4. Máy hiện sĩng số
4.2. Sử dụng máy hiện sĩng số đo các tham số tín hiệu
Mặt trước
1. CRT
– POWER: Cơng tắc chính của máy, khi bật cơng tắc lên thì đèn led sẽ sáng
– INTEN: Điều chỉnh độ sáng của điểm hoặc tia
– FOCUS: Điều chỉnh độ sắc nét của hình
– TRACE RATOTION: Điều chỉnh tia song song với đường kẻ ngang trên màn hình
2. Vertical
– CH1 (X): Đầu vào vertical CH1 là trục X trong chế độ X-Y
– CH2 (Y): Đầu vào vertical CH2 là trục Y trong chế độ X-Y
– AC-GND-DC: Chọn lựa chế độ của tín hiệu vào và khuếch đâị dọc – AC nối AC
– GND khuếch đại dọc tín hiệu vào được nối đất và tín hiệu vào được ngắt ra
– DC nối DC
– VOLTS/DIV: Chọn lựa độ nhạy của trục dọc từ 5mV/DIV đến 5V/DIV, tổng cộng là 10 tầm
– VARIABLE: Tinh chỉnh độ nhạy với giá trị > 1/2.5 giá trị đọc được. Độ nhạy được chỉnh đến giá trị đặc trưng tại vị trí CAL
– POSITION: Dùng để điều chỉnh vị trí của tia
– VERT MODE: Lựa chọn kênh
– CH1: Chỉ cĩ 1 kênh CH1
– CH1: Chỉ cĩ 1 kênh CH1
– DUAL: Hiện thị cả hai kênh
– ADD: Thực hiện phép cộng (CH1 + CH2) hoặc phép trừ (CH1-CH2) (phép trừ chỉ cĩ tác dụng khi CH2 INV được nhấn).
– ALT/CHOP: Khi nút này được nhả ra trong chế độ Dual thì kênh 1 và kênh 2 được hiển thị một cách luân phiên, khi nút này được ấn vào trong chế độ Dual, thì kênh 1 và kênh 2 được hiển thị đồng thời.
3. Triggering
– EXT TRIG IN: Đầu vào Trigger ngồi, để sử dụng đầu vào này, ta điều chỉnh Source ở vị trí EXT
– SOURCE: Dùng để chọn tín hiệu nguồn trigger (trong hay ngồi), và tín hiệu đầu vào EXT TRIG IN
– CH1: Chọn Dual hay Add ở Vert Mode, chọn CH1 để lấy tín hiệu nguồn Trigger bên trong.
– CH2: Chọn Dual hay Add ở Vert Mode, chọn CH2 để lấy tín hiệu nguồn Trigger bên trong.
– TRIG.ALT: Chọn Dual hay Add ở Vert Mode, chọn CH1 hoặc CH2 ở SOURCE, sau đĩ nhấn TRIG.ALT, nguồn Trigger bên trong sẽ hiển thị luân phiên giữa kênh 1 và kênh 2.
– LINE: Hiển thị tín hiệu Trigger từ nguồn xoay chiều
– EXT: Chọn nguồn tín hiệu Trigger bên ngồi tại đầu vào EXT TRIG IN
– SLOPE: Nút Trigger Slope
“+” Trigger xảy ra khi tín hiệu Trigger vượt quá mức Trigger theo hướng dương
“-” Trigger xảy ra khi tín hiệu Trigger vượt quá mức Trigger theo hướng âm.
– TRIGGER MODE: Lựa chọn chế độ Trigger
Auto: Nếu khơng cĩ tín hiệu Trigger hoặc tín hiệu Trigger nhỏ hơn 25 Hz thì mạch quét phát ra tín hiệu quét tự do mà khơng cần đến tín hiệu Trigger.
Norm: Khi khơng cĩ tín hiệu Trigger thì mạch quét ở chế độ chờ và khơng cĩ tín hiệu nào được hiển thị.
