Oscilloskop
Fagomgrep
- bølgeform
- grafisk framstilling av spenning over tid
- amplitude
- høgda til signalet, målt i volt
- frekvens
- talet på svingingar per sekund (Hz)
- trigger
- funksjon som synkroniserer signalet for stabil visning
- signalstøy
- uønskte elektriske svingingar som forvrenger signalet
Kva er eit oscilloskop?
Eit oscilloskop er eit elektronisk måleinstrument som viser spenningsvariasjonar over tid som ein graf på ein skjerm. Den horisontale aksen viser tid (s), mens den vertikale viser spenning (V).
Ved å kople prober til eit signal kan vi observere korleis spenninga endrar seg, til dømes om eit signal er stabilt, forvrengt eller uregelmessig.
Oscilloskopet blir brukt både til måling, feilsøking og utvikling av elektroniske system. I industrien blir det brukt til å kontrollere alt frå sensorar og motorstyringar til datakommunikasjon og signalbehandling.
Bruksområde
1. Analyse av AC- og DC-signal
Oscilloskopet kan vise både vekselstraum (AC) og likestraum (DC).
Ved å samanlikne forma og amplituden til signalet (spenningshøgde) kan vi vurdere kvaliteten og stabiliteten til kretsen.
Døme
I ei straumforsyning kontrollerer ein teknikar at utgangssignalet er jamt (DC) og utan støy frå nettspenninga (AC).
2. Feilsøking i elektroniske kretsar
Oscilloskopet blir brukt til å oppdage feil som brot, støy, forvrenging eller feil signalnivå.
Der eit multimeter berre gir éin verdi, kan oscilloskopet vise korleis signalet faktisk endrar seg over tid, noko som gir langt meir informasjon.
Døme
I ein krets for motorstyring blir signalet målt til ein sensor. Grafen viser ujamn puls, som er eit teikn på dårleg kontakt eller at ein komponent er defekt.
3. Måling av signalstøy og bølgeformer
Ved hjelp av oscilloskopet kan ein studere bølgeforma til eit signal, til dømes om ho er rein (sinusforma) eller forvrengd.
Instrumentet kan òg måle støy (uønskte svingingar) som kan forårsake feil i elektronikk eller kommunikasjonssystem.
Døme
I ein lydforsterkar viser oscilloskopet små svingingar på toppane av signalet. Det er eit tydeleg teikn på elektrisk støy i straumforsyninga.
Viktige innstillingar og funksjonar
For å tolke signalet rett må ein stille inn oscilloskopet korrekt. Dei tre viktigaste kontrollane er tidbase, spenningssensibilitet og trigging.
1. Tidbase (s/div.)
Tidbasen avgjer kor mykje tid som blir vist per rute på skjermen.
Ein låg tidbase (til dømes 1 ms/div.) viser raske signal, mens ein høgare (til dømes 1 s/div.) blir brukt for langsame signal.
Døme
Ved måling av høgfrekvente signal må tidbasen stillast lågt for å vise detaljar i bølgeforma.
2. Spenningssensibilitet (V/div.)
Spenningssensibiliteten viser kor mykje spenning kvar vertikale rute representerer.
Dette lar deg tilpasse visninga slik at signalet passar på skjermen.
Døme
Viss eit signal har høg amplitude, aukar vi V/div. for å unngå at signalet "går ut" av skjermen.
3. Trigger
Trigger-funksjonen stabiliserer signalet slik at det blir vist roleg på skjermen, i staden for at det flimrar.
Oscilloskopet startar visninga ved eit valt spenningsnivå, slik at kvar måling begynner på same punkt i signalet.
Døme
Ved måling av eit PWM-signal (pulserande signal frå motorstyring) blir triggeren brukt til å fryse biletet slik at ein ser éin stabil puls om gongen.
4. Andre nyttige funksjonar
Mange oscilloskop har to eller fleire kanalar, slik at ein kan samanlikne fleire signal samtidig.
Målemarkørar blir brukte for å lese av tidsforskjellar og spenningsnivå direkte på skjermen.
Ein FFT-analyse viser frekvensinnhaldet i signalet (blir brukt i støy- og vibrasjonsanalyse).
Refleksjonsspørsmål
Kva kan eit oscilloskop vise som eit multimeter ikkje kan?
Korleis blir triggerfunksjonen brukt for å stabilisere signalvisninga?
Kvifor er det viktig å velje rett tidbase og spenningsområde?
Korleis kan oscilloskopet bidra til å oppdage elektrisk støy i eit system?