Ce que vous devez savoir sur les oscilloscopes numériques

Qu'est-ce qu'un oscilloscope numérique ?
A oscilloscope numérique a la capacité d'analyser les données numériques conservées dans sa mémoire et d'effectuer des mesures automatiques en fonction de paramètres spécifiés par l'utilisateur, notamment l'écart de tension, la fréquence et les temps de montée. De même, il a une variété de façons de présenter les données qui ont été enregistrées. Cette caractéristique s'explique par l'existence de plus de données collectées que ce qui est affiché à l'écran.

De plus, il a la capacité d'adaptation pour fournir une large gamme d'options de stockage, de traitement et d'affichage, telles que des graphiques, des captures d'écran comprises entre un quart et demi et des programmes de traitement en plusieurs étapes. L'utilisation d'un oscilloscope numérique est appropriée pour afficher des formes d'onde de signal complexes qui nécessitent des mesures et des calculs sur des composants de forme d'onde particuliers pour produire des affichages de sortie numériques et de forme d'onde qui reflètent des attributs de forme d'onde particuliers.

Composants d'un oscilloscope numérique
A oscilloscope numérique se compose de six parties. Il s'agit d'amplificateurs avec des entrées verticales analogiques, une mémoire de forme d'onde numérique et un convertisseur analogique-numérique, une base de temps avec une commande d'horloge et un déclencheur, des circuits d'affichage et de restructuration de forme d'onde, un affichage LCD ou LED et une alimentation.

Quelles sont les fonctions des boutons d'un oscilloscope ?
La fonction d'ouverture et de fermeture est assurée par le bouton POWER (On / Off). La luminosité de la ligne sur l'écran peut être modifiée à l'aide de l'intensité. La mise au point garantit une ligne suffisamment étroite sur l'écran. Les boutons de position verticale-horizontale vous permettent de régler les positions horizontale et verticale des lignes de balayage.

À l'aide du bouton Volt, vous pouvez modifier la sensibilité d'entrée de 5 mV/cm à 20 V/cm. Il est possible de choisir un temps entre 0.5 m*s/cm et 0.2 s/cm en utilisant le bouton Time / div. Hold off régule l'intervalle entre les balayages. Le bouton d'inclinaison a un (+) ou (-). En fonction de ces marqueurs, le déclenchement aura lieu soit en position positive, soit en position négative. Le double bouton permet l'apparition simultanée des canaux 1 et 2.

Comment utiliser un oscilloscope ?
Le canal de signal d'entrée du oscilloscope numérique est sondé après l'opération. Les deux types de sondes de mesure les plus courants sont utilisés. Ce sont les sondes X1, qui n'affaiblissent pas le signal, et les sondes X10, qui le font dix fois. Si une tension de 5 V est présente à l'extrémité de la sonde lorsque le deuxième type fonctionne, la tension entre dans l'oscilloscope sous la forme de 0.5 V.

Ceci doit être considéré si la taille du signe doit être déterminée. Toutes les sondes modernes utilisent des connecteurs de type BNC (prises). La partie mobile à l'extérieur de ces fiches est tournée dans le sens des aiguilles d'une montre et verrouillée après qu'elles ont été placées dans leurs fentes respectives. Ceci doit être pris en compte lors de la détermination de la taille du panneau.

Quel type de mesures peut-on prendre avec un oscilloscope ?
LISUN oscilloscopes numériques nous permettent de visualiser les valeurs des courbes de charge et de décharge du condensateur, les niveaux de tension AC et DC ; Différence de phase; Fréquence et caractéristiques des dispositifs à semi-conducteurs tels que les diodes et les transistors. Modifiez les formes d'onde d'amplitude électrique et la quantité de courant circulant dans le circuit peut également être mesurée. Nous examinerons ci-dessous deux types de mesures.

Mesure de tension
L'axe vertical est utilisé pour mesurer l'amplitude du signal à l'écran. Sur l'écran, des carrés sont utilisés pour déterminer initialement l'amplitude. La valeur réelle de la tension est ensuite calculée en multipliant la fréquence d'images par la valeur indiquée par le signal sur le commutateur de l'atténuateur d'entrée VOLTS / DIV. Lors de l'utilisation d'une sonde équipée d'un atténuateur (X10 ou X100), le coefficient d'atténuation doit également être pris en compte. Tourner le commutateur VOLTS / DIV dans le sens des aiguilles d'une montre augmente la sensibilité de l'oscilloscope.

