Oscilloskop | Guide till effektiva mätningar

vilken oscilloskop passar mitt arbete? Digitala oscilloskop erbjuder avancerade analysmöjligheter, medan analoga oscilloskop förblir oersättliga för vissa tillämpningar. Ta reda på här vad ett oscilloskop kan göra och hur du väljer rätt modell för dina behov Mätuppgifter hitta och vilka Nyheter det finns på marknaden.

innehåll

• Oscilloskop 2024 – Det viktigaste på ett ögonkast
• Oscilloskopinnovationer 2024
  • Nästa generations oscilloskop
  • Högupplöst oscilloskop med blandad signal
• Digitala och analoga oscilloskop: En jämförelse
• Handhållna oscilloskop: Bärbarhet och mångsidighet
• Mixed-Signal Oscilloscopes: Den bästa lösningen för komplexa signaler
• PC-oscilloskop: Flexibilitet och kompatibilitet
• Nyckelfunktioner när du väljer ett oscilloskop
• Tillbehör och sonder för oscilloskop
• Praktiska tips för användning av oscilloskop
• Häufig gestellte Fragen

 

Oscilloskop 2024 – Det viktigaste på ett ögonkast

• Digital Oscilloskop har till stor del ersatt analoga modeller på grund av deras kompakta design, energieffektivitet och avancerade analysfunktioner.
• Handheld-Oscilloskop med multimeterfunktionalitet erbjuder flexibilitet och mobilitet för fälttjänsttillämpningar, med vissa modeller som även fungerar som full sann RMS multimetrar.
• Blandad signal-Oscilloskop är idealiska för simultananalys av analoga och digitala signaler, speciellt för felsökning av digitala kretsar.

Oscilloskopinnovationer 2024

Om du behöver ett analogt, digitalt, handhållet, PC eller mixed-signal oscilloskop beror på dina specifika behov och applikationer. Nedan presenterar vi de nya produkterna.

Nästa generations oscilloskop

16.02.2024 | Rohde & Schwarz utökar sitt oscilloskopsortiment med den innovativa R&S MXO 5, företagets första åttakanaliga oscilloskop. Denna ledande enhet sätter nya standarder inom signalanalys genom att vara baserad på den kraftfulla MXO-EP-processor ASIC-teknik. Den erbjuder oöverträffad mätprestanda, vilket gör det möjligt för designingenjörer att möta ännu mer krävande designkrav och felsöka sina projekt mer effektivt.

den R&S MCO5 Omdefinierar precisionen i signalspårning via sina åtta kanaler med upp till 4,5 miljoner förvärv per sekund och mer än 18 miljoner mätkurvor per sekund. Den här prestandan är avgörande för att fånga fina signaldetaljer och sällsynta händelser, vilket gör enheterna särskilt lämpliga för krävande applikationer inom områden som kraftomvandling och bilindustri.

45.000 XNUMX FFTs/s prestanda

Den exceptionella FFT-prestandan med 45.000 XNUMX FFTs per sekund möjliggör utmärkt representation av signaler i frekvensdomänen, vilket gör oscilloskopet idealiskt för EMI och harmoniska tester. Världens högsta förvärvshastighet gör att oscilloskopet kan spela in upp till 99 % av signalaktiviteten i realtid att registrera, vilket avsevärt påskyndar signalanalysen.

Med ett branschledande lagringserbjudande på 500 Mpts i standardkonfiguration och valfri expansion till upp till 1 Gpts R&S MXO 5 erbjuder tillräckligt med kapacitet för att spela in stora mängder data och för att fånga längre tidsperioder utan förlust av bandbreddsdatanoggrannhet.

Enheten sätter nya standarder som det första åtta-kanals oscilloskopet med digital triggning och möjliggör exakt isolering av små signalavvikelser tack vare dess höga känslighet och 18-bitars arkitektur. Dessa funktioner gör den till ett idealiskt verktyg för mätningar av effekt och signalintegritet, såväl som logik- och bussprotokolltestning.

Intuitiv drift via en 15,6" Full HDPekskärm, i kombination med en kompakt design och den lägsta volymen i sin klass, säkerställer en optimal användarupplevelse.

Högupplöst oscilloskop med blandad signal

15.02.2024-5000-XNUMX | Oscilloskopserien DLMXNUMXHD utökar produktportföljen Yokogawa relaterat till den vertikala upplösningen. Med den nya 12-bitars A/D-omvandlarteknologin och ett lägre brusgolv imponerar det nya oscilloskopet när det kommer till signalanalys, speciellt med olika inspänningar. HD-versionen erbjuder även förbättrade funktioner som gör den enklare att använda i vardagsmätning.

