Upute Za Rad s Osciloskopom

5/23/2018 Upute Za Rad s Osciloskopom

1/24

VISOKA TEHNIKA KOLA U BJELOVARU

Mjerenja u mehatronici

Laboratorijske vjebe

Upute za rad s osciloskopom

Pripremio: Dalibor Purkovi, mag.ing.eit

Bjelovar, prosinac 2011.


2/24

SadrajUvod........................................................................................................................................................ 3

1.

Izgled zaslona osciloskopa.............................................................................................................. 5

2. Ispitivanje funkcionalnosti osciloskopa.......................................................................................... 7

2.1 Implementacija kompenzacije sonde ...................................................................................... 8

2.2 Postavljanje koeficijenta atenuacije ........................................................................................ 9

3. Podeavanje vertikalnog otklona................................................................................................... 10

4. Upoznavanje sa sustavom za namjetanje Horizontalnog otklona................................................ 11

5. Upoznavanje sa sustavom za okidanje.......................................................................................... 12

6. Podeavanje vertikalnog otklona................................................................................................... 13

6.1 Podeavanje CH1 i CH2.......................................................................................................... 13

6.2 Podeavanje sprege kanala................................................................................................... 14

6.3 Ukljuivanje i iskljuivanje pojedinog kanala........................................................................ 15

6.4 Regulacija faktora atenuacije na Sondi ................................................................................. 15

6.5 Invertiranje valnog oblika ...................................................................................................... 15

7. Opcija mjerenja (MEASURE)....................................................................................................... 17

8. Postavljanje horizontalnog prikaza................................................................................................ 18

9. Osnovna vremenska baza.............................................................................................................. 19

9.1 Podeenje prozora za prikaz.................................................................................................. 19

9.2 Zumiranje odabranog dijela prozora ..................................................................................... 20

10. Podeenje sustava za okidanje................................................................................................... 21

10.1 Kontrola okidanja .................................................................................................................. 22

10.2 Jednostruko okidanje ............................................................................................................ 22


3/24

Uvod

Na laboratorijskim vjebama iz kolegija Mjerenja u mehatronici koristi se Digitalni Osciloskopproizvoaa PeakTech , model PeakTech 1200, sa irinom pojasa 25 MHz.

Slika 1 - Digitalni Osciloskop PeakTech 1200

Osnovne karakteristike PeakTech 1200 Digitalnog Osciloskopa:

irina pojasa 25 MHz; Duljina snimljenog zapisa 5000 toaka po kanalu; Frekvencije uzorkovanja do 500 MS/s (milijun uzorka / sekundi) za svaki kanal; Oitanje mjerenja pomou kursora; 20 funkcija automatskog mjerenja; Zaslon u boji s tekuim kristalom (LCD), visoke rezolucije i velikog kontrasta s podesivim

stranjim svjetlom; Mogunost spremanja i ponovnog pozivanja prikaza promatranih valnih oblika; Automatsko podeavanje optimalnog prikazaza brzi prikaz; Funkcije za raunanjevie valnih oblika; Detektiranje prosjenih i vrnih vrijednosti valnog oblika; Digitalni osciloskop koji radi u stvarnom vremenu; Funkcije za okidanje pomou brida signala ili sinkronizacijskih impulsa iz video signala; RS232 i USB komunikacijski ulazi; Razliiti prikazi signala u kontinuiranom vremenu; Mogunost odabira korisniko suelje na 2 jezika; Funkcija autoskaliranja;


4/24

Slika 2- Prednja ploa osciloskopa

Slika 3 - Objanjenje prednje ploe osciloskopa


5/24

1. Izgled zaslona osciloskopa

Slika 4 - Prikaz signala na zaslonu osciloskopa

1. Stanje okidaa (Triggera) sadrava sljedee informacije:Auto:Osciloskop je u Automatskom modu i prikuplja informacije o valnom obliku ispod

razine okidanja.

Trig'd:Osciloskop je detektirao signal okidanja i prikuplja informacije nakon okidanja.

Ready:Sve informacije potrebne za okidanje su sakupljene i osciloskop je spreman za

okidanje.

Scan:Osciloskop zadrava i prikazuje podatke o valnom obliku kontinuirano tijekom modaskeniranja signala.

