Ako kalibrovať osciloskop: sprievodca krok za krokom

Osciloskop je dôležitý elektronický prístroj používaný v rôznych oblastiach na rôzne účely.

Zatiaľ čo účel osciloskopu je obmedzený na meranie elektrických signálov a štúdium toho, ako sa signály menia v priebehu času, nástroj je tiež užitočný pri riešení problémov s elektrickými obvodmi. 

Výsledok, ktorý s osciloskopom získate, však závisí od toho, ako dobre je kalibrovaný. Dobre kalibrovaný osciloskop poskytuje presné výsledky, na ktoré sa môžete spoľahnúť, zatiaľ čo zle nakalibrovaný prístroj vaše výsledky skreslí.

Preto chcete osciloskop kalibrovať. Hlavným problémom je však spôsob kalibrácie osciloskopu. 

Tento článok poskytuje podrobný návod na kalibráciu osciloskopu.

Čo je kalibrácia?

Kalibrácia je zvyčajne porovnanie dvoch meracích zariadení. Pri kalibrácii jedno zariadenie poskytuje štandard merania a druhé zariadenie musí zodpovedať poskytnutému štandardu. 

Kalibrácia kontroluje rozdiel vo výsledkoch merania dvoch meracích zariadení a zabezpečuje, že menej správne z týchto dvoch zariadení spĺňa referenčný štandard poskytnutý tým správnym. Tento proces je zameraný na zlepšenie presnosti nástrojov, ktoré poskytujú presné výsledky počas vyšetrení.

Typická komerčná kalibrácia sa vykonáva pomocou referenčných štandardov a postupov výrobcu. Štandard je zvyčajne najmenej štyrikrát presnejší ako kalibrovaný prístroj.

Preto použitie nového prístroja poskytuje rovnaké výsledky ako iné presné prístroje za predpokladu, že sa používajú za rovnakých podmienok.

V prípade osciloskopov je kalibrácia osciloskopu proces nastavenia osciloskopu tak, aby sa dosiahli výsledky v prijateľnom rozsahu. 

Ako kalibrovať osciloskop

Zatiaľ čo osciloskopy prichádzajú v mnohých rôznych typoch a modeloch a najlepší proces kalibrácie pre rôzne osciloskopy sa líši, táto všeobecná príručka vám povie, ako proces dokončiť.

Prečítaním si návodu na obsluhu vášho osciloskopu sa tiež dozviete viac o kalibrácii vášho konkrétneho prístroja.

Tu sú všeobecné kroky na kalibráciu osciloskopu:

1. Nastavte všetky ovládacie prvky na normálne

Skontrolujte všetky ovládacie prvky a nastavte ich do normálnej polohy. Aj keď sa toto nastavenie líši v závislosti od typu osciloskopu, väčšina osciloskopov vyžaduje, aby ste vycentrovali všetky otočné kolieska a vysunuli všetky tlačidlá. 

2. Zapnite osciloskop

Ak máte staromódny CRT, dajte mu pár minút na zahriatie.

3. Nastavte ovládač VOLTS/DIV na požadované nastavenia.

Hoci si môžete zvoliť požadovanú hodnotu pre parameter VOLTS/DIV, zvyčajne je najlepšie nastaviť ju na 1 pre účely kalibrácie. Nastavenie na 1 umožňuje osciloskopu zobraziť jeden volt na dielik vertikálne. 

4. Nastavte TIME/DIV na najnižšiu hodnotu

Toto nastavenie, zvyčajne 1 ms, dáva osciloskopu horizontálne delenie, ktoré predstavuje časový interval. Postupujte tak, že budete otáčať voličom o jeden stupeň po druhom a postupne meniť bodku na plnú čiaru.

5. Otočte spúšťací spínač do polohy "Auto".

To uľahčuje pozorovanie tvaru vlny na obrazovke. Auto Trigger pomáha vytvoriť spoločný spúšťací bod na vlnovej forme na stabilizáciu stopy. Bez toho sa signál posúva a je ťažké ho pozorovať. 