TV-V: Dùng để quan sát tín hiệu dọc của hình ảnh trong TV TV-H: Dùng để quan sát tín hiệu ngang của hình ảnh trong TV
4. Time Base
– TIME/DIV: Cung cấp thời gian quét từ 0.2 us/ vạch đến 0.5 s/vạch với tổng cộng 20 bước.
– X-Y: Dùng oscilloscope ở chế độ X-Y
– SWP.VAR: Núm điều khiển thang chạy của thời gian quét được sử dụng khi CAL và thời gian quét được hiệu chỉnh giá trị đặt trước tại TIME/DIV. Thời gian quét của TIME/DIV cĩ thể bị thay đổi một cách liên tục khi trục khơng ở đúng vị trí CAL. Xoay núm điều khiển đến vị trí CAL và thời gian quét được đặt trước giá trị tại TIME/DIV. Vặn núm điều khiển ngược chiều kim đồng hồ đến vị trí cuối cùng để giảm thời gian quét đi 2.5 lần hoặc nhiều hơn.
– POSITION: Dùng để chỉnh vị trí của tia theo chiều ngang.
– X10 MAG: Phĩng đại 10 lần
– CAL: Cung cấp tín hiệu 2Vp-p, 1KHz, xung vuơng dùng để chỉnh que đo
– GND: Tiếp đất thiết bị với sườn máy.
Mặt sau
– Z AXIS INPUT: Cho điều biến mật độ
– CH1 SIGNAL OUTPUT: Cấp áp 20mV/vạch từ máy đếm tần
– AC POWER: Nguồn xoay chiều
– FUSE: Cầu chì
Ví dụ: Hoạt động cơ bản – 1 kênh
Trước khi khởi động máy phải đảm bảo điện áp đầu vào đúng yêu cầu. Sau đĩ thực hiện việc bật các cơng tắc và nhấn nút theo bảng sau:
Thành phần Thiết lập Thành phần Thiết lập
Power Off Slope +
Inten Ở giữa Trig.alt Nhả ra
Focus Ở giữa Trigger mode Auto
Vert mode Ch1 Time/div 0.5ms/div
Alt/chop Nhả ra (Alt) Swp.var Cal
Ch2 inv Nhả ra Position Ở giữa
Volts/div 0.5V/div X10 mag Nhả ra
Variable Cal
AC-GND-DC GND
Sau khi thiết lập cơng tắc và các nút như trên thì nối dây điện vào máy và thực hiện các thao tác sau:
1) Nhấn nút Power và bảo đảm rằng đèn led bật sáng. Trong vịng 20 s sẽ cĩ tia xuất hiện trên màn hình. Nếu khơng thấy tia xuất hiện trên mà hình trong vịng 60s thì nên kiểm tra lại các bước thiết lập cơng tấc ở trên.
2) Điều chỉnh độ sáng tối và độ sắc nét bằng núm Focus và Inten
3) Điều chỉnh tia ở đường ngang trung tâm bằng núm Trace Rotation và nút Position
4) Nối que đo vào đầu Ch1 và 2Vp-p Cal
5) Đặt cơng tắc AC-GND-DC ở vị trí AC , Dạng sĩng sẽ xuất hiện trên mà hình
6) Điều chỉnh Focus để cĩ được hình ảnh rõ nét.
7) Hiển thị dạng sĩng rõ ràng hơn bằng cách chỉnh núm Volts/Div và Time/Div tới các vị trí khác nhau
8) Chỉnh núm Position ngang và dọc để đọc được điện áp cũng như thời gian dẽ dàng hơn
Que đo máy hiện sĩng
Một máy hiện sĩng chỉ bắt đầu hoạt động khi bạn kết nối nĩ với tín hiệu cần đo và để cĩ thể làm được điều này bạn cần phải cĩ que đo (đầu dị). Que đo là một thiết bị đầu vào giúp truyền tín hiệu từ mạch đến máy hiện sĩng. Que đo là một đầu nhọn giúp đo một điểm bất kỳ trên mạch mà bạn cần đo. Các dịng đầu do hiện nay cĩ thể thiết kế dạng mĩc hoặc dạng kẹp giúp cho việc đo, kiểm tra của bạn diễn ra dễ dàng và thuận lợi hơn. Trên mỗi que đo sẽ được trang bị một kẹp nối đất, cần đảm bảo kết nối an tồn giữa kẹp này tới điểm nối đất trên mạch đang thử
Thoạt nhìn, que đo cĩ vẻ là một thiết bị đơn giản chỉ cần kết nối que đo với dao động ký và chốt vào mạch là cĩ thể thực hiện phép đo. Nhưng trên thực tế, đầu do cĩ rất nhiều thiết kế mà bạn cĩ thể lựa chọn
Phổ biến nhất trong các loại que đo chinh là loại que đo thụ động (passive probe) đi kèm theo máy. Hầu hết các que đo thụ động này đều cĩ một lượng suy hao (Attenuated).