Stop:Osciloskop je prestao sakupljati podatke o valnom obliku.

2. Podruje za prikaz signala.3. Ljubiasti pokaziva prikazuje horizontalnu poziciju okidaa (trigger), koja se moe podesiti

pomou kotaia za horizontalno namjetanje.4. Oitanje prikazuje razliku vremena izmeu horizontalne pozicije okidaa i sredinje linije

zaslona, i ta razlika je jednaka 0 u sredini zaslona.

5. Oitanje prikazuje razliku vremena izmeu horizontalne pozicije okidaa i sredinje linijeprozora za prikaz, i ta razlika je jednaka 0 u sredini prozora za prikaz.

6. Prikaz trenutnog funkcijskog izbornika.7. Prikaz moguih opcija za trenutni izbornik funkcija.8. Ljubiasti pokaziva koji pokazuje razinu signala za okidanjevremenske baze.9. Oitanje pokazuje iznos razine signala za okidanjevremenske baze.10.Oitanje pokazuje izvor signala za okidanjevremenske baze.


6/24

11.Prikazuje izabrani nain okidanja signala:

12.Prikaz vrijednosti vremenske baze prozora zaslona.13.Prikaz vrijednosti glavne vremenske baze.14.Dvije ute tokaste linije prikazuju veliinu promatranog dijela prozora zaslona.15.

Ikona prikazuje spregu kanala 2 (CH2):'''' simbolizira DC spregu'' ~ '' simbolizira AC spregu

16.Prikazuje faktor vertikalnog skaliranja ( V/Div) kanala 2 (CH2).17. Ikona prikazuje spregu kanala 1 (CH1):

'''' simbolizira DC spregu'' ~ '' simbolizira AC spregu

18.Prikazuje faktor vertikalnog skaliranja ( V/Div) kanala 1 (CH1).19.Prikaz nulte pozicije kanala 1 ili kanala 2.20.uti pokaziva oznaava nultu razinu valnog oblika kanala 2. Ukoliko pokaziva nije

prikazan, tada kanal 2 nije otvoren.

21.Crveni pokaziva oznaava nultu razinu valnog oblika kanala 1. Ukoliko pokaziva nijeprikazan, tada kanal 1 nije otvoren.

22.Pozicije dva ljubiasta tokasta kursorakoji se koriste prilikom oitanja mjerenja.


7/24

2. Ispitivanje funkcionalnosti osciloskopaZADATAK:Napraviti brzi test funkcionalnosti osciloskopa, kako bi se osigurao normalan rad

instrumentapratei sljedee korake:

1. Prikljuiteosciloskop na naponsku mreu i pritisnuti tipku za paljenje Osciloskopa.Instrument sam vri poetna namjetanja i pokazuje poruku ''pritisnitebilo koju tipku zapoetak rada'' (Press any Key To Enter the Operating Mode). Pritisnite tipku UTILITY kakobi uli u izbornik FUNCTION, a potom tipku F2u izborniku, kako bi pozvali funkciju ''RecallFactory''. Postavljena vrijednost koeficijent atenuacije u ovom izborniku je 10X.

Slika 5 - Ukljuivanje osciloskopa

2. Postavite prekida na sondi Osciloskopa u poloaj 10X i prikljuite sondu na kanal 1 (CH1).Poravnajte prikljuak sonde s BNC konektorom na CH1, a potom privrstite sondu, rotirajuinjen prikljuak na desno.Spojite vrh sonde, i tipaljkuza uzemljenje na prikljuak za kompenzaciju sonde, kao to je toprikazano naSlika 6.

Slika 6 - Kompenzacija sonde

3. Pritisnite AUTOSET tipkuSignal pravokutnog napona frekvencije 1 KHz i vrijednosti napona Vpp (peak-peak) 5V bit eprikazan u roku nekoliko sekundi (Slika 7).


8/24

Slika 7 - Pravokutni napon dobiven iz osciloskopa

ZADATAK: Provjerite CH2 ponavljajui korak 2 i umjesto koritenja AUTOSET tipke, pokuajtedobiti sliku na zaslonu runim namjetanjem, pomou komandi za horizontalni i vertikalni otklonkanala.

