Как пользоваться осциллографом?

[Porada]

Доброго времени суток!
Вопрос по использованию цифрового осциллографа, а конкретно PV6501 (http://www.pv65.ru/). В обычных аналоговых осциллографих измерения, насколько я помню, проводятся относительно земли, заземление корпуса и т.д. А как здесь дела обстоят? Питание прибора осуществляется от USB ПК, в приборе предусмотрена гальваническая развязка. И я думаю - можно измерять сигнал на отдельных элементах платы или нет?

[Alexeyslav]

Нет там никакой гальванической развязки. Измерения все проводятся относительно какого-то общего провода, в данном осциллографе общий провод это внешняя часть разъёма, они все соединены и соединены с "-" проводом питания USB. Можно конечно измерять в разных частях схемы, но общий провод должен быть подключен только ОДИН, или от обоих щупов в одну точку схемы.

Осциллограф, даже такой, с настоящей гальванической развязкой входов будет стоить от 1000$. и там не просто гальваническая развязка входов, а нужен именно дифференциальный вход чтобы можно было подключать щупы в разные части схемы.
Да чего гадать, просто прозвоните соответствующие цепи омметром.

[Porada]

Между входом и выходом ничего не звонится

[Alexeyslav]

А между входами?

[Porada]

Осциллограф одноканальный. Есть ещё внешняя синхронизация и генератор частоты, у них общая земля. Питание и канал измерения развязаны

[GAG]

Книга попалась:
Осциллограф - глаз радиолюбителя в схеме. Как работать с осциллографом
Автор: Новиков В.
Год издания: 2011
Страниц: 24
Формат: djvu
Размер: 12,38 MB
Описание: Предлагаемая книга и посвящена приемам работы с осциллографом. Приводятся различные примеры наблюдения и измерения электрических сигналов в радиотехнических цепях. Подается методика визуальной проверки и налаживания различных каскадов радиоустройств.
http://rkniga.ru/knigi/spravochnik/izme ... rafom.html

[Света]

https://sunduk.radiokot.ru/?id=127979447 ... 0%E0%F4%FB

[Porada]

Осциллограф одноканальный. Есть ещё внешняя синхронизация и генератор частоты, у них общая земля. Питание и канал измерения развязаны

Расскажу о развитии ситуации по тому вопросу, который задавал по осциллографу PV6501. Собрал схему импульсного преобразователя по buck-топологии на основе lnk306. Выход 4,3 В, далее линейный стабилизатор на 3,3В. Схема из даташита с минимальными изменениями - двухполупериодный входной выпрямитель и пересчитанные под параметры выхода реактивные компоненты.
Естественно, мне было интересно вживую и на практике увидеть процессы, происходящие в схеме - то, о чём раньше только читал.
Осциллограф у меня PV6501, одноканальный, диф. щупа нет. В общем, решил я уповать на гальваническую развязку и попробовать произвести измерения, не привязывая землю щупа к земле платы, мерить напряжения на отдельных компонентах.
Довольно долго всё было нормально, я спокойно просматривал на экране компьютера кривые напряжений на различных элементах схемы, что было довольно познавательно. Пока в один момент не захотелось проверить напряжение исток ключа lnk306 - вход обратной связи микросхемы. В процессе измерения услышал странный шум в динамике ПК и решил прекратить. После экспериментов выяснилось, что осциллограф начал "притормаживать", и сигнал на мониторе появляется с задержкой, прямо зависящей от длительности отображаемого в окне сигнала. Других последствий не замечено, правда, замеры с отвязкой от земли я проводить больше не рискую.
Возможно, кому-то будет полезна эта информация.

[Oleg10011001]

Нормально ли то, что пытаясь на осциллографе Hantek DSO5202BM отловить в сигнале импульсы с заданной шириной с помощью триггера Pulse я по факту ловлю все импульсы ширина которых лежит в диапазоне например +-5% от заданной ширины, т.е. желая поймать импульсы например с шириной 500us я ловлю импульсы с шириной лежащей в диапазоне от 477us до 527us? На осциллографах других производителей ситуация такая же?

[GARMIN]

Нет. Вы ловите импульсы либо больше 500us, либо меньше. в зависимости от установок.

[Oleg10011001]

Нет. Вы ловите импульсы либо больше 500us, либо меньше. в зависимости от установок.

