Műszertechnikai és Automatizálási Intézet MÉRÉSTECHNIKA LABORATÓRIUMI MÉRÉSEK ÚTMUTATÓ

Átírás

1 Óbudai Egyetem Kandó Kálmán Villamosmérnöki Kar Műszertechnikai és Automatizálási Intézet MÉRÉSTECHNIKA LABORATÓRIUMI MÉRÉSEK ÚTMUTATÓ 20/8. sz. mérés PC oszcilloszkóp Markella Zsolt Budapest 2013 második javított kiadás

2 Lehetőség szerint aki teheti kétoldalasan nyomtassa ki! Kérem NE változtassák meg az oldalszámozást! A méréseken mindenképpen kétoldalasan használja ezt az útmutatót. Megpróbáltuk a rajzokat és az információkat két oldalanként tagolni. Mielőtt elkezdene egy mérést az egyes mérési pontokat kérem olvassák végig! Bizonyos instrukciókat csak a mérési pont végén kapnak meg! Bár megjegyzem a mérésre való felkészülés része a teljes útmutató elolvasása is. A dőlt betűs rész minden esetben kiegészítő információkat tartalmaz a munkájuk segítése érdekében. 2

3 Biztonsági előírások Figyelem, nagyon fontos! Ha nem használja az Optikai Leválasztó egységet, akkor az oszcilloszkóp földje közvetlenül a számítógép földjére van kötve. A mérőföld soha nem köthető más potenciálra, mint a PC földelése. Biztonságosan mérhető berendezések: Teleppel ellátott berendezés Transzformátoron vagy adapteren keresztül ellátott berendezés. Potenciálisan veszélyes berendezések: A berendezés közvetlenül a 230V-os hálózatra csatlakozik (régi TV-k). A berendezés egyes alkatrészei közvetlenül a 230V-os hálózatra csatlakoznak ("dimmer"-ek). Ha ilyen berendezéssel szeretnénk mérni, akkor egy izoláló transzformert kell, hogy használjunk a műszerhez való csatlakozáshoz. Ha a PC földje a hálózati védőföldre és az oszcilloszkóp földje esetlegesen a tápfeszültségre van csatlakoztatva, akkor az oszcilloszkópon és a PC-n nagy áram fog keresztül folyni. Ez tönkreteheti az oszcilloszkópot és a számítógépet is. 3

4 A készülék kezelése: Kezelőszervek a készüléken: RV2 és RV5 pontenciométerek: Y pozíció, a képernyőn való függőleges beállításra használhatók. SW2 és SW3 (3 állású) kapcsolók: AC: A bemeneti jel kapacitívan van összekötve a bemeneti fokozattal. Csak AC komponensek mérhetők. GND: A bemeneti jel meg van szakítva és a bemeneti fokozat a földre van kötve. Használjuk ezt a beállítást a referencia pont kiválaszásához a képernyőn. DC: A bemeneti jel közvetlenül a bemeneti fokozattal van öszekötve. AC (váltakozó áram) és DC (egyenáram) is mérhető. A Digitális Tároló Oszcilloszkóp (DSO) üzemmód kezelőszervei a képernyőn: A megfelelő piktogramra való kattintással lehet a megfelelő értéket kiválasztani. ON/OFF: A csatorna BE/KI kapcsolása VOLTS/DIV: Az egy osztást kitöltő csúcstól-csúcsig tartó értéket jelöli TRIG ON/OFF: A szabadon futó és az indított üzemmód közt vált TRIG LEVEL: A trigger szint beállítása, a képernyőn jel mutatja a szintet TRIG CH: A trigger forrásának kiválasztása: CH1 vagy CH2 EDGE: Triggerelés felfutó vagy lefutó élre történjen RUN ON/OFF: Képernyő folyamatos frissítése (RUN) a a képernyő megállítása (OFF) SINGLE: A trigger jel létrejötte után csak egyszer frissíti a képet (Csak a RUN OFF állásában működik) X-POSITION:Vízszintesen mozgat a képernyőn. Egy kék vonal mutatja a trigger referencia szintjét. "0" megnyomásával az előző állapotra áll vissza. SAVE: Lemezre menti a jelet, a név hozzárendelés automatikus egy gomb megnyomásáig EXIT: A programból való kilépés 4

