Operasi Oscilloscope Asas

ERCP Procedure (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Operasi Oscilloscope Asas

Litar Elektrik AC


soalan 1

Osiloskop adalah peralatan ujian elektronik yang sangat berguna. Kebanyakan semua orang telah melihat osiloskop yang digunakan, dalam bentuk monitor jantung (electrocardiogram, atau EKG) jenis yang dilihat di pejabat dan hospital doktor.

Apabila memantau ketegangan jantung, apakah dua paksi (mendatar dan menegak) skrin oscilloscope mewakili "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00530x01.png">

Dalam penggunaan elektronik umum, apabila mengukur isyarat voltan AC, apakah yang dimaksudkan oleh dua paksi (mendatar dan menegak) skrin oscilloscope?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

EKG menegak = penguncupan otot jantung ; EKG mendatar = masa

Tujuan umum menegak = voltan ; Tujuan umum mendatar = masa

Nota:

Fungsi oscilloscope sering dipelajari melalui interaksi. Pastikan anda mempunyai sekurang-kurangnya satu osiloskop beroperasi di dalam kelas untuk interaksi pelajar semasa masa perbincangan.

Soalan 2

Inti dari osiloskop analog adalah jenis khas tiub vakum yang dikenali sebagai Cathode Ray Tube, atau CRT . Walaupun berfungsi sama dengan CRT yang digunakan di televisyen, tiub paparan oscilloscope dibina khas untuk tujuan mengukur alat ukur.

Terangkan bagaimana fungsi CRT. Apa yang berlaku di dalam tiub untuk menghasilkan paparan gelombang pada skrin "# 2"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Terdapat banyak tutorial dan buku rujukan yang sangat baik mengenai fungsi CRT - bacalah beberapa daripada mereka!

Nota:

Beberapa pelajar anda boleh melihat gambar dan ilustrasi CRT untuk digunakan dalam pembentangan mereka. Jika boleh, berikan cara untuk pelajar individu berkongsi hasil visual mereka dengan rakan sekelas mereka, melalui penggunaan projektor, monitor komputer, atau projektor komputer. Bincangkan secara terperinci operasi CRT dengan pelajar anda, terutama dengan menyatakan kaedah elektrostatik pesongan elektron rasuk yang digunakan untuk "mengarahkan" balok ke kawasan tertentu pada skrin.

Soalan 3

Apabila paksi menegak ("Y") dari osiloskop dipendekkan, hasilnya hendaklah menjadi garis lurus di tengah-tengah skrin:

Tentukan polariti DC sumber voltan, berdasarkan ilustrasi ini:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Soalan ini mencabar pelajar untuk mengetahui kedua-dua polarisasi siasatan (dan klip tanah), serta orientasi paksi Y. Sudah tentu, sangat penting bahawa kawalan gandingan ditetapkan pada "DC" untuk berjaya mengukur isyarat DC.

Soalan 4

Osiloskop disambungkan kepada bateri voltan yang tidak diketahui. Hasilnya ialah garis lurus pada paparan:

Dengan asumsi paparan osiloskop telah "sifar" dengan betul dan sensitiviti menegak ditetapkan kepada 5 volt setiap bahagian, tentukan voltan bateri.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Voltan bateri sedikit lebih besar daripada 6.5 volt.

Nota:

Mengukur voltan pada paparan osiloskop sangat serupa dengan mengukur voltan pada voltmeter analog. Hubungan matematik antara bahagian dan julat skala adalah sama. Inilah salah satu sebab saya menggalakkan pelajar menggunakan multimeters analog sekali-sekala dalam lab kerja mereka, jika tidak ada alasan lain selain untuk melihat pratonton penafsiran skala oscilloscope.