В соответствии с настройками триггера Pulse, есть возможность ловить импульсы равные, не равные, большие или меньшие по отношению к указанному значению. Я указываю, что хочу чтобы триггер срабатывал только при возникновении импульсов имеющих ширину равную заданной. По факту же триггер начинает срабатывать на импульсы ширина которых лежит в диапазоне примерно +-5% от заданного значения... Проверяется это просто: берем сигнал с калибровочного генератора осциллографа, характеристики которого известны заранее и пытаемся с помощью триггера Pulse, срабатывающего на импульсы имеющие ширину равную заданной, поймать его импульсы, ширина которых лежит между 500us и 501us; в моем случае калибровочный меандр имеет характеристики ~5V 1Khz. У меня этот триггер непрерывно срабатывает в случае, если значение ширины импульса в настройках триггера лежит в диапазоне от 477us до 527us и прекращает срабатывать если установить значение выходящее за пределы указанного диапазона, при этом ручное измерение пойманных импульсов показывало, что их ширина находится в пределах 500us...501us, да и сам осциллограф автоматически вычисляет то же самое, что я получаю при ручном измерении.

[Nosaer]

Здравствуйте. Проблема такая:
Есть схема где реализован прием манчестера. На то время, пока отлаживал схему, к дорожке, по которой идут импульсы подпаял щуп осцилографа чтоб постоянно наблюдать картинку. Когда код контроллера подкорректировал и все заработало как надо, отпаял все лишнее. Запускаю и не работает
Т.е. пока я тычу щупом в линию передачи, посылки воспринимаются контроллером корректно, стоит убрать щуп, как опять начинает идти мусор.
Я даже не могу увидеть то, что происходит на линии, так как стоит только подцепиться опять осцилографом, все красиво, все работает.



Сюда перенес.
Подключите осциллограф через выносной делитель 1:10, что уменьшит его входную емкость в 10 раз и наблюдайте.
aen

[ПТУ-шник]

Далее речь только про аналоговые.

Им можно мерить только периодические сигналы? А если например надо померить помехи с блока питания в зависимости от нагрузки? Он же крагозябру выдаст и непонятно будет.

Можно ли им построить график напряжение-время длительностью минуту-две?

Зарание спасибо.



Тема дубль.
Сюда перенес.
aen

[Oleg10011001]

Есть непонятки с техникой безопасности использования осциллографа. Вот к примеру, я читал, что между земляным контактом пробника осциллографа и местом, куда его предполагается подключить должен быть нулевой электрический потенциал. Правда там где я читал говорилось об USB-осциллографах и не совсем понятно относится это правило к обычным настольным осциллографам? Вот к примеру сразу возникает непонятка. Возьмем обычный блок питания от компа. Там можно получить нестандартное напряжение взяв два плюсовых провода, к примеру +12В и +5В и получив в итоге +7В, т.е. провод имеющий относительно нуля потенциал +5В будет использоваться как минусовой контакт. Как за таким напряжением наблюдать с помощью осциллографа, если между минусовым контактом и нулем (землей) имеется электрический потенциал +5В? Далее, не раз слышал советы подключать осциллограф к электросети убрав заземление. Попробовал так сделать, и обнаружил, что после этого между землей на плате Arduino Uno, которая подключена к заземленному компу, и земляными контактами на BNC-разъемах осциллографа появился потенциал около 110В переменного напряжения, т.е. если я подключу земляной провод пробника к этой плате, то в соответствии с вышеуказанным правилом осциллограф выйдет из строя? Кстати, заземление у меня в квартире выполнено как зануление; может быть в этом проблема... В общем, я запутался:( Помогите, плиз, начинающему разобраться с этим...

[Alexeyslav]