Oscilloskopen DLM5000HD-serien finns som en 4- eller 8-kanalsversion med bandbredder på 350 och 500 MHz. En nydesignad 12-bitars A/D-omvandlare säkerställer hög vertikal upplösning och förbättrad signalrepresentation och analys, t.ex. B. i utvecklingen av kraftelektronik. Den vertikala upplösningen på 12-bitars är tillgänglig utan begränsningar på samplingshastigheten eller antalet kanaler. När högupplöst läge är aktiverat kan upp till 16-bitars upplösning uppnås.

Utvidgar också HD variant erbjuder den befintliga DLM5000, som ger 8-bitars vertikal upplösning. DLM5000HD erbjuder ett optimerat lågbrusgolv, omfattande spänningsområden och många lågpassfilter i realtid per kanal, vilket säkerställer hög signalkvalitet.

Synkronisering utökar kanalnumret

Om det finns behov av mer än 8 analoga kanaler DLM-synkroniseringsfunktionen tillåter synkronisering av två oscilloskop. Klock- och triggersynkroniseringen av båda enheterna sker via bara en speciell kabel. Detta utökar antalet kanaler till upp till 16 analoga (8 + 8) och 64 digitala kanaler. Alternativt kan en blandad konfiguration av 4- och 8-kanalsmodeller implementeras.

Minnet erbjuder signalfångning upp till ett gigaord. Det har han också nytta av Historieminne. Med denna funktion lagras automatiskt upp till 200.000 XNUMX tidigare registrerade mätningar. Signalerna kan visas individuellt, överlagrade eller i en lista med tidsstämpel.

När det gäller seriebussanalysen, den intelligenta Auto-inställning Funktionen ytterligare optimerad. Den automatiska detekteringen av bithastigheten och triggertröskeln kan användas för lagrade och matematiskt bearbetade mätdata. Detta utökar den automatiska inställningsfunktionen, som tidigare bara kunde användas för befintliga signaler.

Applikationer för de nya oscilloskopen finns i elektronik för fordon och transport samt i styrenheter, driver och seriell bussystem, inom kraftelektronik, i hushållsapparater, luftkonditionering och fläktar samt i industrianläggningar.

Digitala och analoga oscilloskop: En jämförelse

Oscilloskop finns i olika former och stilar, men de två mest grundläggande typerna är digitala och analoga oscilloskop. Digitala oscilloskop använder detta LCD-teknik för större och färgade displayer, medan analoga oscilloskop katodstrålerör baserad. Den mer kompakta designen och högre energieffektiviteten hos digitala oscilloskop erbjuder fördelar jämfört med större och mer energikrävande analoga modeller. Dessutom erbjuder moderna digitala oscilloskop avancerade funktioner såsom förtriggning, analysmjukvara, medelvärdesberäkning och matematiska funktioner som möjliggör mer detaljerad signalanalys.

Å andra sidan lagrar analoga oscilloskop signalbilden direkt på röret, medan digitala enheter lagrar signalen digitalt, vilket möjliggör efterföljande bearbetning och detaljerad analys. Nuförtiden har tekniska fördelar och avancerade funktioner resulterat i att digitala oscilloskop till stor del ersätter analoga modeller på marknaden.

Digitala oscilloskop

Digitala oscilloskop används för att visa den elektriska spänningen över tid och tillåta Spänningsmätningar som funktion av tid samt tids- och frekvensmätningar. De är särskilt lämpliga för inspelning, lagring och analys av högfrekventa signaler.

I det vertikala systemet i ett digitalt oscilloskop representeras insignalen som en funktion av tiden, medan det horisontella systemet tillåter att vågmönstret visualiseras över tidsskalan. Detta tillåter användare att dynamik förstå signalförändringar över tid och kontrollera signalintegriteten.

Moderna digitala oscilloskop erbjuder display- och mätfunktioner som:

• Zoom
• Toppmått
• Registrering av stig- och falltider
• Mer exakt representation av mätdata tack vare snabba processorer.

Dessa funktioner utökar möjligheterna för signalanalys och gör digitala oscilloskop till ett oumbärligt verktyg för ingenjörer och tekniker.

Analoga oscilloskop

I motsats till digitala oscilloskop låter analoga oscilloskop dig göra det fysiska kvantiteter, som kan avbildas som en elektrisk spänning över tid. De använder vanligtvis BNC-uttag för att ansluta ingångsspänningar. De är särskilt fördelaktiga för att detektera periodiska signaler och visa karakteristiska detaljer, till exempel inom ljudteknik.

Utöver den normala vågformsvisningen kan analoga oscilloskop även användas för att visa XY-skärmar, som t.ex. Lissajous siffror, kommer att förverkligas. De har vanligtvis en ingångsimpedans på 1 MΩ och en ingångskapacitans på 20 till 50 pF. Detta gör dem idealiska för att studera signalinteraktioner och fasförhållanden längs X-axeln och Y-axeln.

