O que pode ser feito com um osciloscópio

Na oficina de um engenheiro eletrônico e eletricista, se não for necessário, pelo menos a presença de um osciloscópio é altamente desejável. É usado junto com instrumentos de medição simples: um amperímetro, voltímetro, ohmímetro e, finalmente, um multímetro. Neste artigo, você aprenderá sobre o osciloscópio - o que é e por que é necessário.

Osciloscópio - o que é isso?

Todo mundo que trabalha com eletricidade sabe que a tensão é medida com um voltímetro e a corrente com um amperímetro. Mas esses dispositivos mostram apenas o valor atual que está no momento da medição. Mesmo ao medir variáveis ​​por valor e sinal de valores, você obtém algum valor médio sobre certos algoritmos ou leis.

Porém, com a ajuda de um voltímetro, você pode monitorar como o valor é medido, no entanto, com erros. Para os medidores de discagem, eles devem-se aos recursos de design e também aos digitais, mas a frequência de amostragem e outros problemas de software também são adicionados.

Mas como rastrear um sinal que muda rapidamente, no qual os valores mudam em milésimos e milionésimos de segundo?

Tais medições são extremamente importantes em muitas áreas:

• Em todas as áreas da eletrônica;

• Ao estudar os parâmetros de equipamentos elétricos;

• No diagnóstico e ajuste de sistemas de automóveis e outros.

Para fazer isso, use osciloscópios e pontas de prova do osciloscópio. Um osciloscópio é o mesmo voltímetro, mas sua tela não mostra o valor da tensão do sinal, mas sua forma e comportamento. A forma de onda é exibida com referência a uma escala calibrada em Volts (verticalmente) e segundos (horizontalmente) - para um estudo detalhado delas.

Na figura abaixo, você vê exemplos de imagens na tela do osciloscópio, o número de microssegundos em um quadrado horizontalmente é destacado em vermelho e quantos volts são destacados verticalmente em verde. Em outras palavras, o preço de divisão na imagem é 1B / div e 10 μs / div.

É importante notar imediatamente que, principalmente, com a ajuda de osciloscópios, é estudado um sinal que é repetido periodicamente. Os sinais arbitrários são estudados aleatoriamente usando um osciloscópio com uma função de gravador de gráficos.

Essa função é predominantemente fornecida por osciloscópios digitais, mas nem todos os osciloscópios digitais podem gravar formas de onda na memória. A foto abaixo mostra um analógico com um tubo de raios catódicos - não é adequado para essas tarefas.

E isso é digital:

Para entender como um sinal medido com um período de uma fração de segundo congela na tela, você pode dar um exemplo simples - um estroboscópio. Se algum objeto em movimento for iluminado periodicamente por flashes de luz de curto prazo, você verá sua posição específica, como nas fotografias.

Além disso, se você iluminar um objeto girando a uma determinada velocidade dessa maneira, desde que a frequência dos flashes coincida com sua velocidade de rotação, você verá um objeto estacionário ou uma parte do objeto em rotação voltada para você do mesmo lado no momento do flash. Se a frequência dos flashes não coincidir com a velocidade de rotação do objeto, você verá uma sequência de suas seções individuais em ordem aleatória.

Também encontrei uma comparação no exemplo de um trem com um número infinito de carros idênticos:

Se o flash for com uma frequência que coincida com a frequência da troca de carros à sua frente, parecerá que toda vez que você vir o mesmo carro parado à sua frente.

O osciloscópio funciona da mesma maneira - exibe a mesma seção de um sinal periódico, como resultado, você pode estudar os recursos de sua alteração.

Dentro da estrutura deste artigo, não abordaremos os blocos em que ele consiste: modos de operação, sincronização e assim por diante; vejamos o que pode ser feito usando um osciloscópio.

Osciloscópio em Eletrônica

A primeira coisa que vem à mente é a eletrônica. Você não pode ver claramente se o transistor foi aberto e com que frequência ele é aberto. Além disso, ao projetar dispositivos modernos de alta velocidade, é importante conhecer não apenas o fato da operação dos comutadores semicondutores, mas também as formas das frentes de ascensão e queda de corrente e tensão.

Graças a isso, você pode descobrir com que precisão o modo de operação do transistor ou de outro componente está selecionado e a operação correta do dispositivo eletrônico como um todo.

Portanto, ao projetar componentes eletrônicos, é necessário usar um osciloscópio para configurar o produto final e selecionar as classificações finais dos componentes, o que aumenta sua confiabilidade.

Osciloscópio de reparo

O reparo eletrônico é o processo de busca de peças com falha, que sem o conjunto necessário de ferramentas se resume à substituição de elementos e componentes, por sua vez, para trazer o dispositivo à capacidade de trabalho. Em outras palavras, repare com uma lança.

Muitas vezes, você pode verificar elementos individuais, como transistores, resistores, indutores e capacitores, com um multímetro ou um testador de transistor universal. Com chips, isso é diferente.

Ao reparar fontes de alimentação, você pode monitorar visualmente a operação do controlador PWM - o coração dos conversores de pulso. Não há mais maneiras pelas quais você possa verificar com segurança sua capacidade de manutenção. Embora isso possa ser verificado por sinais indiretos.

E também:

Durante o reparo dispositivos com microcontroladores Você pode verificar o funcionamento do gerador de relógio, a presença de sinais em todos os pinos do microcontrolador.

Ao diagnosticar amplificadores de som, você pode ver onde o sinal desaparece ou está distorcido.

Reparação automóvel

A maioria dos problemas de funcionamento dos carros modernos, como “não iniciar”, “falhas durante a aceleração”, “dirigir mal e parar” estão relacionados a problemas na parte elétrica. Como todos os motores atualmente instalados são motores de injeção, se estamos falando de gasolina ou gasolina, e se o motor funciona com diesel, provavelmente possui injetores controlados eletronicamente. O mesmo vale para o sistema de ignição.

Para a operação dos sistemas de injeção e ignição de combustível, o cálculo dos momentos de operação dos bicos e faíscas, é necessário conhecer a posição do virabrequim e das árvores de cames do motor. Portanto, os carros estão equipados com muitos sensores.

Para diagnosticar todos esses sistemas, eles usam protocolos de comunicação internos, erros de leitura e testadores de motores - dispositivos que podem se comunicar com o sistema de controle do motor e atuar como um osciloscópio.

Assim, você pode aprender sobre a operação dos sensores de posição, acompanhar a correspondência da posição da árvore de cames e da cambota (fase de temporização).

Com a ajuda de sondas especiais, o sistema de ignição está funcionando corretamente e, pelo formato da forma de onda, determine o mau funcionamento da bobina, velas de ignição, fios de alta tensão e a presença de um pulso na bobina em geral.

O sistema de carregamento do carro pode ser verificado com um osciloscópio. Assim, você pode diagnosticar o mau funcionamento da ponte de diodos do gerador sem removê-lo do carro.

Conclusão

O osciloscópio ajuda a ver a forma de onda e se ela existe. Isso é importante no desenvolvimento de dispositivos e em seu reparo. Deve-se notar que você pode ficar sem ele, mas você gastará muito mais tempo no diagnóstico do dispositivo, e o reparo se transformará em adivinhação com base em café.

Veja também:Osciloscópios portáteis modernos - tipos, características, capacidades e características de uso