusiškų iš kada nors išrastų prietaisų. Jau trečiajame dešimtmetyje jis buvo nepamainomu techniko "stetoskopu", leidusiu matyti grafinius srovės ir įtampos kitimo realiu laiku vaizdus. Bet oscilografo istorija siekia gerokai toliau, net iki 1897 m., iki vokiečių fizikas Karlas Ferdinandas Braunas sukūrė pirmąjį katodinių spindulių vamzdelį (tada vadintą Brauno vamzdeliu). Šis prietaisas, sukurdamas greitai besikeičiančių elektrinių signalų vaizdus, padėjo Guglielmo Marconi kuriant bevielį telegrafą. 1909 m. Karlas Braunas kartu su G. Marconi gavo Nobelio premiją už indėlį į bevielės telegrafijos plėtrą.
Analoginiai ir Skaitmeniniai Osciloskopai: Pagrindiniai Skirtumai
Daugeliui elektronikų yra bent kurį laiką naudoję analoginius oscilografus, todėl jie įsivaizduoja, kaip jie atrodo ir kur naudojami. Jei iki šiol esi prisirišęs prie analoginio oscilografo, tavo pasirinkimo galimybės yra labai ribotos. Yra ir nemažai kitų kriterijų, kurie svarbūs renkantis prietaisą tarp analoginio ir skaitmeninio prietaiso. Analoginių oscilografų, kaip kadaise dinozaurų, laikas jau praėjo. Kainos ir kokybės faktoriai lems tai, kad jie bus pakeisti skaitmeniniais atmintiniais oscilografais.
Modernūs skaitmeniniai oscilografai leidžia per kompiuterį prisijungti ir visiškai integruotis į ATE (Automated Test Equipment - automatizuotas matavimo įrenginys) sistemas.
Gal ir atrodys, kad panaudoto analoginio oscilografo pirkimas yra ekonomiškai teisingas žingsnis, bet tai padarius ir susidūrus su atsarginių dalių paieška bei palyginti aukšta remonto kaina, imi suprasti, kad ekonominiai tokio žingsnio privalumai yra geriau negu abejotini.
Pagrindiniai Parametrai Renkantis Osciloskopą
Daugeliui technikų nelengva išsirinkti naują oscilografą - tenka rinktis iš šimtų įvairių modelių, besiskiriančių savo kaina ir specifikacijomis. Besirenkančiam naują oscilografą pirmiausia patariama nežiūrėti į reklamas arba specifikacijas, o vietoj to pašvęsti kažkiek laiko pagalvoti apie tai, kam ir kur tas oscilografas bus naudojamas (žr. "Pagrindiniai klausimai"). Telieka tik nutarti, kokį oscilografą verta pirkti.
Esminiai, svarbūs dalykai yra juostos plotis, strobavimo (realiu laiku ir/arba pasikartojimo režimu) sparta ir atmintinės talpa.
Juostos Plotis
Pirmiausia reikia atkreipti dėmesį į dažnių juostos plotį. Jis yra apibrėžiamas kaip didžiausias signalo dažnis, kuris gali praeiti įvesties stiprintuvus. Verta pastebėti, jog daugelis oscilografų gamintojų juostos plotį apibūdina dažniu, ties kuriuo sinusinio signalo amplitudė nuslopsta 71 procentu (ilgas -3 dB). Todėl 20 MHz dažnio meandro formos signalą stebėdami 20 MHz juostos plotį turinčio oscilografo ekrane matysime nuslopintą ir iškraipytą bangą.
Visada reikia pirkti oscilografą, kurio juostos plotis yra penkis kartus didesnis už didžiausią signalo dažnį, kurį pageidaujama išmatuoti.
Atrankos Dažnis
Skaitmeninių oscilografų atveju ne mažiau svarbiais tampa atrankos (strobavimo) dažnis bei atminties gelmė. Skaitmeniniuose atmintiniuose oscilografuose atrankos dažnis paprastai yra keli milijonai bandinių per sekundę (MSa/s - megasample per second) arba keli milijardai per sekundę (GSa/s - gigasample per second). Nyqiust'o kriterijų, strobavimo dažnis privalo būti bent du kartus didesnis už didžiausią signalo spektro dažnį.
Daugelis oscilografų apibūdinami dviem skirtingais atrankos dažniais (lygmenimis), priklausančiais nuo to, kaip yra matuojamas signalas: realiu laiku ar ekvivalenčių laikų strobavimo būdu (ETS - Equivalent Time Sampling), kartais dar vadinamu pakartotiniu strobavimu. Nedidelis perspėjimas: oscilografų gamintojai linkę pabrėžti savo prietaisų tas charakteristikas, kurios atrodo gražiausiai, todėl verta atidžiau pažiūrėti, ar pateikiamosios strobavimo specifikacijos galioja visiems signalams ar tiktai tam tikriems pasikartojantiems signalams. Kai kurių oscilografų strobavimo dažnis priklauso nuo to, kiek yra naudojama kanalų.
Atminties Talpa
Tikriausiai atminties talpa yra prasčiausiai suprantamas skaitmeninių atmintinių oscilografų parametras: labai gaila, bet jis yra vienas iš pačių svarbiausių. Strobavimo dažnio ir atmintinės talpos santykis yra labai svarbus; didelio strobavimo dažnio oscilografas, bet mažos atmintinės gali išnaudoti savo dažnines savybes tiktai pačioje aukščiausioje iš turimų laiko bazių.