Hầu hết các que đo đều cĩ điện trở là 9MΩ. Khi kết nối đầu dị với máy hiện sĩng, trở kháng tiêu chuẩn trên máy hiện sĩng là 1MΩ, tạo ra một bộ chia điện áp 1/10. Những đầu dị này thường được gọi là đầu dị suy hao 10X. Các dịng que đo hiện đại được tích hợp một cơng tắc trên thân để cĩ thể chọn giữa 10X và 1X (khơng suy hao)
Que đo suy hao được ứng dụng để cải thiện độ chính xác cho các phép đo ở tần số cao, nhưng nĩ củng sẽ làm giảm biên độ tín hiệu mà cần đo. Để đo một tín hiệu với điện áp thấp, bạn nên sử dụng que đo 1X (khơng suy hao).
Ngồi que đo thụ động đi kèm theo máy cịn cĩ que đo chủ động (Active probe) sử dụng nguồn điện riêng để hoạt động. Loại que đĩ này cĩ khả năng khuếch đại tín hiệu đang đo thậm chí xử lý tín hiệu trước khi nĩ được truyền đến dao động ký. Trong khi hầu hết các que đo thụ động được thiết kế để đo điện áp, thì dịng que đo chủ động này được thiết kế riêng để đo dịng điện AC hoặc DC.
Lựa chọn và thiết lập que đo
Trước hết, bạn phải chọn que đo phù hợp hoặc que đo bạn thường sử dụng. Đối với hầu hết các dạng tín hiệu, que đo thụ động theo máy hồn tồn cĩ thể sử dụng và hoạt động tốt
Tiếp theo, kết nối nĩ với dao động ký, thiết lập suy hao trên que đo thường sử dụng ở mức 10X và củng là lựa chọn tồn diện nhất. Nếu muốn đo một tín hiệu với điện áp rất thấp hãy chỉnh que đo về mức 1X
Kết nối que đo và mở thiết bị
Kết nối đầu dị với kênh đo mà bạn muốn sử dụng (kênh 1 hoặc kênh 2) và mở thiết bị. Đối với các dịng máy hiện sĩng cũ cần khá nhiều thời gian để mở
Khi máy hiện sĩng khởi động, bạn sẽ thấy một đường tín hiệu biểu thị dạng sĩng (tín hiệu khơng ổn định, dạng nhiễu)
Lúc này, trên màn hình hiển thị các giá trị đã thiết lập cho thời gian và Volt/Div. Trước tiên hãy thực hiện những bước điều chỉnh cơ bản để đưa máy hiện sĩng điện tử của bạn về thiết lập chuẩn
+ Tắt cả 2 kênh
+ Đặt Coupling kênh 1 thành DC + Đặt Source Trigger về kênh 1
+ Thiết lập Trigger Type thành Rising edge và Trigger Mode thành Auto (trái với single)
+ Đảm bảo đã chọn đúng phạm vi suy giảm của que đo phù hợp cho phép đo của bạn (10X, 1X)
Kiểm tra que đo là cơng việc đầu tiên cần phải làm trước khi sử dụng máy hiện sĩng. Hầu hết các thiết bị này đều được tích hợp bộ tạo tần số phát cho phép bạn kiểm tra que đo củng như kiểm tra màn hình, hoạt động của thiết bị. Bộ tạo tần số này cĩ một đầu để kết nối với đầu que đo và kẹp nối đất
Sau khi kết nối hai thành phần trên que đo, bạn sẽ thấy xuất hiện các tín hiệu trên màn hình. Tiếp theo, hãy sử dụng các nút điều chỉnh trục ngang và dọc để điều chỉnh tín hiệu.