2.1Implementacija kompenzacije sondeSonda koja nije kompenzirana, ili ima odreena odstupanja kompenzacije, rezultirat e pogrekama umjerenja i neispravnim rezultatima mjerenja. Podeavanje sonde, odnosno njena kompenzacija vri sena sljedei nain:

1. Postaviti koeficijent atenuacije sonde na samom osciloskopu na vrijednost 10X, te to istouinite i na samoj sondi, postavljanjem klizaa na sondi u poloaj 10X, te spojite sondu naCH1 osciloskopa. Ponovite ranije navedene korake za dobivanje pravokutnog napona na

zaslonu osciloskopa.

2. Pogledajte dobiveni valni oblik na zaslonu osciloskopa i podeavajte vijak na sondi dok se nepostigne potrebna kompenzacija (Slika 8,Slika 9).

Slika 8 - Podeavanje sonde


9/24

Slika 9 - Razliiti valni oblici u ovisnosti o kompenzaciji sonde

2.2Postavljanje koeficijenta atenuacijeSonda ima nekoliko koeficijenata atenuacije, koji utjeu na faktor skaliranja vertikalnog kanala.

Ukoliko je potrebno provjeriti, ili promijeniti vrijednost koeficijenta atenuacije sonde, pritisniteizbornik funkcija za koriteni kanala, a potom podesite eljenu vrijednost koeficijenta atenuacije.Vrijednost ostaje upisana sve dok je ponovno ne promijenite.

Koeficijent atenuacije sonde u izborniku osciloskopa je tvorniki podeen na vrijednost 10X.

Pobrinite se da vrijednost koeficijenta atenuacije postavljenog pomou klizaa na sondi, odgovaravrijednosti u izborniku osciloskopa.

Vrijednosti koeficijenta atenuacije koje se mogu postaviti na sondi su 1X i 10X (Slika 10).

Slika 10 - Kliza za podeavanje koeficijenta atenuacije

Kad je kliza postavljen u poloaj 1X, sonda e ograniiti frekvencijsku irinu pojasa osciloskopa na 5MHz. Ukoliko se eli koristiti itava irina pojasa osciloskopa, kliza mora biti postavljen u poloaj10X.


10/24

3. Podeavanje vertikalnog otklonaSlika pokazuje niz tipki i kotaia koji slue za namjetanje prikazavertikalne osi.

Slika 11 - Komande za kontrolu veriklanog otklona

1. Pomou kotaia VERTICAL POSITION postavite valni oblik u sredite prozora za prikaz.Okretanjem kotaia VERTICAL POSITION mijenjate i poloaj nulte razine izabranogkanala.

Ukoliko je sprega kanala u DC modu (DC coupling), moete brzo izmjeriti DC komponentusignala, promatrajui razliku izmeu istosmjerne komponente signala i mase ( tipka DC

GND).Ukoliko je sprega kanala u AC modu, DC komponenta e biti uklonjena filtriranjem. Ovajmod omoguuje prikaz AC komponente signala s veom osjetljivou.

2. Mijenjajte postavke vertikalnog kanala i uoite promjenu informacija na zaslonuOkretanjem kotaia VOLTS/DIV mijenja se vertikalni faktor otklona.Pritiskom na tipke CH1 MENU, CH2 MENU i MATH MENU, bit e prikazani razliitisimboli, valni oblici, i ostale informacije vezane za pripadni kanal.


11/24

4. Upoznavanje sa sustavom za namjetanje Horizontalnogotklona

Slika 12 - Tipke za namjetanje horizontalnog otklona

1. Okretanjem kotaia SEC/DIV mijenjate horizontalni prikaz, tj. vremensku bazu. Promjene ebiti vidljive na samom zaslonu u dijelu indikatora ''Horizontal Time Base''. Brzina skeniranja

horizontalnog otklona kree se od 5ns do 5s u koracima od 1- 2.5-5.2. Koristite kotai HORIZONTAL POSITION kako bi namjestili horizontalni poloaj valnog

oblika signala na zaslonu. Kotai HORIZONTAL POSITIONse moe koristiti i zarazmjetanjerazine okidanja signala ili za ostale posebne aplikacije. Ako se koristi zarazmjetanje razine okidanja, moe se uoiti kako se valni oblik pomie u horizontalnomsmjeru kad se rotira kotai HORIZONTAL POSITION.