Soalan 5

Seorang juruteknik bersedia menggunakan oscilloscope untuk memaparkan isyarat voltan AC. Selepas menghidupkan oscilloscope dan menghubungkan probe input Y ke titik ujian sumber isyarat, paparan ini muncul:

Apakah kawalan paparan yang perlu diselaraskan pada oscilloscope untuk menunjukkan kurang kitaran isyarat ini pada skrin, dengan ketinggian yang lebih besar (amplitud) "# 5"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Kawalan "timebase" perlu diselaraskan untuk beberapa saat bagi setiap pembahagian, manakala kawalan "menegak" perlu diselaraskan untuk kurang voltan setiap bahagian.

Nota:

Bincangkan fungsi kedua-dua kawalan ini dengan pelajar anda. Jika boleh, tunjukkan senario ini menggunakan osiloskop sebenar dan penjana fungsi, dan mempunyai pelajar menyesuaikan kawalan untuk mendapatkan bentuk gelombang untuk dipaparkan secara optimum. Hantarkan pelajar anda untuk memikirkan cara sumber isyarat (penjana fungsi) dapat diselaraskan untuk menghasilkan paparan, kemudian minta mereka memikirkan cara kawalan osiloskop boleh disesuaikan agar sesuai.

Soalan 6

Seorang juruteknik bersedia menggunakan oscilloscope untuk memaparkan isyarat voltan AC. Selepas menghidupkan oscilloscope dan menghubungkan probe input Y ke titik ujian sumber isyarat, paparan ini muncul:

Apakah kawalan paparan perlu diselaraskan pada oscilloscope untuk menunjukkan gelombang biasa pada skrin "# 6"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Kawalan "menegak" perlu diselaraskan untuk jumlah voltan yang lebih besar bagi setiap bahagian.

Nota:

Bincangkan fungsi kedua-dua kawalan ini dengan pelajar anda. Jika boleh, tunjukkan senario ini menggunakan osiloskop sebenar dan penjana fungsi, dan mempunyai pelajar menyesuaikan kawalan untuk mendapatkan bentuk gelombang untuk dipaparkan secara optimum. Hantarkan pelajar anda untuk memikirkan cara sumber isyarat (penjana fungsi) dapat diselaraskan untuk menghasilkan paparan, kemudian minta mereka memikirkan cara kawalan osiloskop boleh disesuaikan agar sesuai.

Soalan 7

Seorang juruteknik bersedia menggunakan oscilloscope untuk memaparkan isyarat voltan AC. Selepas menghidupkan oscilloscope dan menghubungkan probe input Y ke titik ujian sumber isyarat, paparan ini muncul:

Apa yang muncul di skrin oscilloscope ialah garis menegak yang bergerak perlahan dari kiri ke kanan. Apakah kawalan paparan perlu diselaraskan pada oscilloscope untuk menunjukkan gelombang biasa pada skrin "# 7"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Kawalan "timebase" perlu diselaraskan untuk beberapa saat setiap pembahagian.

Nota:

Bincangkan fungsi kedua-dua kawalan ini dengan pelajar anda. Jika boleh, tunjukkan senario ini menggunakan osiloskop sebenar dan penjana fungsi, dan mempunyai pelajar menyesuaikan kawalan untuk mendapatkan bentuk gelombang untuk dipaparkan secara optimum.

Soalan 8

Seorang juruteknik bersedia menggunakan oscilloscope untuk memaparkan isyarat voltan AC. Selepas menghidupkan oscilloscope dan menghubungkan probe input Y ke titik ujian sumber isyarat, paparan ini muncul:

Apakah kawalan paparan perlu diselaraskan pada oscilloscope untuk menunjukkan gelombang biasa pada skrin "# 8"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Kawalan "timebase" perlu diselaraskan untuk jumlah detik yang lebih besar bagi setiap pembahagian.

Nota:

Bincangkan fungsi kedua-dua kawalan ini dengan pelajar anda. Jika boleh, tunjukkan senario ini menggunakan osiloskop sebenar dan penjana fungsi, dan mempunyai pelajar menyesuaikan kawalan untuk mendapatkan bentuk gelombang untuk dipaparkan secara optimum. Hantarkan pelajar anda untuk memikirkan cara sumber isyarat (penjana fungsi) dapat diselaraskan untuk menghasilkan paparan, kemudian minta mereka memikirkan cara kawalan osiloskop boleh disesuaikan agar sesuai.