Xoay núm điều chỉnh theo chiều kim đồng hồ tín hiệu sẽ phĩng to ra và ngược lại. Hãy điều chỉnh sao cho phù hợp với nhu cầu phân tích của bạn
Nếu sĩng vẫn chưa ổn định, hãy xoay núm điều chỉnh Trigger Position và đảm bảo rằng vị trí của Trigger khơng cao hơn đỉnh cao nhất của tín hiệu đang phân tích. Theo mặc định của đa số máy hiện sĩng, Trigger Type sẽ được đặt ở Edge và đây củng là lựa chọn tốt nhất để đo các dạng sĩng vuơng
Bồi thường suy hao que đo
Ban đầu, đối với máy hiện sĩng vừa mua về. Việc điều chỉnh lại suy hao là một việc quan trọng đầu tiên mà bạn cần phải làm.
Nếu que đo được đặt lại sử dụng cho chế độ 10X bạn sẽ khơng cĩ dạng sĩng vuơng hồn hảo trong lần đầu sử dụng thiết bị. Thường tín hiệu sẽ bị méo mĩ và bạn cần phải điều chỉnh lại bằng cách sử dụng vít cĩ sẵn trên que đo và
Nếu sĩng tín hiệu của bạn chưa vuơng hãy dùng vít cắm vào que đo và xoay căn chỉnh đến khi tín hiệu của bạn vuơng nhất.
Mẹo cố định, Trigger và chia tỷ lệ
Sau khi đã thiết lập suy hao cho que đo, việc tiếp theo là tìm một tín hiệu thực sự để bắt đầu thực hiện phép đo. Cĩ thể test tín hiệu bằng máy phát xung hoặc các mạch tín hiệu
Chìa khĩa đầu tiên để dị tín hiệu là tìm một điểm nối đất chắc chắn. Kết nối kẹp nối đất của bạn vào điểm nối đất đã chuẩn bị sẵn (cĩ thể sử dây điện nhỏ trung giãn giữa kẹp của que đo và điểm nối đất của mạch).
Tiếp đến, hãy kết nối que đo với tín hiệu cần kiểm tra. Đầu mĩc cĩ que đo được thiết kế với nhiều dạng khác nhau như: dạng mĩc, nhọn… hãy chọn một thiết kế phù hợp với cơng việc của bạn sao cho tay khơng cần phải cầm que đo mọi lúc khi thực hiện phép đo như vậy chúng ta cĩ thể rãnh tay để chuẩn bị những thứ khác
Khi hồn thanh tất cả các kết nối, tín hiệu sẽ xuất hiện trên màn hình, bạn cĩ thể bắt đầu điều chỉnh thơng số thời gian của trục ngang và trục dọc ít nhất gần bằng với “ballpark” của tín hiệu
Ball park: Là đưa ra một con số gần đúng với con số thật
Ví dụ: Nếu bạn đang đo một tín hiệu dạng sĩng vuơng 5V, 1kHz, bạn nên điều chỉnh volts/div đâu đĩ trong khoảng 0,5 – 1V và thiết lập s/div khoảng 100µs
Nếu sĩng tín hiệu bạn đang quan sát nằm ngồi phạm vi hiển thị của màn hình, bạn cĩ thể điều chỉnh lại độ phân giải dọc (Vertical position) để di chuyển lên hoặc xuống. Nếu tín hiệu đo hồn tồn là DC, bạn cĩ thể điều chỉnh mức 0V gần cuối màn hình
Khi đã cĩ tỷ lệ phân tích cần thiết bước tiếp theo bạn cần sử dụng Trigger. Edge Triggering – nơi mà dao động ký bắt đầu quét khi thấy điện áp tăng (hoặc giảm) qua điểm đã được đặt – là loại trigger dễ sử dụng nhất. Sử dụng trình kích hoạt cạnh (trigger edge), cố gắng sử dụng trigger để bắt dính một dạng sĩng bất ổn so với tín hiệu thơng thường để tiến hành phân tích.
