Як розрахувати частоту за допомогою осцилографа?

Мені подобається створювати безкоштовний контент, повний порад для моїх читачів. Я не приймаю платне спонсорство, моя думка - моя, але якщо вам будуть корисні мої рекомендації, і ви в кінцевому підсумку купите те, що вам сподобається, за одним із моїх посилань, я можу заробити комісію без додаткових витрат. Дізнайтесь більше

Осцилографи можуть вимірювати та відображати миттєву напругу графічно, але майте на увазі, що осцилограф і графічний мультиметр це не те саме. Він складається з екрану, який має вертикальні та горизонтальні лінії у формі графіка. Осцилограф вимірює напругу та відображає її як графік залежності напруги від часу на екрані. Зазвичай він не показує частоту безпосередньо, але ми можемо отримати близько пов’язаний параметр з графіка. Звідти ми можемо обчислити частоту. Деякі з останніх сучасних осцилографів можуть автоматично обчислювати частоту, але тут ми зосередимося на тому, як обчислити її самостійно.

Як обчислити частоту за допомогою осцилографа-FI

У цьому пості ми розглянемо:

Органи керування та перемикачі на осцилографі
Налаштування графіка осциллоскопа та обчислення частоти
Висновок

Органи керування та перемикачі на осцилографі

Щоб розрахувати частоту, нам потрібно підключити її до дроту за допомогою щупа. Після підключення він покаже синусоїду, яку можна налаштувати за допомогою елементів керування та перемикачів на осцилографі. Тому важливо знати про ці перемикачі керування.

Елементи керування та перемикачі на осцилографі

Канал зонда У нижньому рядку у вас буде місце для підключення щупа до осцилографа. Залежно від типу пристрою, який ви використовуєте, може бути один або кілька каналів. Позиційна ручка На осцилографі є горизонтальна і вертикальна позиційні ручки. Коли він показує синусоїду, вона не завжди знаходиться в центрі. Ви можете обертати ручку вертикального положення, щоб зробити форму сигналу в центрі екрана. Так само іноді хвиля займає лише частину екрана, а інша частина екрана залишається порожньою. Ви можете обертати регулятор горизонтального положення, щоб покращити горизонтальне положення хвилі та заповнити екран. Вольт/діл. і час/діл Ці дві ручки дозволяють змінювати значення для поділки графіка. В осцилографі напруга показано на осі Y, а час — на осі X. Поверніть ручки вольт/діл. і час/діл., щоб налаштувати значення, яке ви хочете відображати на графіку для кожного поділу. Це також допоможе вам отримати краще уявлення про графік. Управління тригером Осцилограф не завжди дає стабільний графік. Іноді вона може бути спотворена в деяких місцях. Тут настає важливість спрацьовування осцилографа. Керування тригером дозволяє отримати чистий графік на екрані. Він позначений жовтим трикутником у правій частині екрана.

Налаштування графіка осциллоскопа та обчислення частоти

Частота – це число, яке вказує, скільки разів хвиля завершує свій цикл за кожну секунду. В осцилографі ви не можете виміряти частоту. Але ви можете виміряти період. Період – це час, необхідний для формування повнохвильового циклу. Це можна використовувати для вимірювання частоти. Ось як ви це зробите.

Налаштування осциллоскопа графіка та обчислення частоти

Підключення зонда

Спочатку підключіть одну сторону пробника до каналу пробника осцилографа, а іншу сторону до дроту, який потрібно виміряти. Переконайтеся, що ваш провід не заземлений, інакше це призведе до короткого замикання, яке може бути небезпечним.

Використання регуляторів позиції

Позиціонування має велике значення, що стосується частоти. Ключовим тут є розпізнавання завершення хвильового циклу.

Горизонтальне положення Після підключення дроту до осцилографа він видасть синусоїду. Ця хвиля не завжди знаходиться посередині або займає весь екран. Поверніть ручку горизонтального положення за годинниковою стрілкою, якщо вона не займає повний екран. Поверніть його проти годинникової стрілки, якщо вам здається, що він займає забагато місця на екрані. Вертикальне положення Тепер, коли ваша синусоїда охоплює весь екран, ви повинні зробити його центрованим. Якщо хвиля знаходиться у верхній частині екрана, поверніть ручку за годинниковою стрілкою, щоб опустити її. Якщо він знаходиться в нижній частині екрана, поверніть його проти годинникової стрілки.

Використання тригера

Тригерний перемикач може бути ручкою або перемикачем. Ви побачите маленький жовтий трикутник у правій частині екрана. Це тригерний рівень. Відрегулюйте цей рівень тригера, якщо показана хвиля має статику або вона нечітка.

Використання напруги/діл. та часу/діл

Обертання цих двох регуляторів призведе до змін у вашому обчисленні. Незалежно від налаштувань цих двох регуляторів, результат буде однаковим. Тільки розрахунок буде відрізнятися. Обертання ручок Voltage/div зробить ваш графік вертикально високим або коротким, а обертання регулятора Time/div зробить ваш графік горизонтально довгим або коротким. Для зручності використовуйте 1 вольт/діл. і 1 час/діл., якщо ви бачите повний хвильовий цикл. Якщо ви не можете побачити повний цикл хвиль у цих налаштуваннях, ви можете змінити його відповідно до ваших потреб і використовувати ці параметри у своєму обчисленні.

Період вимірювання та обчислення частоти

Скажімо, я використав 0.5 вольта на вольт/діл., що означає, що кожна поділка представляє 5 напруги. Знову 2 мс на час/розділ, що означає, що кожен квадрат становить 2 мілісекунди. Тепер, якщо я хочу обчислити період, я повинен перевірити, скільки поділок або квадратів потрібно по горизонталі, щоб утворився повний хвильовий цикл.

Період вимірювання та частота обчислення

Розрахунковий період

Скажімо, я виявив, що для формування повного циклу потрібно 9 поділів. Тоді період – це множення налаштувань часу/розділу та кількості поділок. Отже, в цьому випадку 2 мс*9 = 0.0018 секунди.

Розрахунок частоти

Тепер, згідно з формулою, F= 1/T. Тут F - частота, а T - період. Отже, частота в цьому випадку буде F=1/.0018= 555 Гц.

Ви також можете обчислити інші речі, використовуючи формулу F=C/λ, де λ — довжина хвилі, а C — швидкість хвилі, яка є швидкістю світла.

Висновок

Осцилограф є дуже важливим інструментом в електричній сфері. Осцилограф використовується для спостереження за дуже швидкими змінами напруги з часом. Це щось мультиметр не можу зробити. Там, де мультиметр показує лише напругу, можна використовувати осцилограф зробіть це графіком. На графіку можна виміряти більше, ніж напруга, наприклад період, частоту та довжину хвилі. Тому важливо дізнатися про функції осцилографа.

Я Йост Нуссельдер, засновник Tools Doctor, контент-маркетолог і тато. Я люблю випробовувати нове обладнання, і разом зі своєю командою я створюю детальні статті в блозі з 2016 року, щоб допомогти лояльним читачам інструментами та порадами щодо виготовлення.