Soalan 9

Tentukan kekerapan bentuk gelombang ini, seperti yang ditunjukkan oleh osiloskop dengan sensitiviti menegak sebanyak 2 volt setiap bahagian dan timebase sebanyak 0.5 milisaat setiap bahagian:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

400 Hz

Nota:

Ini hanya latihan yang lurus dalam menentukan tempoh dan menterjemahkan nilai itu kepada kekerapan.

Soalan 10

Dengan menganggap kawalan kepekaan menegak ditetapkan kepada 2 volt setiap bahagian, dan kawalan timebase ditetapkan kepada 10 μs setiap bahagian, mengira amplitud gelombang "gergaji" ini (pada puncak voltan dan voltan puncak ke puncak) serta kekerapan.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Puncak E = 8 V
E peak-to-peak = 16 V
f = 6.67 kHz

Nota:

Persoalan ini bukan sahaja baik untuk memperkenalkan prinsip asas osiloskop, tetapi juga sangat baik untuk mengkaji ukuran gelombang AC.

Soalan 11

Kebanyakan oscilloscopes hanya boleh mengukur voltan secara langsung, bukan semasa. Satu cara untuk mengukur arus AC dengan osiloskop adalah untuk mengukur voltan yang jatuh merentasi perintang . Oleh kerana voltan yang jatuh merentas adalah berkadar dengan arus melalui perintang itu, apa jua bentuk gelombang arus akan diterjemahkan ke dalam voltan yang jatuh dengan bentuk gelombang yang sama.

Walau bagaimanapun, seseorang mesti berhati-hati apabila menyambung osiloskop kepada mana-mana bahagian sistem berasaskan, kerana banyak sistem kuasa elektrik. Perhatikan apa yang berlaku di sini apabila seorang juruteknik cuba untuk menyambung osiloskop merentasi perintang shunt yang terletak di sebelah "panas" 120 litar motor VAC:

Di sini, petunjuk rujukan oscilloscope (klip buaya kecil, bukan probe tajam) mewujudkan litar pintas dalam sistem kuasa. Terangkan mengapa ini berlaku.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Klip "tanah" pada siasatan osiloskop adalah elektrik yang sama dengan casis logam oscilloscope, yang pada gilirannya disambungkan ke tanah bumi oleh palam kuasa tiga cabang (berasaskan).

Nota:

Ini adalah pelajaran yang sangat penting untuk pelajar mempelajari tentang oscilloscopy berkuasa talian. Sekiranya perlu, bincangkan pendawaian sistem kuasa, lukiskan skema yang menunjukkan litar pintas litar lengkap yang lengkap, dari sumber voltan AC kepada "panas" yang membawa kepada klip tanah ke casis ke tiang tanah ke dawai tanah ke wayar neutral ke voltan AC sumber.

Soalan 12

Kebanyakan oscilloscopes mempunyai sekurang-kurangnya dua input menegak, yang digunakan untuk memaparkan lebih daripada satu bentuk gelombang secara serentak:

Walaupun ciri ini sangat berguna, seseorang mesti berhati-hati dalam menghubungkan dua sumber voltan AC ke osiloskop. Oleh kerana klip "rujukan" atau "tanah" bagi setiap siasatan adalah elektrik yang sama dengan casis logam oscilloscope, mereka secara elektrik sama dengan satu sama lain.

Terangkan apakah jenis masalah yang akan disebabkan oleh menyambungkan oscilloscope dua jejak ke litar dengan cara berikut:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Osiloskop akan menghasilkan litar pintas bumi di litar perintang siri ini:

Sekiranya penjana isyarat adalah bumi yang dibina melalui kord kuasa, masalahnya juga menjadi lebih teruk:

Soalan susulan: terangkan mengapa senario kedua berpotensi lebih berbahaya daripada yang pertama.

