Podstawowym zadaniem oscyloskopu jest wyświetlanie na ekranie zależności między napięciem sygnału elektrycznego a czasem.
Urządzenie to jest jednym z podstawowych przyrządów diagnostycznych oraz pomiarowych. Stosuje się go wszędzie tam gdzie zachodzi potrzeba pomiaru czy kontroli przebiegów napięć elektrycznych w czasie. Dzięki urządzeniom które przetwarzają wielkości fizyczne np. temperaturę na napięcie możliwości zastosowania oscyloskopu staja się bardzo duże.
Budowa oscyloskopu
Oscyloskop składa się z:
Wyświetlacza- dzięki wyświetlaczowi może obserwować badany sygnał. Wyświetlacz przedstawia badany sygnał jako wykres V(t).
Jeszcze do niedawna najbardziej rozpowszechnione były wyświetlacze typu CRT (wykorzystujące lampę katodową)
Obecnie coraz bardziej rozpowszechnione stają się wyświetlacze ciekłokrystaliczne lub wyświetlacze półprzewodnikowe.
Budowa lampy katodowej:
Działko katodowe- produkujące skoliminowaną wiązkę elektronów. Elektrony te skierowane są w stronę ekranu wyświetlacza.
Elektrody optyki elektrostatycznej- odpowiedzialne są za odchylanie wiązki elektronów we wzajemnie prostopadłych kierunkach X i Y. Kierunki te są zależne od napięcia które zostało doprowadzone do tych elektrod.
Ekran- ekran pokryty jest od środka warstwą luminoforu
Układu odchylenie pionowego-
Tor odchylenia pionowego-zadaniem tego toru jest odpowiednie wzmocnieni lub osłabienie sygnału który jest badany. Jest to możliwe poprzez dobór odpowiedniego napięcia na płytkach odchylania pionowego.
Układu odchylenia poziomego- zwany również podstawą czasu. Jego zadaniem jest wyświetlanie zmian badanego napięcia w czasie
Zaobserwowanie zmiany napięcia w czasie możliwe jest dzięki doprowadzaniu w sposób cykliczny na elektrody liniowo narastające napięcie (w czasie). W oscyloskopie funkcje taka pełni generator podstawy czasu. Gdy napięcie nie jest przyłożone na ekranie obserwujemy tylko pionową linię.
Układu wyzwalania- układ ten synchronizuje podstawę czasu z sygnałem który jest badany. Jeśli weźmiemy pod rozwagę sytuacje w której badamy napięcie sinusoidalne zmienne o okresie TB . Natomiast okres przebiegów z generatora podstaw czasu jest równy T P . Jeżeli T P będzie wielokrotnością TB to obraz który otrzymamy na wyświetlaczu oscyloskopu będzie stabilny. Będzie się tak dziać ponieważ na ekranie będziemy widzieć całkowitą ilość okresów badanego napięcia. Natomiast jeżeli powyższy warunek nie będzie spełniony obraz będzie niestabilny.
Tryby pracy oscyloskopu :
Oprócz pracy jednokonałowej większość oscyloskopów ma możliwość pracy w trybie dwu kanałowym oraz pracy w trybie X-Y
Praca w systemie DUAL umożliwia obserwowanie dwóch przebiegów. Do obserwacji służą systemy: ALT- naprzemienny podgląd przebiegów oraz CHOP- tryb „siekany”. Podczas pracy w systemie „siekanym” kanały przełączane są z bardzo dużą częstotliwością co umożliwia wyświetlanie sygnałów poniżej 1kHz bez zjawiska migotania.
Praca w trybie przemiennym: sygnały podstawy czasu są obserwowane naprzemiennie z pierwszego i drugiego kanału w ciągu kolejnych okresów.
Podczas pracy w trybie dwukanałoym możliwe jest również sumowanie wyników (tryb ADD) i przedstawianie ich na wyświetlaczu w postaci jednego śladu. Możliwe jest również odejmowanie wyników (przycisk INV)
Tryb pracy X-Y umożliwia on obserwacje krzywych Lissajous
Plan Pracy
- przygotowanie oscyloskopu do pracy
- wykonanie pomiarów dla ruch harmonicznego prostego
- dudnienia- dodawaie dwóch drgań harmonicznych
- krzywe Lissajous