Koritenjem izbornika za horizontalni prikaz, moete podesiti prikaz signala na zaslonu.


12/24

5. Upoznavanje sa sustavom za okidanje

Slika 13 - Tipke za namjetanje razine okidanja

1. Pritisnite tipku TRIG MENU kako bi pozvali pripadajui izbornik. Koritenjem 5 tipki koje suvezane uz izbornik, moete mijenjati postavke vezane uz namjetanje razine okidanja.

2. Koritenjem kotaia LEVEL, moete mijenjati razinu okidanja.Rotiranjem kotaia LEVEL, vidljivo je kako se na zaslonu pomie indikator razine okidanja.Istovremeno se mijenjaju i vrijednosti razine okidanja prikazane na zaslonu.

3. Pritiskom tipke SET TO% 50, namjetate razinu okidanja na polovicu vrijednosti amplitudesignala za okidanje.

4. Pritiskom na tipku FORCE TRIG, pozivate signal okidanja, koji se uglavnom odnosi na mod''Normal'', te mod za pojdinano okidanje ''Single''.

5. Tipka TRIG VIEW se koristi za resetiranje horizontalne razine okidanja.


13/24

6. Podeavanje vertikalnog otklonaKontrola vertikalnog otklona obuhvaa tri tipke iz izbornika na zaslonu kao to su CH1 MENU, CH2MENU i MATH MENU, i etiri kotaia kao to su VERTICAL POSITION, VOLTS/DIV (po jednagrupa za svaki kanal).

6.1Podeavanje CH1 i CH2Svaki kanal ima zasebnu kontrolu, i podeenja se odnosena signal prikljuen na taj kanal.Sa CH1 MENU ili CH2 MENU tipkama ulazimo u izbornik vezan uz odgovarajui kanal (Slika 14).

Slika 14 - Izbornik pojedinog kanala

Tabela 1 - Opis izbornika kanala

Funkcija u izborniku Postavka Opis

Coupling AC

DC

Blokira DC komponentu

ulaznog signalaProputa AC i DCkomponentu ulaznog signala

Coupling Ground (GND) Ulaz spojen na masuChannel OFF

ONIskljuuje se kanalUkljuuje se kanal

Funkcija u izborniku Postavka OpisProbe 1X

10X1000X10000X

Izbor jedne od opcija uzimajuiu obzir poloaj klizaa na samojsondi, radi preciznog mjerenja.

Inverted OFFON

Valni oblik normalnog prikazaValni oblik invertiran


14/24

6.2Podeavanje sprege kanalaZa primjer emo uzeti kanal 1 (CH1) na koji dovodimo signal pravokutnog oblika koji sadriistosmjernu komponentu. Postupak je sljedei:

1. Pritisnite CH1 MENU i pozovite opciju CH1 SETUP.2. Pritisnite tipku F1 iz izbornika i pod Coupling izaberite AC, kako bi podesili spregu kanala u

AC mod, pod kojim je istosmjerna komponenta signala blokirana.

Potom pritisnite F1 tipku ponovno i pod Coupling izaberite DC, kako bi podesili spregu kanala u DC

mod, pod kojim e na ulaz osciloskopa biti dovedena i DC i AC komponenta signala.

Dobiveni valni oblici prikazani su na slikama (Slika 15, Slika 16).

Slika 15 - Oscilogram uz AC spregu

Slika 16 - Oscilogram uz DC spregu


15/24

6.3Ukljuivanje i iskljuivanje pojedinog kanala1. Pritisnite tipku CH1 MENU i pozovite izbornik CH1 SETUP.2. Pritisnite tipku F2 u izborniku i izaberite opciju ''Channel'' OFF, ime ete iskljuiti kanal.3. Pritisnite ponovno tipku F2, izaberite opciju ON i kanal e ponovno biti ukljuen.6.4Regulacija faktora atenuacije na Sondi

Kako bi se uskladio koeficijent atenuacije na samoj sondi sa osciloskopom, potrebno je podesiti

koeficijent atenuacije i na samom ureaju putem izbornikaza pojedini kanal. Ako je koeficijentatenuacije na sondi 1:1, ulazni kanal na osciloskopu takoer je potrebno podesiti na vrijednost 1X,kako bi se izbjegle mogue pogreke mjerenja i oitanja.