Mesure de fréquence basée sur l'oscilloscope Les oscilloscopes modernes mesurent la période plutôt que la fréquence. Sur l'axe horizontal, les mesures de période sont prises. En comptant les carrés, on peut déterminer la durée d'une période de la forme d'onde dans la direction de l'axe X. Ensuite, la période du signal est calculée en multipliant la valeur affichée par le commutateur TIMEBASE par la quantité de trames. Les mesures de temps ne sont pas affectées par le type de sonde (X1, X10 ou X100) utilisée.

Mesure de période ou de fréquence
In oscilloscopes numériques, la période est mesurée plutôt que la fréquence. Sur l'axe X (horizontal), des mesures de période sont effectuées. En comptant les carrés, on peut déterminer la durée d'une période de la forme d'onde dans la direction de l'axe X. En multipliant la quantité de trames, on peut déterminer la valeur du bouton time/div. Le coefficient d'atténuation est doublé et pris en compte en cas de détérioration de la sonde.

Axes d'un oscilloscope numérique
Axe vertical ou axe de tension
La de l'oscilloscope section verticale régule la taille de la tension sur l'écran. Typiquement, cette partie contient deux boutons, permettant à l'utilisateur de régler individuellement la position verticale et le volt/div. L'échelle verticale sur l'écran peut être ajustée en appliquant une pression plus importante sur chaque bouton de séparation. L'échelle est ajustée en tournant le bouton dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

Avec une taille inférieure, la forme d'onde est plus "zoomée". Le repositionnement vertical de la forme d'onde sur l'écran est géré via le bouton Position. L'onde descend lorsque le bouton est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre et se déplace vers l'écran lorsqu'il est tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Il est possible de supprimer une partie d'une forme d'onde de l'écran en utilisant le bouton de position.

Axe horizontal ou axe du temps
L'échelle de temps affichée à l'écran est gérée par la partie horizontale de l'oscilloscope. Position et temps/div sont les deux boutons sur l'axe horizontal. Le nombre de secondes que chaque partie est censée représenter diminuera lorsque le bouton time / div est tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

Semblable au système vertical Si l'échelle de temps est augmentée en tournant l'appareil dans le sens antihoraire, une durée plus longue peut s'afficher à l'écran. La forme d'onde peut être déplacée vers la gauche ou la droite de l'écran en ajustant le décalage horizontal à l'aide du bouton Position. Vous pouvez choisir le nombre de périodes d'une forme d'onde que vous souhaitez afficher en utilisant le système horizontal. Les nombreux pics, canaux et suppressions d'un signal sont tous possibles.

Comment les oscilloscopes numériques se comparent-ils aux oscilloscopes analogiques ?
Les traces stockées sont aussi lumineuses, aussi précisément définies et écrites aussi rapidement que les traces non stockées, ce qui est le principal avantage par rapport au stockage analogique. Les traces peuvent être conservées pendant une durée indéterminée ou écrites sur un périphérique de stockage de données externe, puis rechargées. Cela permet, par exemple, la comparaison d'une trace standard acquise à partir d'un système en bon état avec une trace acquise à partir d'un système en cours de test. Il existe de nombreux types qui peuvent afficher la forme d'onde avant le signal de déclenchement.

Les formes d'onde sont généralement analysées par des oscilloscopes numériques, qui présentent également des valeurs numériques et des affichages visuels. Des exemples typiques de ces valeurs sont les moyennes, les valeurs maximales et minimales, les valeurs efficaces et les fréquences. Lorsqu'ils sont utilisés en mode de balayage unique, ils peuvent être utilisés pour enregistrer des signaux transitoires sans les restrictions de luminosité et de vitesse d'écriture d'un oscilloscope à mémoire analogique.

Après acquisition, la trace exposée peut être altérée ; par exemple, une section de l'affichage peut être agrandie pour mieux montrer les détails fins, ou une longue trace peut être affichée sur un affichage pour mettre en évidence des régions d'intérêt particulières. L'utilisateur peut annoter une trace stockée sur de nombreux instruments. Les écrans plats utilisés par de nombreux oscilloscopes numériques sont les mêmes que ceux qui sont produits en grande quantité pour les écrans d'ordinateur et de télévision. Grâce à l'utilisation d'interfaces telles qu'un port d'imprimante parallèle, un port série RS-232, un bus IEEE-488, un port USB ou Ethernet, les oscilloscopes à stockage numérique peuvent être contrôlés à distance ou automatiquement et peuvent transporter les formes d'onde capturées vers un écran ou un stockage externe.