Nota:

Gagal untuk mempertimbangkan bahawa "tanah" yang mengarah pada semua probe adalah sama antara satu sama lain (serta biasa kepada pengalir keselamatan sistem garis talian) adalah kesilapan yang sangat umum di kalangan pelajar yang pertama belajar bagaimana menggunakan oscilloscopes. Mudah-mudahan, membincangkan senario seperti ini akan membantu para pelajar mengelakkan masalah ini dalam lab kerja mereka.

Perhatikan pemaju Elektronik Socratic: osiloskop yang ditunjukkan dalam rajah 01821x01.eps terdiri daripada baris individu, kalangan, elemen teks, dan sebagainya, dan bukannya satu objek seperti yang terkandung dalam fail perpustakaan Xcircuit (scope.lps). Jika anda ingin mengedit ciri-ciri skop ini, mulakan dengan fail imej 01821x01.eps dan bukannya objek perpustakaan! Kemudian anda boleh menyimpan oscilloscope diubahsuai anda sebagai objek lengkap dalam pustaka imej anda sendiri untuk kegunaan masa depan.

Soalan 13

Dengan menganggap kawalan sensitiviti menegak ditetapkan kepada 0.5 volt setiap bahagian, dan kawalan timebase ditetapkan kepada 2.5 ms setiap bahagian, kirakan amplitud gelombang sinus ini (dalam puncak voltan, voltan peak-to-peak, dan volt RMS) serta sebagai kekerapannya.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Puncak E = 2.25 V
E peak-to-peak = 4.50 V
E RMS = 1.59 V
f = 40 Hz

Nota:

Persoalan ini bukan sahaja baik untuk memperkenalkan prinsip asas osiloskop, tetapi juga sangat baik untuk mengkaji ukuran gelombang AC.

Soalan 14

Sesuatu yang salah dengan litar ini. Berdasarkan paparan oscilloscope, tentukan sama ada bateri atau penjana fungsi rosak:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Bateri rosak.

Soalan susulan: bincangkan betapa tidak sengaja menetapkan kawalan gandingan pada oscilloscope kepada ÄC "dan bukannya" DC "juga akan menyebabkan bentuk gelombang ini dipaparkan pada skrin (walaupun dengan bateri yang baik).

Nota:

Soalan ini mencabar pelajar untuk menggunakan pengetahuan mereka tentang isyarat bercampur AC + DC kepada corak paparan oscilloscope, untuk menentukan sama ada bateri atau penjana fungsi yang telah gagal.

Soalan 15

Sesuatu yang salah dengan litar ini. Berdasarkan paparan oscilloscope, tentukan sama ada bateri atau penjana fungsi rosak:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Penjana fungsi rosak.

Soalan susulan: jelaskan bagaimana masalah ini dapat dibuat dengan hanya menghubungkan penjana fungsi ke litar dengan tanah pada klip kiri dan bukan klip kanan di mana ia sepatutnya.

Nota:

Soalan ini mencabar pelajar untuk menggunakan pengetahuan mereka tentang isyarat bercampur AC + DC kepada corak paparan oscilloscope, untuk menentukan sama ada bateri atau penjana fungsi yang telah gagal.

Soalan 16

Resistor shunt adalah nilai rendah, perintang ketepatan yang digunakan sebagai unsur pengukur semasa dalam litar arus tinggi. Ideanya adalah untuk mengukur voltan yang jatuh di rintangan ketepatan ini dan menggunakan Undang-undang Ohm (I = V / R ) untuk membuat kesimpulan jumlah semasa dalam litar:

Oleh kerana skematik menunjukkan perintang shunt yang digunakan untuk mengukur arus dalam litar AC, adalah sama sesuai menggunakan oscilloscope dan bukan voltmeter untuk mengukur kejatuhan voltan yang dihasilkan oleh shunt. Walau bagaimanapun, kita mesti berhati-hati dalam menghubungkan oscilloscope ke pukulan kerana rujukan tanah yang wujud dari kes logam oscilloscope dan pemasangan probe.