Uzmite npr. kanal 1. Koeficijent atenuacije sonde je 1:1, a na kanalu je potrebno izvriti sljedeenaredbe:

1. Pritisnite tipku CH1 MENU, i uite u izbornik CH1 SETUP.2. Pritisnite tipku F3 i izaberite opciju 1X.

Slika 17prikazuje podeenje koeficijenta atenuacije i pripadni faktor vertikalnog otklona za poloajklizaa na sondi 1X (1:1).

Slika 17 - Podeenja koeficijenta atenuacije

6.5Invertiranje valnog oblikaPrikazani valni oblik se zakree za 180 u odnosu na horizontalnu os. Za primjer ponovno uzimamokanal 1:

1. Pritisnite tipku CH1 MENU i pozovite izbornik CH1 SETUP.


16/24

2. Pritisnite tipku F4 i izaberite opciju ON u kartici ''Inverted''. Dolo je do invertiranja valnogoblika.

3. Ponovno pritisnite tipku F4 i izaberite opciju OFF u kartici ''Inverted''. Valni oblik signala jevraen u poetni oblik.

Pripadni oscilogrami su dani na slikamaSlika 18 iSlika 19.

Slika 18Neinvertirani valni oblik

Slika 19 - Invertirani valni oblik


17/24

7. Opcija mjerenja (MEASURE)Pritiskom tipke MEASURE dobivate razliite inforamcije o promatranom valnom obliku, kao to sufrekvencija, amplituda, iznos napona od vrha do vrha (Vpp) i sl. kao to je prikazano naSlika 20.

Slika 20 - Karakteristike promatranog valnog oblika


18/24

8. Postavljanje horizontalnog prikazaHorizontalne kontrole obuhvaaju tipke HORIZONTAL MENU, i kotaie poput HORIZONTALPOSITION i SEC/DIV.

1. Kotai HORIZONTAL POSITION koristi se za namjetanje horizontalne pozicije svihkanala.

2. SEC/DIV kotai se koristi za namjetanje horizontalnog faktora otklona, tj. za podeavanjevremenske baze prikaza na zaslonu.

3. Pritiskom HORIZONTAL MENU tipke, na zaslonu se dobije izbornik s dodatnim opcijamakao to je to prikazano naSlika 21.

Slika 21 - Izbornik vremenske baze

Tabela 2 - Opis izbornika Horizontalnog prikaza

Funkcije izbornika Podeenje OpisMain Time Base Koristi se za prikaz valnog

oblikaSetup Window Povrina prozora za prikaz se

definirapomou 2 kursoraZone Window Definirano podruje prikaza se

zumira preko itavog zaslona


19/24

9. Osnovna vremenska bazaPritisnite tipku F1 iz izbornika i izaberite opciju Main Time Base. U ovom sluaju , HORIZONTALPOZITIONi SEC/DIV kotaii se koriste za podeenje glavnog prozora.Oscilogram je dan naSlika 22.

9.1Podeenje prozora za prikazPritisnite tipku F2 iz izbornika i izaberite opciju Set Window. Na zaslonu e biti prikazano podrujeprozora omeeno s dva kursora. U ovom sluaju, HORIZONTAL POZITIONi SEC/DIV kotaiise mogu koristiti za namjetanje horizontalne pozicije i irine prozora za prikaz signala (Slika 23).

Slika 22- Opcija Main TimeBase


20/24

Slika 23 - Postavljanje prozora za prikaz

9.2Zumiranje odabranog dijela prozoraPritisnite tipku F3 i izaberite opciju Zone Window. Kao rezultat, ranije izabrano podruje prozorapomou dva kursora e biti proireno preko itavog zaslona kao to je to prikazano naSlika 24.

Slika 24 - Zumiranje prikaza


21/24

10. Podeenje sustava za okidanjeKada e osciloskop poeti prikupljati podatke o prikljuenom signalu i prikazati ga na zaslonu, ovisite o okidau (triggeru). Nakon to se okidanje pravilno postavi, na zaslonu se dobije promatrani valnioblik.

