Триггер в осциллографе что это

Осциллограф. Часть 1. Основы работы

Если вы в своей практике используете мультиметр, то какое-то время тратили на изучение его возможностей. Потратьте немного времени и на осциллограф. Органов управления немногим больше. Главное понять, «что к чему». Кое-что попробую показать, остальное поймете самостоятельно. Также попробую объяснить понятия «основные режимы, характеристики и используемые термины» и как это выглядит на осциллограммах.

В большинстве осциллографов развертка изображения на экране происходит слева — направо по ширине экрана. Измеряется в единицах времени (сек). Иными словами, это «время, когда экран полностью заполнен сигналом». Дальше происходит смена картинки.

Классический пример развертки (справа). Импульсы «лежащие на боку» — есть не что иное, как пилообразные импульсы напряжения генератора развертки (именуемые в народе «пила»).

Но есть «но». Представьте «кашу», это когда на вход осциллографа подан сигнал, быстро меняющийся во времени, и есть генератор развертки, который работает сам по себе. И осциллограф начинает отображать сигнал с разных точек. Изображение будет, только понять что это — не получится.

Управляет генератором развертки и запускает его с одной и той же точки. Поэтому мы имеем устойчивое изображение. При этом может выполняться одно из условий:

— запуск генератора развертки по уровню сигнала. При достижении сигнала на входе определенного уровня происходит запуск развертки;

— запуск по времени нарастания амплитуды в переднем фронте импульса, или по времени изменения амплитуды заднего фронта;

— запуск «на сбой» в импульсной последовательности. Когда устанавливается длительность импульса (нормального). Развертка в этом случае всегда будет запускаться с того места, где длительность импульса будет меньше или больше установленной; на экране вы будете видеть именно этот временной отрезок, где происходит сбой.

— Захват импульса при уменьшении амплитуды (и т.д.)

Это не все возможные варианты режимов работы триггера, некоторые модели осциллографов имеют их больше – все зависит от предназначения осциллографа и решаемых задач.

Осциллограф имеет органы управления, позволяющие не только посмотреть, но и рассмотреть сигнал. Об этом ниже.

К одному из таких органов управления относится и «Усиление» сигнала (пороговое значение входного сигнала). Это может быть и «крутилка» или кнопка — кто что имеет. Но есть обязательно. И совместно с органами управления развертки, это мощный инструмент.

Применять будем осциллограф на фото справа.

Фото №1

На фото прибор, его экран. Подключен ёмкостной датчик. Автомобиль «Subaru Forester». Рассматриваем систему зажигания.

Прибор включен. Меню прибора, выбираю первый пункт. Следующие пункты позволяют выбрать количество каналов, а также при их выборе идет переход в следующее меню, где перечислены основные типы датчиков и исполнительные устройства автомобильных систем, которые можно выбрать на любой канал. Но тогда все установки прибора устанавливаются автоматически, исходя из конкретного сигнала, конкретного устройства. (Это первое отличие автомобильного осциллографа от осциллографа вообще. Он «заточен» на конкретные виды сигналов). Кроме этого имеются свободные выборки: для сигналов от 0 — 5В. 0 -12В

Фото №3

Питание включено, датчик подключен, мотор работает. Сигнала нет. В чем причина?

Фото №4

Нет, сигнал есть. Смотрите, чем отличается фото № 3 от № 4. Вверху смотрите, пункт выделен, а внизу его значение. Время развертки 10ms осталось неизменным. Что изменилось?

На первом фото видно, к какой катушке совершено подключение. А давайте представим, что знаний «что такое триггер» — нет. Можно ли зафиксировать изображение так же, как на фото? Если этого не сделать, оно будет постоянно «бежать».

А здесь развёртка изменена: было 10 — стало 1ms. А экран вроде бы маленький.

Фото №6

* здесь не только развертку изменил, а и увеличил (фото 2-пункт 3). И уже есть возможность посмотреть участок, где ключ сработал и чуть дальше. В принципе, можно «прокрутить» сигнал до его окончания.

Фото №7

Вот так. Начало на фото №6, а конец вот:

Фото 8

Можно еще вывести курсоры (если надо посмотреть длительность горения искры или время насыщения).

Фото №9

Примерно так. Курсор А сплошной, курсор В – прерывистый. Длительность на экране — 4,60ms/

Фото №10

* курсоры стоят от момента включения ключа, до момента возникновения искры.

Фото №11

* длительность горения искры.

Показано всего процентов 20 от возможностей прибора, только на одной опции и в одном пункте меню (осциллоскоп)

Не считаю, что работаю плохим прибором и считаю, что плохими приборами работать недопустимо. Данный прибор использую постоянно при входной диагностике. Он позволяет наблюдать и проводить измерения с достаточной степенью достоверности всех сигналов системы управления автомобиля.

Когда необходимо проводить анализ, когда машина «зависает», осциллоскоп и мотор- тестер данного прибора мною не используется. Хотя такая возможность в прибор заложена. Неудобно «прокручивать» сигнал, просматривая детали, растянув его разверткой и усилив, не видя полной фазы или цикла. Тем более, когда используется не один канал. Слишком много манипуляций, при выполнении переходов, что отвлекает от рассмотрения сигнала. Но это все, что я могу сказать о недостатках. Утверждение же о маленьких экранах и пр. считаю необоснованным и ведущим в заблуждение.

Но всегда использую просмотр графического изображения, выделенных пунктов из текущих параметров. Это тогда, когда прибор вкл. в режиме сканера и подключен к диагностическому разъему. Не всегда можно сравнить нужные параметры, они могут оказаться на разных «страничках». Надо «листать», или выделив нужные, перейти в режим просмотра только этих параметров, а в голове держать цифры. А если просто: выделил до 4-х датчиков (параметров), нажал кнопочку и пошло графическое изображение. Развертка очень медленная, рукой можно быстрее нарисовать, а рядом с каждой осциллограммой цифровые значения. Такие же, как в «дате». И все в одном месте — осциллограмму смотришь и цифровые значения видишь.

Что вы знаете о функции триггера осциллографа? (начальство)

Осциллограф – это Электронный измерительный прибор, который графически отображает изменение напряжение сигнал, обычно двумерное изображение одного или нескольких сигналов, изменяющихся во времени, и известное как «глаза инженера-электронщика». Если вы хотите наблюдать и Монитор сигналы осциллографа стабильны и захватывают характерные события сигнала, запуск является ключевым фактором. Поэтому полное понимание концепции, принципа и способа настройки запуска является необходимым условием для эффективного использования осциллографа.

Осциллограф — это электронный измерительный прибор, который графически отображает изменение напряжение сигнал, обычно двумерное изображение одного или нескольких сигналов, изменяющихся во времени, и известное как «глаза инженера-электронщика». Если вы хотите стабильно наблюдать и отображать осциллограммы сигналов, а также захватывать характерные события сигнала, запуск является ключевым фактором. Поэтому полное понимание концепции, принципа и способа настройки запуска является необходимым условием эффективного использования осциллографа.

С момента рождения RIGOL более 20 лет назад осциллографы RIGOL также перешли от оригинального аналогового запуска к полностью цифровому запуску, а функции запуска осциллографа постоянно обогащались и совершенствовались. В этой статье мы рассмотрим все тонкости «запуска» осциллографа вместе со всеми.

01. Что такое триггер? Что такое триггер?

Запуск заключается в установке определенных условий амплитуды напряжения, времени, скорости изменения формы сигнала и т. д. в соответствии с требованиями. Когда определенная форма волны в потоке данных формы волны удовлетворяет заданным условиям, осциллограф фиксирует форму волны и прилегающие к ней части в режиме реального времени и дисплей их на экран. Только стабильный триггер может иметь стабильный дисплей. Триггер также является наиболее важным средством локализации проблемы после ее обнаружения. Правильное использование триггера может легко найти сигнал, который вы ищете.

02. Два ключевых фактора триггера

Осциллограф прошел два основных этапа: аналоговый осциллограф и цифровой осциллограф с момента своего рождения. Система запуска в аналоговом осциллографе является хорошей отправной точкой для понимания содержимого, связанного с запуском. Затем мы начинаем с самого важного компаратора схема в базовой концепции аналогового запуска.

Компаратор с одним пределом

Простой компаратор только с одним опорным уровнем и опорным уровнем GND (уровень 0) называется компаратором с одним пределом. Как показано ниже:

▲Схема типичного однопредельного компаратора

Когда входной сигнал компаратора с одним пределом выше опорного уровня, выход положительный».

Осциллограф — это электронный измерительный прибор, который графически отображает изменяющийся сигнал напряжения, обычно двумерное изображение одного или нескольких сигналов, меняющихся во времени, и известен как «глаза инженера-электронщика». Если вы хотите стабильно наблюдать и отображать осциллограммы сигналов, а также захватывать характерные события сигнала, запуск является ключевым фактором. Поэтому полное понимание концепции, принципа и способа настройки запуска является необходимым условием для эффективного использования осциллографа.

С момента рождения RIGOL более 20 лет назад осциллографы RIGOL также перешли от оригинального аналогового запуска к полностью цифровому запуску, а функции запуска осциллографа постоянно обогащались и совершенствовались. В этой статье мы рассмотрим все тонкости «запуска» осциллографа вместе со всеми.

01. Что такое триггер? Что такое триггер?

Запуск заключается в установке определенных условий амплитуды напряжения, времени, скорости изменения формы сигнала и т. д. в соответствии с требованиями. Когда определенная форма волны в потоке данных формы волны удовлетворяет заданным условиям, осциллограф фиксирует форму волны и прилегающие к ней части в режиме реального времени и отображает их на экране. экран. Только стабильный триггер может иметь стабильное отображение. Триггер также является наиболее важным средством локализации проблемы после ее обнаружения. Правильное использование триггера может легко найти сигнал, который вы ищете.

02. Два ключевых фактора триггера

Осциллограф прошел два основных этапа: аналоговый осциллограф и цифровой осциллограф с момента своего рождения. Система запуска в аналоговом осциллографе является хорошей отправной точкой для понимания содержимого, связанного с запуском. Затем мы начнем с самой важной схемы компаратора в базовой концепции аналогового запуска.

Компаратор с одним пределом

Простой компаратор только с одним опорным уровнем и опорным уровнем GND (уровень 0) называется компаратором с одним пределом. Как показано ниже:

▲Схема типичного однопредельного компаратора

Когда входной сигнал компаратора с одним пределом выше опорного уровня, выход положительный».

FAQ — Часто задаваемые вопросы по осциллографам

Осциллографы предназначены для решения широкого спектра задач по фиксации, а также анализу электрических сигналов. Профессионалов сложно удивить функционалом современного осциллографа. Однако люди, ни разу не сталкивающиеся или имеющие малый опыт использования этого прибора, часто обращаются к нам за консультацией по целому ряду вопросов.

В этой статье мы постараемся ответить на часто задаваемые вами вопросы. Рассмотрим особенности конструкции, функционала и использования этих устройств.

Время чтения: 18 минут

Эксперт — Сергей Пустовой

Технический консультант, специалист по электромонтажным, ремонтным и наладочным работам, кандидат наук

Общие вопросы

Осциллограф, что это?

Это прибор, предназначенный для регистрации электрических сигналов. В зависимости от встроенного функционала эти устройства могут как просто визуализировать регистрируемые импульсы, так и способны к определению его различных параметров. В электронике эти приборы применяются для ремонта, диагностики и наладки схем и компонентов.

Классификация

Наиболее часто встречающийся вопрос – это какой осциллограф выбрать или купить? В первую очередь стоит посмотреть на их классификацию. Условно эти устройства можно разделить по таким признакам, как:

1. Тип исполнения:

• настольные – предназначены для эксплуатации в закрытых отапливаемых помещениях (ремонтные мастерские, лаборатории). Они не ограниченны в размерах, могут иметь несколько входных каналов и различные дополнительные функции.
• USB приставки – так как не имеют собственного дисплея, то используются только в сочетании с ноутбуком или компьютером (ПК). Область применения у них та же, что и у настольных моделей. Однако использование ПК в качестве устройства анализа и математической обработки позволяет расширить их функционал.
• портативные – снабжены герметичным корпусом и автономным источником питания (аккумулятор или другие элементы питания). Эта особенность позволяет эксплуатировать их на открытом воздухе в широком температурном диапазоне. Чаще их функционал несколько ограничен из-за размеров и особенностей питания.
• конструкторы – предназначены для самостоятельной сборки и настройки, вследствие чего обладают наихудшими претензионными характеристиками и функционалом. Используются в учебных целях или начальном этапе практики работы.
• мотор-тестеры – специализированный инструмент диагностики автомобилей. Конструктивно ближе к USB приставкам, но снабжен специализированными разъемами, датчиками, а также диагностическим программным обеспечением.

2. Тип и число входных каналов:

• только аналоговые (от 1 до 4 каналов);
• аналоговые и цифровые (8 или 16 цифровых каналов).

3. Основные характеристики:

• полоса пропускания;
• частота дискретизации;
• время нарастания;
• глубина памяти;
• функционал автоматических измерений.

4. Наличие дополнительного встроенного функционала:

• генератор импульсов;
• логический анализатор;
• анализатор спектра;
• анализатор протоколов данных.

Экран

На экране устройства отображается принятый устройством импульс – осциллограмма. При наличии нескольких каналов можно отслеживать соответствующее число импульсов, а также выполнять их анализ и математическую обработку.

Снимки экрана цифрового четырехканального осциллографа Hantek DSO4254B.

Что означает — прецизионный?

Прецизионный — значит высокоточный, выполненный с соблюдением высокой точности параметров или обладающий высокой точностью. Практически все современные цифровые осциллографы можно назвать прецизионными.

Электронный осциллограф

Первые созданные устройства регистрировали сигнал на бумажной ленте, как самописец. В следующих моделях запись осуществлялась уже на чувствительную к свету пленку. Электронными же их стали называть за использование электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) в качестве экрана, а также за то, что они создавались на базе электронных компонентов. Поэтому можно любой из ныне существующих устройств назвать электронным, так как в них также используются электронные компоненты.

С развитием микроэлектроники техники пришла цифровая обработка сигналов, а на смену ЭЛТ экранам – жидкокристаллические (ЖК). В настоящее время их уже называют не электронными, а используют термин – цифровой.

Цифровой или аналоговый?

Аналоговые устройства (электронно-лучевые) практически полностью вытеснены их цифровыми моделями. Однако для отображения реальной формы сигнала, а также регистрации меняющихся с высокой частотой сигналов, аналоговые приборы все же остаются незаменимыми.

Виды осциллографов: цифровой Atten (Gratten) GA1102CAL (а) и аналоговый С1-82 (б).

Однако в большинстве случаев все же приходится работать с цифровыми импульсами, а также сигналами типовых форм, и здесь преимущество именно за цифровыми устройствами. Они обладают:

• высокой точностью выполняемых измерений;
• большой полосой пропускания;
• возможностью автоматического анализа и декодирования;
• возможностью обработки (сложение, вычитание, преобразование Фурье и др.);
• возможностью хранения и передачи;
• компактностью;
• автономностью (некоторые модели).

Основной недостаток цифровых приборов – их высокая стоимость.

Осциллограф в диагностике автомобиля?

Обычным устройством можно регистрировать импульсы датчиков положения коленвала, распредвала, расходомера, генератора, катушек зажигания, работу форсунок, а также другие сигналы систем автомобиля. При наличии встроенного логического анализатора можно отслеживать работу и взаимодействие электронных блоков управления автомобиля.

Однако при оценке исследуемых сигналов необходимы знания о эталонной форме и частоте регистрируемых импульсов, а также сведений о работе и взаимодействии всех элементов автомобиля. Поэтому без специальных знаний и навыков выявить неисправность будет сложно.

Для диагностики автомобильной электроники чаще используют специальные устройства – мотор-тестеры. Они обладают профессиональным ПО анализирующим регистрируемые данные.

Измерения, выполняемые осциллографом?

Аналоговые устройства позволяют измерить параметры принимаемого сигнала только примерно. Это связано с тем, что измерения на них можно выполнить только визуально по сетке, размещенной на экране.

Пример изображения осциллограммы на экране аналогово прибора.

С учетом коэффициентов развертки и усиления на аналоговых устройствах можно определить только:

• амплитуду сигнала и его размах;
• частоту колебаний;
• длительность импульса;
• наличие дефектов в импульсе;
• выполнение сложения двух сигналов.

Цифровые приборы имеют больше вспомогательных функций. Помимо четкого изображения, они способны на автоматические вычисления большинства параметров принимаемого сигнала. Таких, например, как:

• период;
• частота;
• длительность положительного и отрицательного импульсов;
• длительность фронта;
• длительность спада;
• максимум, минимум и размах сигнала;
• среднее значение напряжения;
• среднеквадратичное значение напряжения;
• среднеквадратичное значение за период и по курсору;
• скважность, фазу, задержку импульса.

Также на цифровых устройствах можно выполнять различные курсорные измерения такие, как:

• определение разности напряжений между курсорами;
• определение разницы во времени между курсорами;
• выполнение трассировки напряжения;
• определение времени по точкам сигнала 1/ΔT.

Что можно проверить осциллографом?

В первую очередь прибор предназначен для анализа параметров сигналов в электрических схемах. Его можно использовать для:

• определения формы сигнала;
• определения временных характеристик;
• определения амплитудных характеристик;
• сравнения сигналов;
• определения фазового сдвига;
• определения корректности работы элементов схемы;
• проверки работы ШИМ-контроллеров и микроконтроллеров.

Также его можно использовать для проверки целостности, а также соответствия параметров резисторов, конденсаторов, дросселей и других полупроводниковых элементов. Однако для этого требуется специальная приставка – характериограф. В настоящее время такой способ измерения мало актуален. Удобнее и проще воспользоваться доступными устройствами для проверки элементной базы такими, например, как: мультиметры, ESR и RLC-тестеры.

Схема характериографа и осциллограммы испытания различных электронных компонентов.

Назначение осциллографа Постоловского?

Прибор, созданный Постоловским — это специальный автомобильный диагностический прибор, разновидность мотортестеров. Он предназначен для расширенной диагностики автомобильной электроники. Основной функционал этого устройства включает функции:

• аналогового и цифрового осциллографа;
• диагностики систем: зажигания и газораспределения;
• запись и автоматический анализ принимаемых сигналов средствами программного обеспечения.

Устройство изготавливается в виде приставки с возможностью подключения к компьютеру. Комплектуется специализированными датчиками и пробниками для подключения к диагностируемым системам автомобиля.

Автомобильная диагностика

Автодиагностический осциллограф отличается от обычного, цифрового, наличием:

• автономности работы (питание осуществляется от бортовой сети автомобиля);
• до 4 аналоговых каналов;
• до 16 цифровых каналов;
• высокой полосы пропускания (не менее 60…100 МГц);
• высокой частоты дискретизации (не менее 100…200 Мвыб/с);
• арифметических функций;
• функции быстрого преобразования Фурье;
• функции декодирования цифровых сигналов;
• высокого объема встроенной памяти;
• специального программного обеспечения для анализа принимаемых сигналов;
• специальных щупов и датчиков.

Вопросы по функционалу

Калибровка прибора

Перед первым использованием, а также смене щупов и пробников требуется их обязательная калибровка. Эта операция позволяет скомпенсировать погрешность, вносимую щупом, за счет собственного сопротивления. Для выполнения операции калибровки используется встроенный генератор сигналов. В устройствах, где нет генератора сигналов, организован специальный тестовый выход на опорной частоте. Используемый для калибровки сигнал имеет прямоугольную форму – форму меандра.

Генератор сигналов

Генератор в осциллографе способен выдавать импульсы различной формы, периодичности и амплитуды. Они используются в качестве управляющих для подачи на электронные компоненты и блоки различных схем при их диагностике. На выходе генератора можно получит импульсы простых и сложных форм:

• простые: синусоидальные, прямоугольные, треугольные, пилообразные;
• сложные: аналоговые, цифровые с ШИМ и КИМ, кодированные, псевдослучайные.

Опорная частота

Опорная частота – это минимальная частота сигнала, регистрируемая прибором без ослабления. Обычно она составляет 1 кГц, но не более 1/20 от полосы пропускания. Относительно опорной частоты осуществляется определение полосы пропускания устройства.

Полоса пропускания

Полоса пропускания отражает диапазон частот, в котором ослабление регистрируемого сигнала не превышает -3 дБ относительно величины сигнала на опорной частоте.

Принимаемые импульсы могут иметь частоту колебаний от нескольких герц до нескольких сотен мегагерц. Поэтому диапазон регистрируемых с минимальными искажениями частот, очень важен при выборе прибора.

Синхронизация

Синхронизация – это функция формирования статичного изображения одного или нескольких импульсов периодического сигнала. Синхронизация осуществляется по уровню напряжения при его нарастании (по фронту) или при снижении (по спаду) или другим параметрам (триггерам).

Можно выделить два вида синхронизации: внешнюю и внутреннюю.

Внешняя синхронизация осуществляется по периодическому сигналу, получаемому из вне. Это может быть и сетевое напряжение или внешний генератор.

Внутренняя – осуществляется по сигналам внутреннего генератора прибора.

Режимы синхронизации запуска

Режим синхронизации запуска или режим триггера (Trigger mode) определяет порядок начала сбора данных о принимаемом импульсе. Существует три режима синхронизации:

• однократный режим (single) – регистрация импульса начинается при возникновении выбранного события. Регистрация не перезапускается по окончании сбора данных;
• ждущий режим (normal) – регистрация импульса начинается при возникновении выбранного события. Регистрация перезапускается по окончании сбора данных;
• автоматический режим (auto) – регистрация импульса начинается вне зависимости от возникающих событий. Регистрация перезапускается по окончании сбора данных.

Режимы триггера

Триггер – это условие, при выполнении которого начинается сбор и отображение данных принимаемого импульса. Триггер позволяет зарегистрировать определенное периодическое или одиночное событие. У моделей с минимальным функционалом присутствуют триггеры, реагирующие только на фронт импульса.

Более продвинутые модели могут иметь следующие триггеры запуска:

• перепад за перепадом;
• по N-ному фронту серии;
• по видеосигналу;
• по времени нарастания или спада;
• по выделенной зоне;
• по длительности импульса;
• по кодовому слову;
• по укороченному импульсу;
• по условию ИЛИ;
• по установке и удержанию;
• по фронту сигнала;
• последовательный.

Развертка

Развертка – это диапазон разрешения отображаемого на экране прибора сигнала. Выделяют вертикальную развертку, измеряемую в вольтах на деление, и коэффициент горизонтальной развертки измеряемый в секундах на деление.

Чувствительность

Чувствительность — это предельная регистрируемая амплитуда принимаемого сигнала. В электронно-лучевых приборах она измеряется в вольтах на миллиметр (В/мм), в цифровых – в вольтах на деление (В/дел). Чувствительность характеризуется верхним и нижним пределами.

Дискретизация

Частота дискретизации — это частота с которой происходит запись или сэмплирование регистрируемого импульса. В аналоговых приборах она измеряется в герцах, а в цифровых в выборках за секунду (Выб/с). Чем выше частота дискретизации, тем достовернее будет воспроизведена форма принятого импульса. Поэтому в цифровых устройствах этот показатель составляет миллионы или миллиарды выборок в секунду.

Время нарастания

Характеристика, отражающая время, за которое уровень импульса меняется от низкого опорного значения до высокого опорного значения – называется временем нарастания сигнала. Чем этот показатель меньше – тем достовернее будут отображаться нарастания и спады регистрируемых импульсов.

Глубина записи

Глубина записи — это показатель устройства, отражающий объем памяти выделяемый для записи выборок регистрируемого сигнала. Глубина измеряется в байтах. Она может составлять от нескольких килобайт до десятков мегабайт. Чем этот показатель выше – тем подробнее может быть исследован принимаемый сигнал.

Аттенюатор

Аттенюатор — это устройство, предназначенное для дополнительного ослабления исследуемого сигнала. Их часто применяют для исследования напряжения первичной цепи системы зажигания, где амплитуда импульсов значительно превышает максимальное входное напряжение регистрирующего устройства.

Аттенюатор Hantek HT201 (20:1).

Пробник или обычный провод?

Пробник или просто щуп – это специальный инструмент, предназначенный для передачи регистрируемых сигналов с минимальными искажениями. Если использовать обычный провод в качестве пробника, то с высокой долей вероятности вы получите не верную картину принимаемого сигнала. Причины этого – наводимые в кабеле помехи от другого электрического оборудования. Также материал, используемый для обычных проводников, имеет низкое качество и однородность. Это также ухудшает качество сигнала и значительно ослабляет его.

Сам пробник состоит из кабеля с BNC разъемом, а также держателя с щупом. Кабель имеет внешнюю оплетку для экранирования передаваемого импульса от внешних помех. Его внутренняя жила имеет небольшой диаметр. Это позволяет снизить собственную емкость кабеля. На конце держателя размещен контакт в виде иглы или крючка. Игольчатые контакты часто выполнятся пружинящими, для предотвращения повреждения дорожки или контакта. В самом держателе или у BNC разъема, размечается схема компенсации с отверстием под регулировку подстрочного конденсатора.

Также пробники часто снабжаются делителем напряжения от 10Х до 1000Х. Это позволяет расширить диапазон регистрируемых напряжений.

Пробник с делителем Hantek T3100 (1:100, 100МГц)

Характеристики пробников и аттенюаторов

Характеристики, которыми обладают эти устройства, оказывают прямое влияние на качество передаваемого импульса. При их выборе обязательно учитываются как собственные характеристики, так и характеристики используемого с ними прибора.

К важнейшим характеристикам пробников, а также аттенюаторов можно отнести:

• коэффициент ослабления;
• полосу пропускания;
• входную ёмкость;
• входное сопротивление;
• максимальное входное сопротивление.

К второстепенным характеристикам относятся:

• размеры;
• вес;
• условия эксплуатации.

Используемые условные сокращения

Если у настольных устройств за счет большого экрана практически отсутствуют сокращения слов, то с портативными моделями дела обстоят сложнее. Экраны небольшого размера не позволяют четко описать отображаемую характеристику. Поэтому в таких приборах используют ряд общепринятых сокращений. При этом различные производители могут использовать разные варианты сокращений. Далее приводятся основные общепринятые сокращения.

Что такое триггер в осциллографе

Если вы в своей практике используете мультиметр, то какое-то время тратили на изучение его возможностей. Потратьте немного времени и на осциллограф. Органов управления немногим больше. Главное понять, «что к чему». Кое-что попробую показать, остальное поймете самостоятельно. Также попробую объяснить понятия «основные режимы, характеристики и используемые термины» и как это выглядит на осциллограммах.

В большинстве осциллографов развертка изображения на экране происходит слева — направо по ширине экрана. Измеряется в единицах времени (сек). Иными словами, это «время, когда экран полностью заполнен сигналом». Дальше происходит смена картинки.

Классический пример развертки (справа). Импульсы «лежащие на боку» — есть не что иное, как пилообразные импульсы напряжения генератора развертки (именуемые в народе «пила»).

Но есть «но». Представьте «кашу», это когда на вход осциллографа подан сигнал, быстро меняющийся во времени, и есть генератор развертки, который работает сам по себе. И осциллограф начинает отображать сигнал с разных точек. Изображение будет, только понять что это — не получится.

Управляет генератором развертки и запускает его с одной и той же точки. Поэтому мы имеем устойчивое изображение. При этом может выполняться одно из условий:

— запуск генератора развертки по уровню сигнала. При достижении сигнала на входе определенного уровня происходит запуск развертки;

— запуск по времени нарастания амплитуды в переднем фронте импульса, или по времени изменения амплитуды заднего фронта;

— запуск «на сбой» в импульсной последовательности. Когда устанавливается длительность импульса (нормального). Развертка в этом случае всегда будет запускаться с того места, где длительность импульса будет меньше или больше установленной; на экране вы будете видеть именно этот временной отрезок, где происходит сбой.

— Захват импульса при уменьшении амплитуды (и т.д.)

Это не все возможные варианты режимов работы триггера, некоторые модели осциллографов имеют их больше – все зависит от предназначения осциллографа и решаемых задач.

Осциллограф имеет органы управления, позволяющие не только посмотреть, но и рассмотреть сигнал. Об этом ниже.

К одному из таких органов управления относится и «Усиление» сигнала (пороговое значение входного сигнала). Это может быть и «крутилка» или кнопка — кто что имеет. Но есть обязательно. И совместно с органами управления развертки, это мощный инструмент.

Применять будем осциллограф на фото справа.

Фото №1

На фото прибор, его экран. Подключен ёмкостной датчик. Автомобиль «Subaru Forester». Рассматриваем систему зажигания.

Прибор включен. Меню прибора, выбираю первый пункт. Следующие пункты позволяют выбрать количество каналов, а также при их выборе идет переход в следующее меню, где перечислены основные типы датчиков и исполнительные устройства автомобильных систем, которые можно выбрать на любой канал. Но тогда все установки прибора устанавливаются автоматически, исходя из конкретного сигнала, конкретного устройства. (Это первое отличие автомобильного осциллографа от осциллографа вообще. Он «заточен» на конкретные виды сигналов). Кроме этого имеются свободные выборки: для сигналов от 0 — 5В. 0 -12В

Фото №3

Питание включено, датчик подключен, мотор работает. Сигнала нет. В чем причина?

Фото №4

Нет, сигнал есть. Смотрите, чем отличается фото № 3 от № 4. Вверху смотрите, пункт выделен, а внизу его значение. Время развертки 10ms осталось неизменным. Что изменилось?

На первом фото видно, к какой катушке совершено подключение. А давайте представим, что знаний «что такое триггер» — нет. Можно ли зафиксировать изображение так же, как на фото? Если этого не сделать, оно будет постоянно «бежать».

А здесь развёртка изменена: было 10 — стало 1ms. А экран вроде бы маленький.

Фото №6

* здесь не только развертку изменил, а и увеличил (фото 2-пункт 3). И уже есть возможность посмотреть участок, где ключ сработал и чуть дальше. В принципе, можно «прокрутить» сигнал до его окончания.

Фото №7

Вот так. Начало на фото №6, а конец вот:

Фото 8

Можно еще вывести курсоры (если надо посмотреть длительность горения искры или время насыщения).

Фото №9

Примерно так. Курсор А сплошной, курсор В – прерывистый. Длительность на экране — 4,60ms/

Фото №10

* курсоры стоят от момента включения ключа, до момента возникновения искры.

Фото №11

* длительность горения искры.

Показано всего процентов 20 от возможностей прибора, только на одной опции и в одном пункте меню (осциллоскоп)

Не считаю, что работаю плохим прибором и считаю, что плохими приборами работать недопустимо. Данный прибор использую постоянно при входной диагностике. Он позволяет наблюдать и проводить измерения с достаточной степенью достоверности всех сигналов системы управления автомобиля.

Когда необходимо проводить анализ, когда машина «зависает», осциллоскоп и мотор- тестер данного прибора мною не используется. Хотя такая возможность в прибор заложена. Неудобно «прокручивать» сигнал, просматривая детали, растянув его разверткой и усилив, не видя полной фазы или цикла. Тем более, когда используется не один канал. Слишком много манипуляций, при выполнении переходов, что отвлекает от рассмотрения сигнала. Но это все, что я могу сказать о недостатках. Утверждение же о маленьких экранах и пр. считаю необоснованным и ведущим в заблуждение.

Но всегда использую просмотр графического изображения, выделенных пунктов из текущих параметров. Это тогда, когда прибор вкл. в режиме сканера и подключен к диагностическому разъему. Не всегда можно сравнить нужные параметры, они могут оказаться на разных «страничках». Надо «листать», или выделив нужные, перейти в режим просмотра только этих параметров, а в голове держать цифры. А если просто: выделил до 4-х датчиков (параметров), нажал кнопочку и пошло графическое изображение. Развертка очень медленная, рукой можно быстрее нарисовать, а рядом с каждой осциллограммой цифровые значения. Такие же, как в «дате». И все в одном месте — осциллограмму смотришь и цифровые значения видишь.

Oscilloscope Triggers: A quick what and how

So we have vertical graphing of voltage and horizontal sweep, but our signal is just going to go bananas on our screen if we don’t sweep at the same point in the waveform. That’s where triggers come in, allowing us multiple ways to fix our signal to a point on our graph.

Triggers are the method by which an oscilloscope synchronises the voltage and time data of your waveform, enabling you to view your signal fixed to a voltage/time point to analyse it further. Essentially your preset trigger methods are programmed into your scope, you just have to set a condition (sometimes multiple conditions) that your oscilloscope will look out for. When your waveform satisfies that condition, your scope will begin sampling and displaying it central to your screen. Many methods of triggering are available with modern DSOs, the most basic of these is edge triggering.

Before we dive into edge triggering (and all the other types), we are going to introduce trigger modes as briefly and simply as possible.

Trigger modes control how your scope will start to sweep your signal. A typical scope will have Auto and Normal modes available (with other options available at higher price/quality points). Normal mode is where the scope will sweep if the signal reaches a certain trigger point. If the signal hasn’t reached this trigger point, the scope will display either nothing (a blank screen) or it will display the last signal read as a static signal on the display (see the first screenshot). Notice that the scope is in a WAIT state (green text, top left corner), as it is waiting to trigger and display a signal. In Auto mode, however, the oscilloscope will sweep regardless of a trigger condition being met. This can result in a crazy, oscillating signal on your display as it isn’t fixed to a set voltage/time trigger. Screenshot 2 is an example of un-triggered Auto mode reading; see how the AUTO symbol is lit up on the top left now as opposed to WAIT.

Now you have some grasp of the 2 main modes associated with triggering, let’s take a closer look at Edge triggering. With edge triggering, you set a voltage threshold level and slope inclination for your scope to begin its sweep when those conditions are met. For example, on our Rigol 1074z, we have the options to set our edge triggers on (see the setting in the top right-hand corner of each of the screenshots):

1. The rising portion of the wave (the gradient of your signal is positive), at a particular voltage
2. The falling portion of the wave (the gradient of the signal is negative), at a particular voltage
3. At either the rising or falling portion of a wave, at a particular voltage.

We use the front panel controls to set the different options as we need them. Using the AUTO function we set the scope to begin sampling when the signal is increasing and passes a threshold of 1.0V. You can see our signal has been fixed on that point in screenshot 2. Edge triggering is the default trigger mode our scope uses and it’s really easy to get a grasp on.

There is a multitude of options apart from edge triggering available with DSOs, as can be seen in screenshot C. I’m going to cover a few of the other options in a similar manner to how we investigated Edge triggering.

Pulse triggering (or width triggering) allows you to specify the trigger condition as a pulse polarity (positive or negative) and width (for our Rigol the range is from 8-10ns). If a signal has a pulse of the specified duration and polarity, your scope will begin sampling them. Pulse triggering can be particularly handy when it comes to investigating serial data streams as you get such a fine horizontal control.

With slope triggering our trigger conditions are a lower and upper voltage threshold (that’s right, two voltage levels) as well as a lower-limit time period for the rising and falling time of the signal. If voltage changes by an amount (see delta V, the delta is quite simply a term used for the amount of change; usually between two values) in a certain time period, the scope will latch at that point. This method is particularly good for capturing triangular and sawtooth waves.

A timeout trigger type allows you to narrow in on ‘dead-times’ within your system. If a signal remains unchanged for a certain amount of time, it may signal issues within the system. A timeout trigger makes it extremely easy to capture this information with your scope. The conditions you define to use this trigger type are:

• A slope inclination (indicated by goes high/goes low at user defined voltage)
• A «timeout» period.

The Runt trigger mode allows you to trigger on signals that cross one voltage threshold but not the second threshold before they return to below the initial threshold. Imagine a smaller signal that could be interfering with the logic in your system. We are able to select positive, negative or either as the polarity condition. We also set a time period qualifier working like a pulse width trigger on top of the typical threshold triggering levels.

A window trigger can be useful to hone in on a signal that has multiple logic levels. With this kind of trigger, you set a ‘window’ using voltage levels and then set the position to trigger at. The positions available are Entering the window, exiting the window or you can set a time domain to frame your window.

The delayed trigger allows you to utilise multiple channels and have the trigger for one channel operate off of a signal read from another channel. In delay triggering you set a Source A and Source B then the rising or falling logic for each source. You then select a delay type from <, >, <>, >< options along with a period of time (these options work just as you would expect). Each of the delay types has corresponding time setting that become available when you select them, as in the < type only requires an upper limit whereas the <> type will require both an upper and lower limit.

While there are a few more options that you can use for trigger types with your oscilloscope (Video, Pattern, Nth type), this article is for beginners and we thought it best to not overwhelm anyone. The methods discussed above should get you comfortable with the basic skills in triggering.

Осциллограф

Осцилло́граф (лат.  oscillo  — качаюсь + греч. γραφω  — пишу) — прибор, предназначенный для исследования (наблюдения, записи; измерения) амплитудных и временны́х параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход, либо непосредственно на экране, либо записываемого на фотоленте.

Современные осциллографы позволяют исследовать сигнал гигагерцовых частот. Для исследования более высокочастотных сигналов можно использовать электронно-оптические камеры.

Содержание

Применение

Используются в прикладных, лабораторных и научно-исследовательских целях, для контроля/изучения электрических сигналов — как непосредственно, так и получаемых при воздействии различных устройств/сред на датчики, преобразующие эти воздействия в электрический сигнал.

Курсорные измерения

Захват строки телевизионного сигнала

Для периодического и оперативного контроля качественных показателей телевизионного тракта и отдельных его звеньев в системах телевещания применяются специальные осциллографы с блоком выделения строк.

Классификация

По назначению и способу вывода измерительной информации:

• Осциллографы с периодической развёрткой для непосредственного наблюдения формы сигнала на экране (электронно-лучевом, жидкокристаллическом и т. д.) — в зап.-европ. языках oscilloscop(e)
• Осциллографы с непрерывной развёрткой для регистрации кривой на фотоленте (шлейфовый осциллограф) — в зап.-европ. языках oscillograph

По способу обработки входного сигнала

• Аналоговый
• Цифровой

По количеству лучей: однолучевые, двулучевые и т. д. Количество лучей может достигать 16-ти и более (n-лучевой осциллограф имеет nное количество сигнальных входов и может одновременно отображать на экране n графиков входных сигналов).

Осциллографы с периодической развёрткой делятся на: универсальные (обычные), скоростные, стробоскопические, запоминающие и специальные; цифровые осциллографы могут сочетать возможность использования разных функций.

Также существуют осциллографы, совмещенные с другими измерительными приборами (напр. мультиметром).

Осциллограф также может существовать не только в качестве автономного прибора, но и в виде приставки к компьютеру (подключаемой через какой-либо порт: LPT, COM, USB, вход звуковой карты).

Устройство

Осциллограф с дисплеем на базе ЭЛТ состоит из электронно-лучевой трубки, блока горизонтальной развертки и входного усилителя (для усиления слабых входных сигналов). Также содержатся вспомогательные блоки: блок управления яркости, блок вертикальной развертки, калибратор длительности, калибратор амплитуды.

Современные осциллографы всё в большей степени переходят (как и вся техника визуализации — телевизоры, мониторы и тп.) на отображение информации на экране ЖК-дисплеев.

Экран

Осциллограф имеет экран A, на котором отображаются графики входных сигналов (у цифровых осциллографов изображение выводится на дисплей (монохромный или цветной) в виде готовой картинки, у аналоговых осциллографов в качестве экрана используется электронно-лучевая трубка с электростатическим отклонением). На экран обычно нанесена разметка в виде координатной сетки.

Сигнальные входы

Осциллографы разделяются на одноканальные и многоканальные (2, 4, 6, и т. д. каналов на входе). Многоканальные осциллографы позволяют одновременно сравнивать сигналы между собой (формы, амплитуды, частоты и пр.)

Управление разверткой

Имеются значительные отличия в аналоговых и цифровых осциллографах. В цифровых осциллографах, строго говоря, не требуется синхронизация, так как при частоте обновления 1 сек и менее изображение на экране вполне читаемо визуально.

• автоматический;
• ждущий;
• автоколебательный;
• однократный;

Триггер

Если запуск развёртки никак не связан с наблюдаемым сигналом, то изображение на экране будет выглядеть «бегущим» или даже совершенно размазанным. Это происходит потому, что в этом случае осциллограф отображает различные участки наблюдаемого сигнала на одном и том же месте. Для получения стабильного изображения все осциллографы содержат систему, называемую триггер.

Триггер в осциллографе — это устройство, которое задерживает запуск развёртки до тех пор, пока не будут выполнены некоторые условия. Триггер имеет как минимум две настройки:

• Уровень сигнала: задаёт входное напряжение (в вольтах), при достижении которого запускается развёртка
• Тип запуска: по фронту или по спаду

Таким образом, триггер запускает развёртку всегда с одного и того же места сигнала, поэтому изображение сигнала на осциллограмме выглядит стабильным и неподвижным (конечно, только при правильных настройках триггера).

Настройка

Для работы с осциллографом предварительно необходимо произвести калибровку его канала (каналов). Калибровка производится после прогрева прибора (примерно минут 5). Калибратор встроен в большинство осциллографов. Для калибровки высокочастотных моделей желательно иметь шнур с двумя разъемами (на выход калибратора и на вход осциллографа) иначе возможны искажения сигнала. Для низкочастотных моделей возможно просто коснуться щупом выхода калибратора. Далее ручку вольт/дел. ставится так, чтобы сигнал калибратора занимал 2—4 деления на экране (то есть, если калибратор 1 вольт,- то на 250 милливольт). После этого канал включается на переменное напряжение и на экране появится сигнал. Далее, в зависимости от частоты калибратора, ручка развертки ставится в положение при котором видно не менее 5—7 периодов сигнала. Для частоты 1 килогерц частота развертки при которой каждый период занимает одно деление экрана равен 1 мс (одна миллисекунда). Далее необходимо убедиться, чтобы сигнал на протяжении этих 5-7 периодов попадал точно по делениям экрана. Для аналоговых осциллографов нормируется как правило ±4 деления от центра экрана, то есть на протяжении восьми делений должен совпадать точно. Если не совпадает, следует поворачивать ручку плавного изменения развертки добиваясь совпадения. Заодно проверяется амплитуда (размах) сигнала — она должна совпадать с тем, что написано на калибраторе. Если не совпадает, то необходимо добиться совпадения, поворачивая ручку плавного изменения чувствительности вольт/дел. Необходимо помнить, что если установлена чувствительность канала в 250 милливольт, то сигнал в 1 вольт занимает при правильной настройке 4 деления. После калибровки прибор будет показывать сигнал точно. Теперь можно не только смотреть, но и измерять сигналы.

Что вы знаете о функции триггера осциллографа? (начальство)

Осциллограф – это Электронный измерительный прибор, который графически отображает изменение напряжение сигнал, обычно двумерное изображение одного или нескольких сигналов, изменяющихся во времени, и известное как «глаза инженера-электронщика». Если вы хотите наблюдать и Монитор сигналы осциллографа стабильны и захватывают характерные события сигнала, запуск является ключевым фактором. Поэтому полное понимание концепции, принципа и способа настройки запуска является необходимым условием для эффективного использования осциллографа.

Осциллограф — это электронный измерительный прибор, который графически отображает изменение напряжение сигнал, обычно двумерное изображение одного или нескольких сигналов, изменяющихся во времени, и известное как «глаза инженера-электронщика». Если вы хотите наблюдать и дисплей сигналы осциллографа стабильны и захватывают характерные события сигнала, запуск является ключевым фактором. Поэтому полное понимание концепции, принципа и способа настройки запуска является необходимым условием для эффективного использования осциллографа.

С момента рождения RIGOL более 20 лет назад осциллографы RIGOL также перешли от оригинального аналогового запуска к полностью цифровому запуску, а функции запуска осциллографа постоянно обогащались и совершенствовались. В этой статье мы рассмотрим все тонкости «запуска» осциллографа вместе со всеми.

01. Что такое триггер? Что такое триггер?

Запуск заключается в установке определенных условий амплитуды напряжения, времени, скорости изменения формы сигнала и т. д. в соответствии с требованиями. Когда определенная форма волны в потоке данных формы волны удовлетворяет заданным условиям, осциллограф фиксирует форму волны и прилегающие к ней части в режиме реального времени и дисплей их на экран. Только стабильный триггер может иметь стабильный дисплей. Триггер также является наиболее важным средством локализации проблемы после ее обнаружения. Правильное использование триггера может легко найти сигнал, который вы ищете.

02. Два ключевых фактора триггера

Осциллограф прошел два основных этапа: аналоговый осциллограф и цифровой осциллограф с момента своего рождения. Система запуска в аналоговом осциллографе является хорошей отправной точкой для понимания содержимого, связанного с запуском. Затем мы начинаем с самого важного компаратора схема в базовой концепции аналогового запуска.

Компаратор с одним пределом

Простой компаратор только с одним опорным уровнем и опорным уровнем GND (уровень 0) называется компаратором с одним пределом. Как показано ниже:

▲Схема типичного однопредельного компаратора

Когда входной сигнал компаратора с одним пределом выше опорного уровня, выход положительный».

Осциллограф — это электронный измерительный прибор, который графически отображает изменяющийся сигнал напряжения, обычно двумерное изображение одного или нескольких сигналов, меняющихся во времени, и известен как «глаза инженера-электронщика». Если вы хотите стабильно наблюдать и отображать осциллограммы сигналов, а также захватывать характерные события сигнала, запуск является ключевым фактором. Поэтому полное понимание концепции, принципа и способа настройки запуска является необходимым условием для эффективного использования осциллографа.

С момента рождения RIGOL более 20 лет назад осциллографы RIGOL также перешли от оригинального аналогового запуска к полностью цифровому запуску, а функции запуска осциллографа постоянно обогащались и совершенствовались. В этой статье мы рассмотрим все тонкости «запуска» осциллографа вместе со всеми.

01. Что такое триггер? Что такое триггер?

Запуск заключается в установке определенных условий амплитуды напряжения, времени, скорости изменения формы сигнала и т. д. в соответствии с требованиями. Когда определенная форма волны в потоке данных формы волны удовлетворяет заданным условиям, осциллограф фиксирует форму волны и прилегающие к ней части в режиме реального времени и отображает их на экране. экран. Только стабильный триггер может иметь стабильное отображение. Триггер также является наиболее важным средством локализации проблемы после ее обнаружения. Правильное использование триггера может легко найти сигнал, который вы ищете.

02. Два ключевых фактора триггера

Осциллограф прошел два основных этапа: аналоговый осциллограф и цифровой осциллограф с момента своего рождения. Система запуска в аналоговом осциллографе является хорошей отправной точкой для понимания содержимого, связанного с запуском. Затем мы начнем с самой важной схемы компаратора в базовой концепции аналогового запуска.

Компаратор с одним пределом

Простой компаратор только с одним опорным уровнем и опорным уровнем GND (уровень 0) называется компаратором с одним пределом. Как показано ниже:

▲Схема типичного однопредельного компаратора

Когда входной сигнал компаратора с одним пределом выше опорного уровня, выход положительный».