Tiếp tục điều chỉnh lại tỷ lệ sĩng, vị trí và trigger cho đến khi bạn đã quan sát được tất cả mọi thứ (tín hiệu bất thường, lỗi).
Câu hỏi ơn tập:
Câu 1: Cấu tạo và phân loại máy hiện sĩng? Câu 2: Nguyên lý hoạt động của máy hiện sĩng? Câu 3: Cách đo máy hiện sĩng?
T
T Nội dung Máy hiện sĩng
1 Số liệu cho trước:
- Tín hiệu hình sin tần số 10KHz
- Điện áp 3V~
Xác định trên máy hiện sĩng: - Biên độ cực đại của tín hiệu: Um =...
- Chu kỳ của tín hiệu
T = ... X = / D I V C H 1 = / D I VC H 2 = / D I V
2 Số liệu cho trước:
- Tín hiệu hình sin tần số 500KHz
- Điện áp 3,5V~
Xác định trên máy hiện sĩng: - Biên độ cực đại của tín hiệu: Um =...
- Chu kỳ của tín hiệu
T = ... X = / D I V C H 1 = / D I VC H 2 = / D I V
3 Số liệu cho trước:
- Tín hiệu hình sin tần số 1MHz
- Điện áp 2V~
Xác định trên máy hiện sĩng: - Biên độ cực đại của tín hiệu: Um =...
- Chu kỳ của tín hiệu
4 Số liệu cho trước:
- 2 tín hiệu hình sin tần số 100kHz
- Điện áp 4V~
Xác định trên máy hiện sĩng:
- Biên độ cực đại của tín hiệu: Um =...
- Chu kỳ của tín hiệu T
= ... X = / D I V C H 1 = / D I VC H 2 = / D I V
5 Số liệu cho trước:
- 2 tín hiệu hình sin cùng tần số 100kHz
- Điện áp 4V~
Xác định trên máy hiện sĩng:
- Biên độ cực đại của tín hiệu: Um =...
- Chu kỳ của tín hiệu T1 = ...
- Chu kỳ của tín hiệu T2 = ...
X = / D I V C H 1 = / D I V C H 2 = / D I V
6 Số liệu cho trước:
- 2 tín hiệu hình sin tần số 100kHz và 50KHz
- Điện áp 4V~
Xác định trên máy hiện sĩng:
- Biên độ cực đại của tín hiệu: Um =...
- Chu kỳ của tín hiệu T1 = ...
- Chu kỳ của tín hiệu T2 = ...
X = / D I V C H 1 = / D I V C H 2 = / D I V
MỤC LỤC
BÀI 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ...1
1. Định nghĩa đo lường...1
2. Đại lượng điện và đại lượng khơng điện...1
2.1. Đại lượng điện tác động...1
2.2. Đại lượng điện thụ động...2
2.3. Đại lượng khơng điện...2
3. Phân loại phương pháp đo...3
3.1. Phương pháp đo lường trực tiếp...3
3.2. Phương pháp đo lường gián tiếp...3
3.3. Phương pháp đo biến đổi thẳng...3
3.4. Phương pháp so sánh...4
3.5. So sánh khơng đồng thời...5
4. Đơn vị, hệ đơn vị đo lường...6
4.1. Các đơn vị cơ bản...6
4.1.1. Đơn vị lực...7
4.1.2. Đơn vị cơng...7
4.1.3. Đơn vị năng lượng...7
4.1.4. Đơn vị cơng suất...8
4.2. Các đơn vị điện hệ SI...8
4.2.1. Các đơn vị của dịng điện và điện tích...8
4.2.2. Sức điện động, hiệu điện thế và điện áp...9