Чтобы ответить на этот вопрос нужно просто представить себе как всё устроено и нарисовать эквивалентную схему.
Дело в том что общий провод осциллографа жёстко заземлён на средний вывод розетки, и если его подцепить в цепь с ненулевым потенциалом то по цепи потечёт ток - иногда это будет ток КЗ в 100А и самые слабые провода(а ими окажутся провода щупов) просто сгорят, а вот в другом случае всё несколько интереснее.
Возьмём к примеру компьютерный блок питания, как типичный пример любого импульсного преобразователя напряжения. В нём высоковольтная часть и низковольтная разделены трансформатором, таким образом потенциал общего "нуля" на выходе блока плавающий и не имеет конкретного значения. Он может иметь тысячи вольт. Но в момент подключения щупа потенциалы выравниваются легко и непринуждённо - этому противостоит только собственная ёмкость приборов на уровне 10...100пФ, поэтому процесс выравнивания потенциалов заканчивается в наносекунды, а если взять АМ-приёмник и слушать в это время эфир мы зарегистрируем радиочастотный всплеск - эта ёмкость и провода одновременно будут играть роли и колебательного контура и антенны.
Это в идеале. Но реальность, как говорится, ставит нас раком. Неконтролируемое накопление высокого потенциала на выходе блока питания недопустимо - т.к. произойдёт пробой изоляции трансформатора с соответствующими последствиями, поэтому изоляцию трансформатора ШУНТИРУЮТ специальным КОНДЕНСАТОРОМ соединяющим общий провод выхода и розетки. Это гарантирует что потенциал на выходе не будет больше потенциала на заземляющем проводе розетки более чем 350В, с чем изоляция трансформатора вполне способна справится.
В блоке питания осциллографа та же самая петрушка - тот же конденсатор и связь с сетью...
Поэтому когда мы пытаемся измерить выход блока питания осциллографом получаем там 110В при отсутствии ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО ПРОВОДА в розетке. Так же, ток через эти конденсаторы идёт через щупы, создаёт падение напряжения и складывается с измеряемым напряжением - в итоге на экране видим посторонние шумы.
В таких случаях используют гальваническую развязку для питания осциллографа и/или нагрузки в виде трансформатора 1:1, либо используют осциллограф со встроенной батареей.
Кстати, обычный низкочастотный трансформатор тоже не идеален - его с сетью связывает ток утечки и ёмкость между обмотками, которая даже на 50Гц и входном сопротивлении осциллографа в 10МОм может дать ощутимую проводимость и повлиять на результаты измерений.
Можете на досуге посчитать, какой делитель получится из конденсатора 10...100пФ и сопротивления в 10МОм на частоте 50гц и частоте в 100кГц(силовая проводка может быть отличной антенной для этой частоты) например.
Вот для интереса взял качественный трансформатор на 6Вт - ёмкость между первичной и вторичной обмотками 22пФ(примерно 400кОм на частоте 1кгц). И 50пФ между двумя вторичными обмотками.
У более мощных трансформаторов положение ещё хуже.

[uzer]

Есть непонятки с техникой безопасности использования осциллографа.

Если осциллограф стационарный и не имеет гальванической развязки, то заведите изолирующий трансфоматор 220-220 для работы с теми же импульсниками. А лучше всего - приобрести прибор с изолированными каналами. В самом крайнем случае возможно включить осциллограф без заземления (есть даж "пилоты" с отдельной розеткой, у которой нет контактов заземления) и убедиться, что к нему больше ничего не подключено.

[uzer]

По факту же триггер начинает срабатывать на импульсы ширина которых лежит в диапазоне примерно +-5% от заданного значения...

Именно так и должен работать триггер по длительности. Так как дельта необходима обязательно.
В простых приборах в паспорте пишут процент отклонения или прямо в самом интерфейсе. Например, простой флюк так и показывает условие "=t (±10%)". А вот приборы "посолиднее" дают выбрать время и дельту по своему усмотрению, либо прямо указать диапазон.

[Oleg10011001]

Alexeyslav,
uzer,
Благодарю Вас за ответы!

В таких случаях используют гальваническую развязку для питания осциллографа и/или нагрузки в виде трансформатора 1:1, либо используют осциллограф со встроенной батареей.

Если осциллограф стационарный и не имеет гальванической развязки, то заведите изолирующий трансфоматор 220-220 для работы с теми же импульсниками.

К сожалению, мой осциллограф не имеет ни встроенной батареи, ни возможности работы от внешней батареи. Трансформатора 230В на 230В у меня пока тоже нет, это уже не говоря о том, что, как я понял, с его использованием не все так просто. В общем, пока что мой осциллограф не имеет гальванической развязки с питающей электросетью. Мне вот интересно, можно ли для этой цели использовать обычный UPS, отключенный от розетки на время работы осциллографа?

[uzer]

С трансформатором никаких проблем нет, так ёмкость составляет десятки пикушек. У любого осциллографа с изолированными каналами тоже есть трансформаторы и паразиты ёмкости между каналами. На частоте 50 Гц такая ёмкость никакой роли не играет.
Бесперебойник, конечно, можно использовать - только пищалку отключить. С импульсным питанием никаких проблем, так как по факту все питание осуществляется постоянной.

[Alexeyslav]

Ха... можно взять два одинаковых трансформатора и соединить их вторичными обмотками, а первичные использовать для изоляции.

10 пикофарад, с входным сопротивлением осциллографа в 10МОм и на 50Гц существенно будут влиять.