Terangkan mengapa menghubungkan oscilloscope dengan shunt seperti yang ditunjukkan dalam rajah kedua ini akan menjadi idea yang tidak baik:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ini akan menjadi idea yang buruk kerana klip tanah oscilloscope akan cuba memintas semasa di sekitar perintang shunt, melalui dawai keselamatan keselamatan oscilloscope, dan kembali ke terminal sumber AC. Bukan sahaja ini akan menyebabkan kesilapan pengukuran, tetapi ia juga boleh merosakkan oscilloscope.

Soalan susulan: mengenal pasti cara yang lebih baik untuk menyambungkan oscilloscope ini kepada perintang shunt.

Nota:

Klip video yang dirujuk pada pemeriksaan osiloskop adalah sumber masalah yang berpotensi bagi mereka yang tidak faham sepenuhnya! Malah dalam senario di mana terdapat sedikit atau tiada potensi untuk kerosakan peralatan, meletakkan rujukan tanah di litar melalui klip probe boleh membuat tingkah laku litar yang sangat pelik dan pengukuran yang salah. Masalah seperti ini sering berlaku apabila pelajar baru cuba untuk menyambung oscilloscopes mereka ke litar yang dikuasakan oleh penjana isyarat yang keluarannya juga dirujuk tanah bumi.

Sebagai tindak balas kepada soalan susulan, jawapan yang paling jelas ialah untuk membalikkan sambungan siasatan: klip tanah di terminal kiri dan ujung probe di terminal sebelah kanan. Walau bagaimanapun, walaupun ini mungkin bukan idea yang terbaik, kerana ia mewujudkan "gelung tanah" antara osiloskop dan sambungan tanah di sumber AC:

Gelung tanah harus dielakkan dalam litar pengukuran kerana ia mungkin sumber beberapa kesan yang amat pelik, termasuk gandingan voltan bunyi dari litar yang tidak berkaitan dengan yang diukur. Untuk mengelakkan masalah ini, penyelesaian terbaik untuk mengukur voltan turun merentas perintang shunt adalah menggunakan dua probe scope dan menetapkan skop untuk pengukuran voltan pembezaan :

Soalan 17

Osiloskop disambungkan kepada bateri voltan yang tidak diketahui. Hasilnya ialah garis lurus pada paparan:

Dengan menganggap paparan osiloskop telah "sifar" dengan betul dan sensitiviti menegak ditetapkan kepada 2 volt setiap bahagian, tentukan voltan bateri.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Voltan bateri adalah kira-kira 5.4 volt, disambungkan ke belakang (positif ke plumbum tanah, negatif ke ujung probe).

Nota:

Mengukur voltan pada paparan osiloskop sangat serupa dengan mengukur voltan pada voltmeter analog. Hubungan matematik antara bahagian dan julat skala adalah sama. Inilah salah satu sebab saya menggalakkan pelajar menggunakan multimeters analog sekali-sekala dalam lab kerja mereka, jika tidak ada alasan lain selain untuk melihat pratonton penafsiran skala oscilloscope.

Soalan 18

Salah satu kawalan yang lebih rumit untuk menguasai oscilloscope, tetapi juga salah satu yang paling berguna, adalah kawalan pemicu . Tanpa "mencetuskan" yang betul, "bentuk gelombang akan tatal secara mendatar merentasi skrin dan bukannya" dikunci "di tempatnya.

Terangkan bagaimana kawalan mencetuskan dapat "mengunci" bentuk gelombang AC di skrin supaya ia kelihatan stabil ke mata manusia. Apa, sebenarnya, adalah fungsi yang mencetuskan yang menjadikan bentuk gelombang AC kelihatan tetap "# 18"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Litar memicu di dalam osiloskop menangguhkan permulaan balutan "menyapu" di skrin sehingga nilai voltan seketika bentuk gelombang telah mencapai titik yang sama, setiap kali, pada bentuk gelombang.