6. Pripojte osciloskop k vstupnému signálu

Pri kalibrácii osciloskopu je dôležité pripojiť ho k vstupnému signálu. Začnite pripojením sondy k prístroju. Ak máte viacero vstupných konektorov, pripojte snímač ku konektoru označenému A. 

Osciloskopy majú zvyčajne vstupnú sondu a uzemňovací vodič/svorku. Vstupná sonda je zvyčajne pripojená k vstupnému signálu a uzemňovací vodič je pripojený k akémukoľvek uzemňovaciemu bodu v obvode. 

7. Pripojte sondu ku kalibračnému konektoru osciloskopu.

To poskytne vzorkovanie štvorcových vĺn potrebné na kalibráciu vášho prístroja. Niektoré osciloskopy majú dve svorky, zvyčajne 0.2 V a 2 V. Ak má váš prístroj dve svorky, použite na tento účel 2 V. 

Umiestnenie sondy na kalibračnú svorku môže byť náročné, najmä ak má zahrotený koniec. Hoci sa testovacia sonda krokosvorky dá ľahko umiestniť na kalibračnú svorku, možno nerozumiete tomu, ako používať zahrotenú sondu.

Špicatú sondu umiestnite na koncovku zatlačením hrotu cez malý otvor na konci kalibračnej koncovky.

Chcete sa opýtať, či je potrebné pripojiť uzemňovací vodič. Pri použití osciloskopu v elektrickom obvode je dôležité pripojiť uzemnenie osciloskopu k zemnému zdroju pripojenému k zemi. Predídete tak riziku úrazu elektrickým prúdom a poškodeniu obvodu.

Na účely kalibrácie však nie je potrebné pripojenie uzemňovacieho vodiča. 

8. Nastavte vlnu

Ak sa zobrazená štvorcová vlna nezmestí na obrazovku, vždy ju môžete upraviť pomocou ovládačov TIME/DIV a VOLTS/DIV. 

Medzi ďalšie užitočné ovládacie prvky patria ovládacie prvky Y-POS a X-POS. Zatiaľ čo ovládanie Y-POS pomáha vycentrovať krivku horizontálne, X-POS vycentruje krivku vertikálne.

Teraz môžete použiť osciloskop na meranie elektrických signálov a získať presné výsledky. 

Prečo by som mal kalibrovať svoj osciloskop?

Áno, musíte kalibrovať osciloskop. Rovnako ako u iných elektrických prístrojov, kalibrácia osciloskopu pomáha zabezpečiť, aby spĺňal akceptované normy a že výsledky, ktoré produkuje, sú výsledky iných inžinierov a vedcov. 

Preto sa uistite, že je váš osciloskop nakalibrovaný pravidelnou kontrolou. Vďaka tomu budú vaše výsledky testov spoľahlivé a získate istotu pri meraní pomocou prístroja. Najmä pri použití osciloskopu na zvuk musia byť všetky nastavenia správne.

Ako často by sa mali osciloskopy kalibrovať?

Frekvencia kalibrácie osciloskopu závisí od typu osciloskopu, ktorý máte. Priemerný odporúčaný interval kalibrácie je však 12 mesiacov.

Aj keď sa to môže líšiť v závislosti od typu a modelu osciloskopu, testovacie prostredie tiež zohráva dôležitú úlohu v tom, ako často sa osciloskop kalibruje. 

Preto chcete vyhodnotiť svoje testovacie prostredie, aby ste videli, ako veľmi ovplyvňuje presnosť vášho osciloskopu.

Za nepresné výsledky s osciloskopom je zodpovedných veľa faktorov. Napríklad faktory ako nadmerná vlhkosť, vibrácie, zmeny teploty a prach môžu ovplyvniť presnosť osciloskopu a skrátiť interval kalibrácie. Tiež

Ako už bolo povedané, chcete sledovať svoje výsledky a kontrolovať, či sú presné. Výsledky vašich testov, ktoré sa líšia od štandardných výsledkov, sú dostatočným ukazovateľom toho, že váš prístroj je potrebné kalibrovať, bez ohľadu na to, kedy ste ho naposledy kalibrovali.