5 TIME/DIV: Az vízszintes osztás hoz tartozó időt állítja be L/S: A monitoron kirajzolásra kerülő mintavett jel pontokból áll, szükségszerűen két pont közötti távolságot egy görbével kell összekötni. Ez a gomb lehetőséget ad lekerekített S (magas frekvencia esetén) és lineáris interpolációra L (alacsony jel esetén). Az L/S csak a következő TIME/DIV poziciók esetén működik; 0.5, 0.2 és 0.1 s. lineáris interpoláció lekerekített interpoláció Nagyítási és görgetési funkció: Egy álló kép egyszerűen kinagyítható a TIME/DIV kapcsoló állásának változtatásával. Az erdeti jel. Időskála 0.5us/DIV Ugyanaz a jel 0.2us/DIV-es időskálával Elő-triggerelési funkció lehetőséget ad a triggerelés előtti jel megtekintésére Az X irányú triggerelési szint referencia pontja látható a képernyőn 5

6 Markerek használata: Négy marker áll rendelkezésre: két vizszíntes a feszültség és kettő függőleges az idő és a frekvencia mérésére. Feszültség mérése: -mozgassuk az egeret a jelablak felső szegélyéhez -nyomjuk meg a bal egérgombot és tartsuk is nyomva, majd húzzuk bele a markert a jelbe -a második markert ugyanígy használhatjuk -a két marker közötti feszültség leolvasható a bal alsó sarokban. Megjegyzés: Ha mindkét csatornát használjuk, akkor az egyes csatorna markereinek elsőbbsége van. Idő és frekvencia mérése: - Mozgassuk az egeret a képernyő bal oldali szegélyéhez. - Nyomjuk meg a bal egérgombot és tartsuk továbbra is nyomva és húzzuk bele a markert a jelbe. -a második markert ugyanígy használhatjuk - Az két marker közötti idő és az ebből számított frekvencia a képernyő jobb sarkában olvasható le. Megjegyzés: Nagyításnál megeshet, hogy a függőleges marker valamelyik oldalról eltűnik a képernyőről. Ha ez történik, akkor előhívható a szegélyről a fentiekben leírtak alapján. 6

7 Hogyan kerüljük el az interferenciát (aliasing) a mintavételi frekvenciával: A bejövő jel és a mintavételi frekvencia közötti interferencia esetén, megeshet, hogy a képernyőn latható frekvencia hamis; ha ezt el akarjuk kerülni, célszerű az időalapot olyan kis értékkel kezdeni, amilyennel csak lehetséges (0.1 s) ha ismeretlen frekvenciát akarunk leolvasni. A mintavételi frekvencia értékének legalább kétszer akkorának kell lennie, mint a mérendő frekvenciának. (Lásd az alábbi táblázatban). TIME/DIV A látszólagos mintavételi fekvencia A valóságos mintavételi frekvencia 0,1 s 32MHz 32MHz 0,2 s 32MHz 32MHz 0,5 s 32MHz 32MHz 1 s 32MHz 32MHz 2 s 16MHz 32MHz 5 s 6,4MHZ 32MHz 10 s 3,2MHz 16MHz 20 s 1,6MHz 8MHz 50 s 640KHz 3,2MHz 0,1ms 320KHz 1,6MHz 0,2ms 160KHz 800KHz 0,5ms 64KHz 320KHz 1ms 32KHz 160KHz 2ms 16KHz 80KHz 5ms 6,4KHz 32KHz 10ms 3,2KHz 16KHz 20ms 1,6KHz 8KHz 50ms 640Hz 3,2KHz 100ms 320Hz 1,6KHz A Spektrumanializátor (FFT) üzemmód kezelőszervei a képernyőn: Megírás alatt! A Regisztráló (REC) üzemmód kezelőszervei a képernyőn: Megírás alatt! 7

8 Mérési feladatok: A Digitális Tároló Oszcilloszkóp (DSO) üzemmódban: - Mérjen a kurzorokkal - Állapítsa meg a legnagyobb és legkisebb mérhető jel-frekvenciáját - Idézze elő az aliasing jelenséget A Spektrumanializátor (FFT) üzemmódban: - Vegye fel egy 1 khz-es négyszög, háromszög és szinusz jel spektrumát - Adjon magyarázatot a szinusz jel spektrumára A Regisztráló (REC) üzemmódban: - Próbálja meg a generátorral beállítható legkisebb frekvenciát ábrázolni 8