Nota:

Bagi pelajar yang menggunakan setiap "strob" atau "masa" cahaya untuk membuat objek berputar kelihatan "membekukan" di tempatnya, konsep osiloskop yang mencetuskan masuk akal. Sebenarnya, cahaya strob dan objek yang berputar seperti kipas berfungsi dengan baik untuk menggambarkan konsep harus "kilat" pada masa yang tepat untuk membuat sesuatu bergerak kelihatan tetap.

Perbandingan yang menarik untuk dibuat adalah antara cahaya strob (pembekuan gerakan kipas) yang ditetapkan kepada frekuensi yang sedikit "dimatikan" penyegerakan - dengan itu menyebabkan objek berputar kelihatan seperti bergerak perlahan - dan osiloskop dengan pemicu dimatikan, dan kelajuan sapu mendatar ditetapkan dengan cara yang sama, disesuaikan untuk menjadikan bentuk gelombang AC melintang secara melintang di skrin.

Apabila pelajar anda melihat perbandingan ini, mintalah mereka untuk menerangkan apa yang diperlukan untuk "mencetuskan" cahaya strob supaya objek bergerak selalu kelihatan diam, dan tidak boleh "tatal" kerana kekompakan dalam kekerapan.

Soalan 19

Sekiranya osiloskop disambungkan kepada gabungan siri sumber voltan AC dan DC, apa yang dipaparkan pada skrin oscilloscope bergantung kepada di mana kawalan "gandingan" ditetapkan.

Dengan kawalan gandingan yang ditetapkan kepada "DC", bentuk gelombang yang dipaparkan akan dinaikkan di atas (atau tertekan di bawah) garis "sifar":

Menetapkan kawalan gandingan ke ÄC ", bagaimanapun, menghasilkan bentuk gelombang secara automatik memusatkan dirinya pada skrin, mengenai garisan sifar.

Berdasarkan pemerhatian ini, terangkan bagaimana tetapan "DC" dan ÄC "pada kawalan gandingan sebenarnya bermakna.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Tetapan "DC" membolehkan oscilloscope untuk memaparkan semua komponen voltan isyarat, kedua-dua AC dan DC, manakala tetapan ÄC "menghalang semua DC dalam isyarat, untuk memaparkan bahagian berbeza (AC) isyarat pada skrin.

Nota:

Kesalahpahaman umum di kalangan pelajar adalah bahawa tetapan "DC" digunakan untuk mengukur isyarat DC sahaja, dan tetapan ÄC "digunakan untuk mengukur isyarat AC sahaja. Saya sering merujuk kepada tetapan "DC" sebagai gandingan langsung untuk mengelakkan konotasi "arus terus", dalam usaha untuk mengukuhkan idea bahawa dengan gandingan "DC", apa yang anda lihat adalah semua yang benar-benar ada. Dengan ÄC "gandingan, hanya sebahagian daripada isyarat yang disambungkan ke litar penguat input.

Soalan 20

Terangkan apa yang berlaku di dalam osiloskop apabila suis "gandingan" dipindahkan dari kedudukan "DC" ke kedudukan ÄC.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Untuk membolehkan pelajar menjawab soalan ini, mereka mesti mengkaji semula operasi dalaman sebuah osiloskop. Ini tidak perlu ketat - pemahaman gambarajah blok adalah cukup baik. Yang penting ialah mereka memahami apa yang kapasitor lakukan untuk input oscilloscope. Sebaik sahaja ini difahami, pelajar akan mempunyai pemahaman yang lebih baik tentang mengapa dan di mana kawalan gandingan digunakan.

Soalan 21

Katakan juruteknik mengukur output voltan oleh litar bekalan kuasa AC-DC:

Bentuk gelombang yang ditunjukkan oleh oscilloscope kebanyakannya DC, dengan hanya sedikit voltan AC "riak" yang muncul sebagai corak riak pada apa yang akan menjadi garis lurus, mendatar. Ini agak biasa untuk pengeluaran bekalan kuasa AC-DC.