Kad osciloskop pone s prikupljanjem podataka, prikupit e adekvatne podatke kako bi prvo iscrtaovalni oblik s lijeve strane toke okidanja. Kontinuirano e vriti prikupljanje podataka sve dok ekaispunjenje uvjeta okidanja. Kad datektira toku okidanja, osciloskop e nastaviti kontinurianoprikupljati podatke potrebne za iscrtavanje valnog oblika s desne strane toke okidanja.Jedan kotai i 4 tipke se koriste za kontrolu okidanja;

LEVEL: Postavljanje razine signala za okidanje vremenske baze.

SET TO 50%: Postavlja razinu okidanja na srednju vrijednost amplitude signala za okidanje.

FORCE TRIG: Tipka za generiranje okidnog signala, koji se obino koristi u ''Normal'' i ''Single''okidnim modovima.

TRIG VIEW: Resetiranje horizontalne pozicije okidanja

TRIG MENU: Tipka za pozivanje izbornika okidanja. Kad se pritisne na zaslonu se pojavi izbornika

kao to je to prikazano na slici

Slika 25 - Izbornik okidanja


22/24

10.1 Kontrola okidanjaPostoje dva naina okidanja: naizmjeninoi jednostruko okidanje.Jednostruko okidanje: razina okidanja se koristi za zadravanje stabilnog valnog oblika u oba kanalasimultano.

Naizmjenino okidanje: Okida je sinkroniziran s ulaznim signalima. Na dva kanala se prikazuje valnioblici, kad su ulazni signali razliitih frekvencija.

10.2 Jednostruko okidanjeMoe se postii okidanje bridom signala ili pomou video signala.Okidanje bridom signala: Do okidanja dolazi kad okidni signal dosegne odreeni nivo du zadanogsmjera

Okidanje pomou video signala: Vremenska baza sinkrozira se s karakteristinim video signalom

Izbornik za okidanje bridom signala prikazan je naSlika 26 - Izbornik za okidanje bridom signala

Slika 26 - Izbornik za okidanje bridom signala

Tabela 3Karakteristine funkcije za okidanje bridom signala

Funkcija izbornika Podeenje Opis

Izvor CH1

CH2

EXT

EXT/5

Postavlja kanal 1 kao izvorokidnog signalaPostavlja kanal 2 kao izvor

okidnog signalaPostavlja neki vanjski kanal kaoizvor okidnog signalaDijeli vanjski izvor okidnogsignala s 5 kako bi se postigao

iri raspon razine okidanja


23/24


Type Edge Postavlja se okidanje na bridsignala

Slope Rising

Falling

Postavlja se okidanje na rastuibrid signalaPostavlja se okidanje napadajui brid signala

Mode Auto

Normal

Single

Prikuplja podatke o valnomobliku ak i ako nije ispunjenuvjet okidanjaPrikuplja podatke o valnomobliku samo ako je ispunjenuvjet okidanja

Prikuplja podatke o valnomobliku ako je ispunjen uvjet

okidanja, a potom prestaje s

uzimanjem uzoraka.


Coupling AC

DC

HF Rjc

LF Rjc

Blokira istosmjernukomponentuProputa sve komponenteBlokira signal visokefrekvencije, a proputaniskofrekventnu komponentusignalaBlokira signal niske frekvencije,a proputa visokofrekventnukomponentu signala

ZADATAK: Podesiti postavke na kanalu 1, tako da je okidanje na rastui brid signala, mod ''Auto'' teDC sprega signala.

1. Pritisnite tipku TRIG MENU i pozovite izbornik.2. Pritisnite F1 tipku u izborniku i odaberite single za opciju Type.3. Pritisnite F2 tipku u izborniku i odaberite CH1kao izvor okidanja.4. Pritisnite F3 tipku u izborniku i izaberite Edge za opciju Type.5. Pritisnite F4 tipku u izborniku i izaberite Risingza Slope.6. Pritisnite F5 tipku u izborniku, a potom F2 tipku kako bi ste izabrali opciju AUTO.7. Pritisnite F5 tipku u izborniku, a potom F3 tipku kako bi ste izabrali DC spregu. Oscilogram

je dan naSlika 27.

8. Pritisnite tipku F1 u izborniku, a potom F4 tipku ponovno, izabreite Falling za opciju Slope,time ste postavili okidanje na padajui brid signala (Slika 28).


24/24

Slika 27 - Okidanje na rastui brid signala

Slika 28 - Okidanje na padajui brid signala

Documents

Upute Za Rad s Osciloskopom