De typiska användningsområdena för analoga oscilloskop sträcker sig från mätning DC-spänningar till högfrekventa signaler i enheter som radio, tv eller datorer. Även om digitala oscilloskop blir allt populärare på grund av deras avancerade funktioner, har analoga oscilloskop fortfarande sin plats i vissa applikationer.

Handhållna oscilloskop: Bärbarhet och mångsidighet

 

Handhållna oscilloskop är idealiska för testning och på grund av sin kompakthet och portabilitet Fälttjänstapplikationer. Deras kompakta design gör dem idealiska för applikationer där utrymme och rörlighet spelar roll. Dessa enheter gör det möjligt att mäta spänning, frekvens, registrera transienter och utföra matematiska funktioner som Fourier-spektralanalys. De är vanligtvis utformade som digitala samplingsoscilloskop med en kompakt display.

Fördelarna med handhållna oscilloskop inkluderar deras rörlighet, drift via batteri eller strömförsörjning och, i vissa modeller, integrationen av digital multimeterfunktion.

Multimeterfunktion

Handhållna oscilloskop med multimeterfunktion kan användas som fullvärdiga Äkta RMS multimeter kan användas som kan mäta spänning, ström, resistans, kapacitet, kontinuitet och dioder, såsom Owon HDS272S. Detta utökar deras funktionalitet utöver det för ett traditionellt oscilloskop och tillåter användare att utföra en mängd olika mätningar med en enda enhet.

De erbjuder ett automatiskt mätområde och visar uppmätta värden stora på en integrerad display. Owon HDS272S har till exempel en hög kontrast 3,5 tums färgskärm för utomhusbruk. Detta gör den till ett idealiskt val för tekniker och ingenjörer som ofta arbetar utomhus eller reser.

Mixed-Signal Oscilloscopes: Den bästa lösningen för komplexa signaler

Mixed-signal oscilloscopes (MSOs) gör detta möjligt simultan analys av analoga och digitala signaler. De är särskilt lämpliga för att verifiera och felsöka digitala kretsar. De erbjuder flexibiliteten att förvärva digitala signaler i både timing- och tillståndsinsamlingslägen.

För att förenkla analysen kan MSO:er visa digitala tidsvågformer färgkodade, med logiska låga värden som vanligtvis visas i blått och logiska toppar i grönt.

tillämpningar

MSO:er låter dig hitta och analysera överhörning mellan digitala signaler genom att visa digitala och analoga samtidigt vågformer. Detta möjliggör en djupgående analys av signalstörningar och förbättrar möjligheten att felsöka och optimera kretsar.

MSO:er används också för att felsöka seriella protokoll som RS232 och I2C, vilket är särskilt fördelaktigt när man arbetar med mikrokontroller. De kan användas till Analog-till-digital-omvandlare (ADC) för att kontrollera om koder saknas och för att säkerställa att signalbehandlingssystemet fungerar korrekt. Detta gör dem till ett oumbärligt verktyg i många applikationer.

PC-oscilloskop: Flexibilitet och kompatibilitet

PC-oscilloskop med USB-port är:

• liten, lätt och praktiskt, vilket gör dem särskilt kompatibla och flexibla,
• kan båda Desktopdator också bärbara datorer vara ansluten,
• kan flexibel användas i olika miljöer och situationer,
• tillåta en detaljerade och stor visning av mätkurvorna på PC-skärmen, vilket är fördelaktigt för analys och utvärdering.

PC-oscilloskop är populära på grund av deras ökade prestanda, bärbara applikationer och möjligheten att kabellös kommunikation med mobila enheter via appar är fördelaktigt.

Fördelar och tillämpningar

PC-oscilloskop erbjuder följande Fördelar:

• Höjd exaktity,
• Schnelle databehandling,
• många kanaler för mätningar,
• Obegränsate Mängden data beror på storleken på datorns hårddisk.

Du kan bekvämt från ditt skrivbord kan användas och gör att du kan utföra komplexa analyser och mätningar.

Omfattande mjukvarufunktioner möjliggör exakt kontroll av triggers, kanalinställningar och andra funktioner för förbättrad utvärdering och visning av mätdata. Mätdata kan användas för Lagarbete Lätt att lagra och dela, och regelbundna kostnadsfria mjukvaruuppdateringar utökar enhetens möjligheter med samma hårdvara.

Spektrumanalysatorer som tillbehör till PC-oscilloskop används för att undersöka signalernas frekvenssammansättning. Detta möjliggör ett brett spektrum av applikationer.