Katakan kita ingin melihat lebih dekat tentang voltan "riak" ini. Kami ingin membuat riak-riak yang lebih jelas di skrin, supaya kita dapat melihat bentuknya dengan lebih baik. Malangnya, apabila kita menurunkan jumlah voltan setiap bahagian pada tombol kawalan "menegak" untuk membesarkan penguatan menegak oscilloscope, corak sepenuhnya hilang dari skrin!

Jelaskan masalahnya, dan bagaimana kita membetulkannya supaya dapat membesarkan bentuk voltan gelombang riak tanpa menghilangkan skrin oscilloscope.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Masalahnya adalah bahawa input paksi menegak adalah DC-ditambah.

Soalan susulan: meramalkan kekerapan volum riak dalam litar bekalan kuasa ini.

Nota:

Seperti biasa, apa yang saya cari dalam jawapan di sini adalah penjelasan mengenai apa yang sedang berlaku. Sekiranya pelajar hanya memberitahu anda, "input menegak adalah DC-ditambah, " tekan mereka untuk lebih terperinci. Apakah maksudnya untuk input menjadi "DC-coupled, " dan mengapa ini menyebabkan garisan menghilang dari skrin apabila kami meningkatkan sensitiviti menegak "panel kerja lalai panel kerja lalai"

Soalan 22

Seorang pelajar yang baru belajar menggunakan oscilloscopes menghubungkannya secara langsung ke output penjana isyarat, dengan hasil ini:

Seperti yang anda lihat, penjana fungsi dikonfigurasikan untuk menghasilkan gelombang persegi, tetapi osiloskop tidak mendaftarkan gelombang persegi. Tertarik, pelajar mengambil penjana fungsi ke osiloskop yang berbeza. Pada osiloskop kedua, pelajar melihat gelombang persegi yang betul pada skrin:

Pada masa itu pelajar menyedari bahawa osiloskop pertama mempunyai kawalan "gandingan" yang ditetapkan ke AC, manakala osiloskop kedua ditetapkan ke DC. Sekarang pelajar benar-benar keliru! Isyaratnya adalah jelas AC, kerana ia berayun di atas dan di bawah garis tengah skrin, namun tetapan "DC" nampaknya memberikan hasil yang paling tepat: gelombang persegi yang benar-ke-bentuk.

Bagaimana anda menerangkan apa yang sedang berlaku kepada pelajar ini, dan juga menerangkan penggunaan sesuai dengan tetapan gandingan "DC" dan "DC" supaya dia tahu lebih baik cara menggunakannya di masa depan "# 22"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

"DC" tidak membayangkan bahawa oscilloscope hanya boleh menunjukkan isyarat DC dan bukan isyarat AC, seperti yang difikirkan oleh ramai pelajar awal. Sebaliknya, tetapan "DC" adalah yang pertama kali digunakan untuk mengukur semua isyarat, dengan penetapan ÄC "hanya dilakukan sebagaimana diperlukan.

Nota:

Jawapan yang saya berikan di sini adalah betul, tetapi tidak mengapakah kenapa kawalan gandingan melakukan apa yang dilakukannya, ataupun tidak menggambarkan mengapa isyarat gelombang persegi nampak semua diputarbelitkan pada skrin oscilloscope pertama. Saya meninggalkan ini untuk pelajar-pelajar anda untuk penyelidikan dan untuk anda dan pelajar anda untuk membincangkan bersama-sama di dalam kelas.

Soalan 23

Ada kalanya anda perlu menggunakan osiloskop untuk mengukur voltan pembezaan yang juga mempunyai voltan mod biasa yang penting: suatu aplikasi di mana anda tidak boleh menyambungkan oscilloscope tanah ke titik sama ada titik hubungan. Satu aplikasi mengukur denyutan voltan pada rangkaian komunikasi digital RS-485, di mana tiada konduktor dalam kabel dua wayar berada di tanah yang berpotensi, dan di mana menghubungkan sama ada wayar ke tanah (melalui klip tanah oscilloscope) boleh menyebabkan masalah:

Satu penyelesaian untuk masalah ini ialah menggunakan kedua-dua probe osiloskop dwi-jejak, dan menetapkannya untuk pengukuran perbezaan . Dalam mod ini, hanya satu bentuk gelombang akan ditunjukkan pada skrin, walaupun dua probe digunakan. Tiada klip tanah perlu disambungkan ke litar di bawah ujian, dan bentuk gelombang yang ditunjukkan akan menunjukkan voltan antara kedua-dua kiat probe .

