Osciloskopy HWT

Created by Lubomír Harwot

VOŠ SPŠD Masná Harwot

Vybrané parametry osciloskopické

• počet kanálů (max. počet současně zobrazených analogových  průběhů většinou 2 kanály, speciální případy 4 kanály, v současné době take až 8 kanálů)
• kmitočtový rozsah osciloskopu (horní mezní kmitočet fh)     osciloskopy zobrazují signály od DC do fh  (fh  =  maximální kmitočet harmonického průběhu  zobrazeného na stínítku obrazovky / LCD,  u kterého je amplituda nižší o  - 3dB, než je  amplituda signálu připojeného ke vstupu)
• osciloskop je z hlediska pásma dolnofekvenční propust (integrační článek)
• napěťové rozsahy vertikálního zesilovače  (určují rozsah vychylovacího činitele zpravidla 1 mV / div až 5 V / dílek, u vybraných typů až 100 V / dílek)
• vstupní impedance   (NF měření používá standardně vstupní impedanci  např. 1MOhm / 10 pF,   VF měření nad 200 MHz je vstupní impedance 50Ohm)
• osciloskop umožňuje tedy volit vstupní impedanci 
• časové základny       
• časová základna hlavní A      
•   časová základna zpožděná B (vybere z průběhu část a tu zobrazí na celé horizontální ose) u digitáílních osciloskopů je časová základna B nazývána "Window"     
• vstupní vazba (AC / DC / GND)
• náběžná hrana (pro měřenízvláště impulzních průběhů, souvisí s šířkou pásma osciloskopu)
• další parametry (matematické vzorce, automatická měření, hiustogram, záznam hodnot apod.)

Analogové osciloskopy / analogové osciloskopy s kurzory

• průběh připojeného signálu je zobrazen na stínítku obrazovky  s elektrostatickým vychylováním  
• Wehnelův válec (část CRT, prochází jím paprsek,  který je tvarován, zaostřen soustavou elektrod a dopadá na  stínítko)
• stínítko je pokryto na vnitřní straně látkou - luminofor
• po dopadu paprsku určitou dobu atínítko "svítí" (P31 - zeleně)  a vytváří tak čitelnou stopu 
• používají se zpravidla  jedno systémové  obrazovky (jsou zobrazeny 2 kanály, ale intnezita se mění u obou současně)
• analogová paměťová obrazokva umožňuje po omezenou dobu  uchování naměřených hodnot na stínítku
• kurzory zobrazují na stínítku nastavenou hodnotu citlivosti (V/dílek), časové základny (čas/dílek), kurzory (X,Y) apod.
• v současné dobe se již bohuže nevyrábějí

Scopemetry

• jsou osazeny zpravidla barevným TFT (dotykovým) displejem
• mají vzájemně izolované "plovoucí" kanály (1kV)
• vestavěný multimetr (U, I, R, True RMS, teplota)
• vestavěný záznamník naměřených hodnot "trendPlot"
• většinou 8 bit rozlišení, ve speciálních případech až 10 bitů
• automatická měření, FFT analýza, hloubka paměti několik  Mvzroků
• umožňují záznam hodnot do vnitřní paměti
• akumulátorové napájení s možností dobíjení
• další speciální matematické funkce
• rozhraní USB, USBTMC, ET, BT
• CAT III / 1000 V,CAT IV / 600 V

Horizontální zesilovač (časová základna)

Pokročilé spouštění u DSO

Scopemetry řady SHS 1000 (2 kanály, 100 MHz, 1 GS/s)

Vertikální zesilovač

Digitální osciloskopy (DSO) základní parametry

• dotykový displej TFT LCD
• počet analogových kanálů (2/4/8)
• digitální kanály - logický analyzátor MIX (8/16 kanálů)
• SPO technologie zobrazování na displeji (až 500 000 průběhů/s)
• rychlost vzorkování v reálném čase (GS/s)
• rychlost vzorkování v ekvivalentním čase
• hloubka paměti (až 200Mvzorků)
• dekódování sběrnic ( IC, SPI, UART/RS232, CAN, LIN, FlexRay, MIL-STD-1553B)
• vestavěný generátor funkcí
• komunikace s okolím (ET, BT, USB, USBTMC, HDMI,...)
• další mnohé funkce

Prokládané Real Time Sampling

Vzorkování v reálném čase (Real Time Sampling

• vzorkování v reálném čase    (Real Time Sampling Rate) 
• dle odběru vzorků může být
• prokládané  
• neprokládané 
• má význam hlavně u neperiodických signálů např. jednorázové průběhy

Základní analogový osciloskop OS 5020

• šířka pásma 20MHz
• 2 kanály
• rozšířené spouštění
• napájení ze sítě

Analogově digitální osciloskopy

• zobrazují průběhy na stínítku standardní CRT obrazovky
• umožňují přepínání mezi režimem přímého analogového zobrazení a režimem zobrazení  digitálního (Storage)
• výhody
• reálné analogové zobrazení  (nedochází ke  ztrátě informace, např. při pomalém vzorkování)  
• nevýhody 
• vysoká cena (hlavně) obrazovky 
• velké rozměry
• vykazují omezené matematické výpočty   
• možnost omezeného ukládání do paměti

Sondy k osciloskopům

• jsou určeny k propojení měřeného objektu se vstupem osciloskopu
• napěťové pasivní
• napěťové aktivní
• vysokonapěťové pasivní
• proudové pasivní AC
• proudové pasivní AC + DC
• proudové aktivní
• speciální proudové pro malé proudy
• diferenciální sondy
• speciální, dle parametrů (kmitočtové pásmo, vstupní impedance, připojení k obvodu apod.)

Rekonstrukce signálu z malého počtu vzorků

Digitální osciloskopy HD

• barevný dotykový displej (10,1" TFT 1024 x 600)
• měření v kmitočtovém pásmu DC až 350MHz
• 4 kanály 12-bit rozlišení 200 Mvzorků
• hloubka paměti normální obnova 100 000 průběhů / s
• sekvenční obnova 500 000 průběhů / s
• 256 intenzit zobrazení
• digitální spouštění digitální filtry
• matematické operace
• FFT analýza
• analýza sběrnic IIC, SPI, UART/RS232, CAN, LIN, FlexRay, MIL-STD-1553B
• rozhraní USB Host, Device (USBTMC),
• LAN rychlost vzorkování 2GS/s (REAL)
• masky Pass / Fail kurzory
• automatická měření 50 parametrů
• další speciální funkce

Napájení osciloskopů

• napájení síťové (galvanicky neoddělené kanály), kanály jsou propojeny s PE / PEN
• napájení bateriové (galvanicky neoddělené)
• napájení bateriové (galvanicky oddělené)

Vzorkování v ekvivalentním čase

•  vzorkování v ekvivalentním čase   (Ekuivalent Sampling Rate)
• dle odběru vzorků může být
• náhodné 
• postupné  
• má význam u opakovaných  signálů (s více stejnými periodami)

Analogově digitální osciloskop EZ Digital

• analogová CRT obrazovka (16kV)
• šířka pásma 60MHz
• 2 kanály
• rychlost vzorkování 20MS/s
• přepínání REAL/STORAGE
• napájení síťové
• rozhraní RS 232

Napěťová sonda 10:1 / 1:1, 100 MHz

Sekvenční - postupné vzorkování v ekvivalentním časeoo

Výrobci sond

• Tektronix
• Pintech
• Fluke
• Chauvin Arnoux
• Testec
• a mnozí další

Měření frekvenční charakteristiky dolnofrekvenční propusti (DSO + AWG)