Norėdami geriau suprasti juostos pločio, strobavimo dažnio ir atminties talpos santykį, panagrinėkime vieną realaus gyvenimo pavyzdį. Įsivaizduokime, kad reikia užregistruoti USB duomenų paketą. Duomenų paketo ilgis yra 1 ms, o jame yra 12 Mb/s sparta sekantys impulsai.
Tikslumas
Skaitmeninėje elektronikoje 1 proc. dydžio signalo pokytis paprastai nesudaro jokių problemų, nors garso elektronikoje 0,1 proc. dydžio iškraipymai ar triukšmas jau gali būti tikra katastrofa. Daugelis modernių skaitmeninių atmintinių oscilografų yra optimizuoti spartiems skaitmeniniams signalams, todėl jų skyra yra vos 8 bitų (8 bitų A/D keitikliai), taigi, geriausiu atveju jie leidžia užregistruoti tik 0,4 proc.
Paprastai į skaitmeninio atmintinio oscilografo tikslumą kreipiama gana mažai dėmesio. Matuoti galima kelių procentų tikslumu (daugumos 8 bitų oscilografų nuostoviosios srovės tikslumas yra 5 proc.), o tikslesniems matavams reikia naudoti multimetrą. Jeigu oscilografo tikslumas bus didesnis (1 proc. nuostoviosios srovės atveju), tai kainuos papildomai.
Paleidimo Sistema
Oscilografo paleidimo sistema sinchronizuoja horizontalųjį skleidimą su tam tikru signalo tašku, o tai yra labai svarbu atkuriant signalo formą. Valdant paleidimo lygį galima stabilizuoti pasikartojantį signalą. Priklausomai nuo to, kokius signalus reikės matuoti, verta palyginti įvairių gamintojų siūlomas alternatyvias paleidimo sistemas.
Visų skaitmeninių oscilografų yra panašios pagrindinės paleidimo funkcijos (šaltinis, lygis, pirmyn ir atgal), bet skiriasi, juose esančiomis sudėtingumo funkcijomis, kurios daugiausia priklauso nuo matuojamųjų signalų. Tam tikrų specifinių pritaikymų atveju (pavyzdžiui, tikrinant diskų komponentus) naudojami įvairūs paleidikliai būna instaliuoti atnaujinant oscilografo programas arba kaip atskiros programos. Bet jeigu jums pasitaikys toks variantas, neverta net pradėti derėtis dėl jo su tiekėju.
Įtampos Diapazonas ir Zondai
Tipiškame oscilografe matavimo diapazoną galima keisti nuo ±50 mV iki ±50 V. Didesnės įtampos matuojamos naudojant įvesties zondu, slopinančiu signalus 10:1 arba 100:1 kartų, todėl svarbu iškart patikrinti ar oscilografas yra tinkamas tiriamam įtampų diapazonui. Jeigu dažniausiai jums tenka matuoti nedidelės amplitudės signalus (mažesnius negu 50 mV), verta pagalvoti apie 12 ar 16 bitų oscilografo pirkimą.
Taip pat reikia patikrinti, ar papildomi zondai atitinka oscilografo juostos plotį. Kai signalo dažnis yra labai didelis (daugiau kaip 200 MHz), pasyvieji zondai sukelia tam tikrų problemų, susijusių su kabelio, jungiančio juos prie oscilografo, parazitine talpa. To galima išvengti įsigijus aktyvųjį FET zondą, kuriame yra įmontuotas buferinis stiprintuvas.
Skaitmeninių Osciloskopų Tipai
Grubiai paėmus, skaitmeninius atmintinius oscilografus galima suskirstyti į tris kategorijas: tradicinius stalinius, nešiojamuosius ir kompiuterinius prietaisus. Skaitmeniniai staliniai oscilografai paprastai pasižymi geriausiais parametrais, o nuo to priklauso ir jų kaina. Nešiojamieji oscilografai reikalingi judrų darbą dirbantiems technikams, bet vaizdas jų displėjuose prastesnis (ypač šviečiant saulei), o akumuliatorių darbo laikas neilgas. Vis populiaresni darosi kompiuteriniai oscilografai, nes jie, palyginus su staliniais, leidžia sutaupyti daug pinigų.
Kompiuteriniai oscilografai yra dviejų rūšių: išoriniai ir vidiniai. Vidinis kompiuterinis oscilografas paprastai yra PCI formato įstatoma korta. Teoriškai tokia alternatyva turėtų būti pati pigiausia, bet taip būna ne visuomet. Didžiausias kortos kompiuteryje trūkumas yra triukšmas - kompiuterio viduje elektrinė aplinka gali būti gana triukšminga, dėl to tam tikros kortos nuo to labai kenčia. Išoriniai kompiuteriniai oscilografai atrodo kaip nedidelės dėžutės, kurios jungiasi prie kompiuterio per USB arba lygiagretųjį portą. Šiuo atveju visa analoginė elektronika yra kompiuterio išorėje, todėl triukšmas nebekelia jokių problemų.
Patarimai Prieš Perkant Osciloskopą
- Išbandyk jį prieš pirkdamas, ir nebijodamas palyginti kelių skirtingų įvairių gamintojų prietaisų.
- Perkant oscilografą pasiteirauk, koks yra siūlomas jo įrangos atnaujinimas ir ar tai įeina į kainą. Kompiuterinio oscilografo atveju reikia išsiaiškinti, ar į komplektą įeina programos ir ar už jų atnaujinimą neteks mokėti papildomai.
- Patikrink garantijos galiojimo laiką.
- Galiausiai paieškok Internete nepriklausomos informacijos apieįvairius oscilografus.