Nyckelfunktioner när du väljer ett oscilloskop

Tänk på följande när du väljer ett oscilloskop funktioner avgörande:

• bandbredd: bestämmer frekvensen med vilken signaler fortfarande sänds korrekt och bör ligga långt över frekvensen för signalen som ska mätas,
• provtagning: måste vara tillräckligt hög för att korrekt digitalisera signalen enligt Nyquists sats och undvika aliasing,
• Upplösning: bestämmer noggrannheten för de uppmätta värdena och bör vara tillräckligt hög för att kunna känna igen fina detaljer i signalen,
• mängd kanaler: bestämmer hur många signaler som kan mätas samtidigt.

Dessa prestandaegenskaper bör beaktas när du väljer ett oscilloskop. Oscilloskopets upplösning bestäms av Bithastighet för ADC bestämd och är avgörande för noggrannheten vid visning av små signaler. Med en 12-bitars upplösning kan signalerna visas ännu mer exakt. Antalet kanaler påverkar hur många signaler som kan spåras samtidigt. Den bör väljas utifrån de specifika kraven i applikationen.

Tillbehör och sonder för oscilloskop

Sonder är viktiga tillbehör för oscilloskop som används för att anpassa och överföra mätsignaler. Passiva lågspänningssonder är den mest använda formen. Specialsonder som strömtång, aktiva och differentiella sonder samt högspänningssonder möjliggör mätning av speciella typer av signaler och spänningsområden. För korrekta mätresultat måste bandbredden och kapacitansen för sonden matcha specifikationerna för oscilloskopet.

Oscilloskopet, en av de viktigaste mätanordningarna, kan utrustas med ytterligare tillbehör som markklämmor och flexibla adaptrar vara utrustade för att utöka mätmöjligheterna och förenkla den dagliga hanteringen. Vid användning av sonder bör säkerhetsriktlinjer såsom att observera den högsta tillåtna spänningen och korrekt jordning följas för att säkerställa användarens säkerhet.

Praktiska tips för användning av oscilloskop

Innan du använder ett oscilloskop för första gången bör du ansluta enheten till den interna enheten Kalibreringssignal jämföra. För att göra detta ansluts sonderna till oscilloskopets kalibreringsport innan mätningarna börjar. Detta säkerställer att spänningen och frekvensen för en signal visas korrekt. Rätt delningsförhållande på oscilloskopet och sonden är avgörande så att den visade signalstorleken motsvarar den faktiska spänningen, som justeras via omkopplare och menyknappar. Mätterminalen och jordterminalen på sonden måste vara korrekt anslutna till mätpunkten eller till kretsens jord för att få exakta mätvärden.

Efter anslutning av sonden måste skalningen av oscilloskopet justeras för att tydligt kunna avläsa spänningen i förhållande till den vertikala divisionen. För fullständig representation av en periodisk signal horisontell tidsskala kan ställas in så att flera perioder är synliga. Vertikal skalning måste visa de högsta och lägsta punkterna på signalen. Adekvat känslighet och tidsskala är viktiga för att optimalt representera signalen på displayen för exakt analys. Oscilloskopets triggerfunktion används för att skapa en statisk bild av signalen genom att korrekt ställa in triggernivån, läget och kriteriet. Om något är oklart eller om det finns problem med visningen av signalen, bör anslutningar, inställningar och externa störningskällor kontrolleras som en del av felsökningsprocessen.

Användningen av Autoavståndsfunktion kan göra justering av vertikal skalning och tidsbas lättare, men manuella justeringar kan vara nödvändiga för optimala resultat. Oscilloskopets integrerade funktioner, som att spara mätningar som bild eller CSV, automatiska mätningar och matematiska funktioner, bör användas för att utvärdera och dokumentera resultaten.

Häufig gestellte Fragen

Vad är ett oscilloskop enkelt förklarat?

Ett oscilloskop är en anordning som gör den temporala utvecklingen av elektriska spänningssignaler synlig genom att utnyttja den nästan tröghetsfria avböjningen av elektronerna i det elektriska fältet. Tillsammans med multimetern är den en av de viktigaste mät- och diagnosanordningarna.

Vad behöver du ett oscilloskop till?

Ett oscilloskop behövs för att mäta tiden Förlopp för elektriska spänningar grafiskt visa och direkt mäta elektriska storheter som spänning, tid, frekvens, fas och amplitud. Därför är det ett oumbärligt instrument inom elektronisk mätteknik.

Vad gör en oscillograf?

En oscillograf används för grafisk representation elektriska spänningar och möjliggör en mängd olika justeringar av tidsvisningen. Katodstråleröret är den viktigaste komponenten i en oscillograf för att visa växlande spänningar.

Källa: Denna artikel är baserad på information från följande företag: Rhode+Schwarz, Yokogawa.

FÖRFATTARINFORMATION