Как читать данные на экране осциллографа

по Йосту Нуссельдеру | Обновление:  20 июня 2021
Мне нравится создавать бесплатный контент, полный советов для моих читателей, вас. Я не принимаю платное спонсорство, мое мнение принадлежит мне, но если вы сочтете мои рекомендации полезными и в конечном итоге купите что-то, что вам нравится, по одной из моих ссылок, я мог бы получить комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас. Узнать больше
Осциллограф измеряет напряжение питания любого источника и отображает график зависимости напряжения от времени на прикрепленном к нему цифровом экране. Этот график используется в различных областях электротехники и медицины. Благодаря точности и визуальному представлению данных, осциллографы являются широко используемым устройством. На первый взгляд может показаться, что в этом нет ничего особенного, но это может быть очень полезно для понимания того, как ведет себя сигнал. Наблюдение за постоянным изменением может помочь вам найти острые детали, которые невозможно было узнать без живого графика. Мы научим вас читать экран осциллографа для некоторых распространенных медицинских и инженерных целей.
Как читать экран осциллографа

Использование осциллографа

Использование осциллографа в основном используется в исследовательских целях. В электротехнике он обеспечивает чувствительное и точное визуальное представление сложных волновых функций. Помимо базовых данных, частоты и амплитуды, их можно использовать для изучения любых шумов в цепях. Также можно рассмотреть формы волн. В области медицины осциллографы используются для проведения различных тестов на сердце. Постоянное изменение напряжения со временем преобразуется в биение сердца. Глядя на график осциллографов, врачи могут получить важную информацию о сердце.
Использование осциллографа

Чтение экрана осциллографа

После того, как вы подключили пробники к источнику напряжения и сумели получить выходной сигнал на экране, вы сможете прочитать и понять, что означает этот выходной сигнал. Графики означают разные вещи для техники и медицины. Мы поможем вам понять и то, и другое, ответив на некоторые из наиболее распространенных вопросов.
Чтение на экране осциллографа

Как измерить напряжение переменного тока с помощью осциллографа?

Источник переменного тока или напряжение переменного тока изменяют направление потока относительно времени. Итак, график, полученный для переменного напряжения, представляет собой синусоидальную волну. Мы можем рассчитать частоту, амплитуда, период времени, шумы и т. д. из графика.
Как измерить переменное напряжение с помощью осциллографа-1

Шаг 1: понимание масштаба

На экране вашего осциллографа есть небольшие квадратные прямоугольники. Каждый из этих квадратов называется делением. Однако масштаб - это значение, которое вы присваиваете отдельному квадрату, то есть делению. В зависимости от того, какую шкалу вы установите на обеих осях, ваши показания будут различаться, но в конечном итоге они будут отражать одно и то же.
Понимание масштаба

Шаг 2. Знайте вертикальное и горизонтальное сечения

Полученные значения по горизонтали или оси X указывают время. И у нас есть значения напряжения по оси Y. В вертикальной части есть ручка для установки значений напряжения на деление (вольт / деление). В горизонтальной части также есть ручка, которая устанавливает значение времени на деление (время / деление). Обычно значения времени не задаются в секундах. Миллисекунды (мс) или микросекунды более распространены, потому что измеренная частота напряжения обычно находится в диапазоне до килогерц (кГц). Значения напряжения находятся в вольтах (v) или милливольтах.
Знать вертикальные и горизонтальные сечения

Шаг 3: наберите ручки позиционирования

Есть две другие ручки, как в горизонтальной, так и в вертикальной части осциллографа, которые позволяют перемещать весь график / рисунок сигнала по осям X и Y. Это может быть очень полезно для получения точных данных с экрана. Если вам нужны точные данные с графика, вы можете переместить график и сопоставить его с острием квадрата деления. Таким образом, вы можете быть уверены в количестве делений. Однако не забудьте рассмотреть нижнюю часть графика.
Поверните ручки позиционирования

Шаг 4: Измерение

После того, как вы установите ручки в разумное положение, вы можете начать измерения. Наибольшая вертикальная высота, которую график достигнет от положения равновесия, называется амплитудой. Скажем, вы установили масштаб по оси Y как 1 вольт на деление. Если ваш график достигает 3 наименьших квадратов от положения равновесия, то его амплитуда составляет 3 вольта.
Измерение
Период времени на графике можно узнать, измерив расстояние между двумя амплитудами. Для оси X предположим, что вы установили масштаб на 10 микросекунд на деление. Если расстояние между двумя пиковыми точками вашего графика составляет, скажем, 3.5 деления, то это соответствует 35 микросекундам.

Почему на осциллографе видны более крупные волны

Некоторые ручки на вертикальном и горизонтальном участках можно набрать, чтобы изменить масштаб графика. Изменяя масштаб, вы увеличиваете и уменьшаете масштаб. Из-за большего масштаба, скажем, 5 единиц на деление, на осциллографе будут видны более крупные волны.

Что такое смещение постоянного тока на осциллографе

Если средняя амплитуда волны равна нулю, волна формируется таким образом, что ось X имеет нулевые значения ординаты (значения оси Y). Однако некоторые формы сигналов создаются выше оси X или ниже оси X. Это потому, что их средняя амплитуда не равна нулю, а больше или меньше нуля. Это состояние называется смещением постоянного тока.
Что такое смещение постоянного тока на осциллографе

Почему большие волны, видимые на осциллографе, представляют сокращение желудочков

Если на осциллографе видны более крупные волны, это означает сокращение желудочков. Волны больше, потому что насосное действие желудочков сердца намного сильнее, чем предсердий. Это потому, что желудочек перекачивает кровь из сердца во все тело. Значит, для этого требуется огромное количество силы. Врачи следят за волнами и изучают волны, формируемые на осциллографе, чтобы понять состояние желудочков, предсердий и, в конечном итоге, сердца. Любая необычная форма или скорость формирования волн указывает на проблемы с сердцем, к которым врачи могут помочь.
Большие волны, видимые на осциллографе

Проверьте дополнительную информацию на экране

Современные осциллографы показывают не только график, но и набор других данных. Наиболее распространенный из этих данных - частота. Поскольку осциллограф дает данные относительно определенного времени, значение частоты может продолжать изменяться относительно времени. Количество изменений зависит от испытуемого. Компании, которые производят осциллографы высшего качества постоянно пытаются улучшить взаимодействие с пользователями своих устройств и раздвинуть границы. С этой целью ставят большое количество дополнительных настроек для устройства. Опции для сохранения графика, запуска чего-либо снова и снова, замораживания графика и т. Д. - вот некоторые из вещей, информацию о которых вы можете увидеть на экране. Все, что вам нужно для новичка, - это умение читать и собирать данные с графика. Вам не обязательно сначала понимать их все. Как только вы освоитесь с ним, начните изучать кнопки и посмотрите, какие изменения появятся на экране.

Заключение

Осциллограф - важный инструмент как в области медицины, так и в области электротехники. Если у вас есть более старые модели осциллографов, мы рекомендуем сначала начать с них. Вам будет проще и менее запутанным, если вы начнете с чего-то базового.

Я Йоост Нуссельдер, основатель Tools Doctor, контент-маркетолог и папа. Мне нравится пробовать новое оборудование, и с 2016 года вместе со своей командой я пишу подробные статьи в блогах, чтобы помочь постоянным читателям с инструментами и советами по изготовлению.