Avantages de l'oscilloscope numérique
La possibilité de stocker des données numériques pour une visualisation rapide, de les télécharger sur un ordinateur, d'en faire des copies papier ou de les stocker sur des disquettes et de mesurer instantanément sur des données numériques sont quelques-uns des avantages du oscilloscope numérique sur l'oscilloscope analogique. Oscilloscopes numériques peut afficher des formes d'onde immédiatement après un événement de déclenchement, alors qu'un oscilloscope analogique nécessite un déclenchement avant que la visualisation puisse commencer. Les meilleures caractéristiques des oscilloscopes numériques sont leur mémoire de stockage élevée et la précision du signal en temps réel. Dotés de techniques DSP de pointe, ils sont adaptés à l'étude des transitoires haute fréquence.

Oscilloscopes sont des outils de mesure utilisés pour examiner les tensions de signal dans les appareils électriques tels que les équipements d'enregistrement et de diffusion audio pour la télévision et la radio. Oscilloscopes avec stockage numérique offrent l'avantage de pouvoir enregistrer et stocker des événements électroniques qui auraient pu se produire alors que personne n'était là ou lorsque l'observation était autrement impossible. Oscilloscopes ont un certain nombre d'avantages par rapport à d'autres équipements de diagnostic similaires, tels que les voltmètres, en plus de cette fonctionnalité.

Représentations graphiques
Puisqu'ils peuvent afficher les signaux graphiquement, oscilloscopes à mémoire numérique ont un avantage sur les voltmètres en ce sens qu'ils facilitent l'identification visuelle de la cause d'une tension inattendue. Les voltmètres ne détectent que les tensions inattendues, ce qui nécessite des diagnostics et un dépannage supplémentaires. La même tension peut être mesurée par un oscilloscope à mémoire numérique, qui montrera des oscillations dans le circuit impacté. Les affichages visuels des oscilloscopes à mémoire numérique de la forme ou de la synchronisation précise d'une impulsion sont utiles et parfois nécessaires.
Traçage des signaux

Afin d'identifier le composant défectueux précis, les professionnels peuvent utiliser des oscilloscopes à mémoire numérique pour sonder les connexions individuelles et les pièces des appareils électriques. L'oscilloscope peut déterminer où un signal attendu est manquant ou erroné en surveillant les fonctions de chaque composant individuel. L'oscilloscope peut évaluer les différences infimes dans le fonctionnement des autres composants et informer le technicien de la nécessité éventuelle d'un remplacement ou d'un réglage fin. Il peut également identifier les pièces de fonctionnement pour éviter un remplacement erroné.

Test de nouveaux circuits
La oscilloscope numérique peut vérifier les erreurs dans les circuits nouvellement développés, en s'assurant qu'ils fonctionnent correctement, ou il peut détecter des défauts de conception tels que des niveaux de tension faibles et du bruit électrique. À l'aide d'un oscilloscope à double trace, les techniciens peuvent vérifier que l'horloge interne qui mesure les actions des autres composants fonctionne correctement en visualisant à la fois le signal d'horloge et le signal de test de l'appareil électronique.

FAQ
Quelles sont les catégories générales d'oscilloscopes numériques ?
Coup unique oscilloscopes numériques et les oscilloscopes à échantillonnage temporel à espacement aléatoire ou comparable sont les deux principales formes d'oscilloscopes numériques. Une fois qu'une condition de déclenchement est satisfaite, l'oscilloscope monocoup commence l'échantillonnage en temps réel d'un événement. Le taux d'échantillonnage maximal pour les oscilloscopes monocoup est limité par la vitesse du convertisseur analogique-numérique.

La durée maximale pouvant être échantillonnée à partir d'un événement unique dépend de la capacité de la mémoire d'achat, qui reçoit la sortie de l'appareil du convertisseur. Soit dit en passant, les événements d'échantillonnage qui se répètent sur différents sites à des intervalles de temps spécifiques constituent le fondement de l'oscilloscope aléatoire intercalé ou de l'oscilloscope à échantillonnage temporel équivalent.

Quel est leur principe de fonctionnement ?
Des microprocesseurs à grande vitesse permettent aux oscilloscopes numériques de fonctionner sur l'échantillonnage du principe du signal d'entrée. L'avantage est que le signal peut être capté, arrêté et déclenché à tout moment et à n'importe quel niveau. La plus grande fréquence du signal que vous pouvez mesurer avec un oscilloscope numérique dépendra également de l'instrument que vous utilisez, même si les oscilloscopes analogiques n'ont pas de limite supérieure théorique.

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