Terangkan bagaimana osiloskop biasa boleh ditubuhkan untuk melakukan pengukuran voltan pembezaan. Pastikan anda memasukkan huraian semua tetapan tombol dan tombol (dengan merujuk kepada osiloskop yang ditunjukkan dalam soalan ini):

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Kedua-dua saluran mesti ditetapkan kepada kepekaan menegak yang sama (volts / division)
Kedua-dua saluran perlu ditetapkan untuk gandingan menegak yang sama (kedua-dua DC atau kedua-dua AC)
Pemilihan saluran mesti ditetapkan ke "Tambah"
Satu saluran mesti terbalik (ini menjadikan "penambahan" menjadi "penolakan")

Nota:

Soalan ini lebih baik diikuti dengan demonstrasi atau latihan lab di mana pelajar dapat melihat secara langsung bagaimana ia berfungsi.

Soalan 24

Aksesori yang sangat biasa untuk oscilloscopes adalah probe × 10, yang secara efektif bertindak sebagai pembahagi voltan 10: 1 untuk sebarang isyarat yang diukur. Oleh itu, osiloskop yang menunjukkan bentuk gelombang dengan amplitud puncak ke puncak sebanyak 4 bahagian, dengan penetapan kepekaan menegak 1 volt setiap bahagian, menggunakan pemeriksaan × 10, sebenarnya akan mengukur isyarat 40 volt puncak-puncak:

Jelas sekali, satu kegunaan untuk probe × 10 adalah mengukur voltan di luar julat normal osiloskop. Walau bagaimanapun, terdapat satu lagi aplikasi yang kurang jelas, dan ia menganggap impedans input oscilloscope. A × 10 probe memberikan osiloskop 10 kali lebih banyak impedans input (seperti yang dilihat dari ujung probe ke tanah). Biasanya ini bermakna impedans input 10 MΩ (dengan probe × 10) dan bukannya 1 MΩ (dengan probe biasa 1: 1). Kenal pasti aplikasi di mana ciri ini berguna.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Saya tidak akan memberikan jawapan di sini, tetapi saya akan memberikan petunjuk dalam bentuk pertanyaan lain: kenapa ia umumnya merupakan perkara yang baik untuk voltmeters mempunyai impedans input tinggi "nota tersembunyi"> Nota:

Peningkatan impedans input sering merupakan sebab yang lebih biasa untuk memilih pemeriksaan × 10, berbanding dengan peningkatan pengukuran voltan. Jawapan kepada soalan ini lebih mudah diambil oleh pelajar selepas mereka bekerja dengan litar elektronik sensitif loading.

Soalan 25

Terangkan apakah siasatan aktif untuk osiloskop, dan mengapa ia berguna untuk beberapa aplikasi pengukuran.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Pemeriksaan oscilloscope aktif mengandungi penguat elektronik di dalamnya, tujuan saya meninggalkan anda untuk penyelidikan!

Soalan susulan: bolehkah anda memikirkan sebarang kelemahan probe aktif? Dengan kata lain, sebab-sebab mengapa siasatan pasif lama menjadi pilihan yang lebih baik daripada siasatan aktif untuk pengukuran isyarat?

Nota:

Satu tempat pelajar anda mungkin ingin penyelidikan dalam menjawab soalan ini ialah halaman spesifikasi teknikal untuk pemeriksaan oscilloscope yang berbeza. Dengan membandingkan ciri-ciri proaktif pasif versus pasif, kelebihan (dan kekurangan) harus jelas.

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →