Осциллограф. Осциллограф, входящий в состав стенда, представляет собой осциллографическую приставку, подключаемую к параллельному порту персонального компьютера.

Осциллограф, входящий в состав стенда, представляет собой осциллографическую приставку, подключаемую к параллельному порту персонального компьютера.

На правую лицевую панель лабораторного стенда (рисунок 1.5) выведены выключатель осциллографа зеленого цвета, светящийся во включенном состоянии, измерительные входы двух каналов осциллографа (Канал1 и Канал2) и вход синхронизации осциллографа. Технические характеристики осциллографической приставки показаны в таблице 1.10.

Таблица 1.10 - Технические характеристики осциллографической приставки:

Рисунок 1.5 - Правая лицевая панель универсального лабораторного стенда

Ниже приведены основные параметры приставки при прочих режимах работы.

Фурье-анализатор:

Частотный диапазон: 0...1-2 кГц до 25 МГц

Принцип действия: БПФ (быстрое преобразование Фурье)

БПФ разрешение: 2048 строк

БПФ входные каналы: канал 1 или канал 2

Дополнительные функции: функция масштабирования,

Самописец:

Временной масштаб: 20 мс/дел. - 2000 с/дел.

Максимальное время записи: 9.4 ч/экран

Минимальная, максимальная частота выборки: 1 выб./20 с, 100 выб./с

Запись данных: автоматически в течении 1 года и более

Входной импеданс: 1 МОм/30 пФ

Максимальное входное напряжение: 100 В (пост. перем.)

Частотная характер. ±3 дБ: 0 Гц - 50 МГц

Напряжение питания: 9-10 В/1000 мА.

Осциллограф имеет оптическую гальваническую развязку от компьютера и имеет следующие особенности:

- внешний триггер с запуском по нарастанию и спаду сигнала;

- возможность отбражения суммы и разности сигналов на входах и инвертированного сигнала;

- возможность отображения периодических сигналов с частотой стробирования до 1 ГГц;

- функцию анализатора спектра сигналов с полосой частот до 25 МГц.

Для входов вертикального отклонения имеются следующие возможности:

- АС – фильтрация постоянной составляющей сигнала и работа с сигналами переменного тока;

- DC – непосредственное подключение источника сигнала к измерительным цепям приставки с передачей постоянной составляющей;

- Ground – заземление входа.

Чувствительность входов и режимы их работы изменяются программным путем. Имеется возможность применения щупа-делителя с коэффициентом деления 1: 10. При этом щупы имеют дополнительную емкость 50-100 пФ.

В режиме осциллографа частота дискретизации входного сигнала (рисунок 1.6) задается режимом работы. В режиме реального времени частота дискретизации задается автоматически, а для соединения точек осциллограмм используется линейная интерполяция или интерполяция со сглаживанием. Имеется также возможность однократного запуска. Управление осциллографом осуществляется группами виртуальных кнопок - двух каналов вертикального отклонения под окном осциллограммы и групп кнопок горизонтальной развертки справа от окна осциллограммы. Расположение и функции кнопок управления аналогичны расположению и функциям соответствующих органов управления у обычных осциллографов.

У осциллографического модуля имеется режим просмотра осциллограмм периодических сигналов. Дискретизация создается генератором случайных чисел и в эквиваленте соответствует частотам до 1 ГГц. При этом время обработки осциллограмм увеличивается до нескольких секунд.

Рисунок 1. 6 - Главное окно при работе в режиме осциллографа

Любую осциллограмму, которая видна на виртуальном экране, можно записать в виде файла – графического с расширением.bmp и текстового с расширением.txt. Текстовый файл записывается в формате ASCII. Причем каждая точка представлена своим номером по порядку во временной развертке в диапазоне 0…4095 и абсолютным значением от 0 до 255. Значению напряжения в 0В соответствует численное значение в файле равное 128. Это позволяет использовать полученные данные для обработки внешними программами, например математическими системами Mathcad, MATLAB или электронными таблицами Exel и т.п.

Подсоединение осциллографической приставки к исследуемым цепям и алгоритм проведения измерений идентичен работе с обычным осциллографом. При измерении одного сигнала к одному из каналов подключаются измерительный кабель без делителя или в случае необходимости с делителем.

Информационный щуп кабеля красного цвета подключаются к точке, напряжение в которой требуется измерить, а общий провод черного цвета – к общей точке схемы. Использование двух каналов одновременно аналогично, однако следует помнить, что у обоих каналов «общие» проводники соединены электрически и нельзя допускать соединения щупов «общего» провода к различным точкам на схеме.