Kalibrator oscyloskopu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

 Komentarze do artykułu

Głównym i najczęściej stosowanym urządzeniem do badania przebiegu napięcia jest oscyloskop elektroniczny. Aby nie tylko wizualnie obserwować sygnały elektryczne, ale także mierzyć ich parametry, oscyloskopy są kalibrowane za pomocą kalibratorów. Kalibrator amplitudy przeznaczony jest do kalibracji lub sprawdzania dokładności kalibracji osi pionowej ekranu oscyloskopu w jednostkach napięcia oraz kalibratora czasu odpowiednio dla osi poziomej w jednostkach czasu.

Wielu radioamatorów ma w użyciu wiele oscyloskopów wyprodukowanych w ZSRR i od dawna nie cieszą się zaufaniem. Niektóre z nich nie mają wbudowanego generatora sygnału odniesienia. Inne modele to mają, ale dekady później można mu zaufać tylko z wielką ostrożnością. Na przykład oscyloskop S1-5 (SI-1), którym dysponuję, ma wbudowany kalibrator amplitudy. Ale po pierwsze generuje sygnał sinusoidalny o częstotliwości 50 Hz, a po drugie, nawet w czasach swojego „dzieciństwa” błąd pomiaru amplitudy sygnałów w sekcji skali 0,2 ... 1,2 V wynosił ± 10% , czyli za dużo jak na dzisiejsze standardy.

Do wiadomości radioamatorów, którzy mają takie urządzenia, oferowany jest kalibrator do oscyloskopu z błędem pomiaru, określony tylko możliwościami przyrządów pomiarowych dostępnych dla radioamatorów, w moim przypadku multimetr cyfrowy M890G, główny błąd pomiaru z czego jest błąd miary. Urządzenie generuje sygnał prostokątny (meander) o skoku 2 V, częstotliwości 1 i 20 kHz. Pozwala to na wykorzystanie kalibratora np. podczas ustawiania kompensacji sondy wysokoczęstotliwościowej oscyloskopu lub do sprawdzania parametrów dynamicznych wzmacniaczy mocy audio.

Jak wspomniano powyżej, multimetr cyfrowy M890G służy do ustalenia (a następnie okresowej weryfikacji) kalibratora. Względny błąd pomiaru napięcia DC multimetrem M890G, zgodnie z danymi paszportowymi, wynosi ±0,5% zmierzonej wartości plus/minus jednostka LSB, a pomiar częstotliwości ±1% zmierzonej wartości plus/minus LSB jednostka o rozdzielczości 10 Hz. Podczas pomiaru maksymalnego napięcia na granicy 2 V błąd bezwzględny wynosi ± 11 mV przy rozdzielczości 1 mV, przy pomiarze częstotliwości 10 Hz - ± 20 Hz, a częstotliwości 20 kHz - ± 210 Hz. Niestety wskaźnik multimetru M890G, podobnie jak większość innych, pozwala wyświetlić tylko 3,5 cyfry. W związku z tym zagwarantowane mogą być tylko następujące specyfikacje kalibratora: amplituda wyjściowa 1,999 V ±11 mV, częstotliwość wyjściowa 1 kHz ±20 Hz i 19,99 kHz ±210 Hz.

Ryż. 1. Schemat kalibratora

Schemat kalibratora pokazano na rys. 1. Precyzyjne źródło napięcia 1,999 V (kalibrator amplitudy) jest zamontowane na regulowanym regulatorze napięcia LM317T (DA1). Ten układ scalony utrzymuje stabilne napięcie odniesienia 1,25 V z dużą dokładnością między wyjściem a stykiem sterującym. Ponieważ styk sterujący pobiera bardzo mało prądu, napięcie wyjściowe U_O=1,25(1±R3/R4). Zazwyczaj wybiera się rezystancję rezystora R4 równą 240 omów. Ale w naszym przypadku, aby zignorować prąd płynący przez wyjście sterujące i uniezależnić go od zmian na wejściu i obciążeniu, prąd równy początkowemu prądowi obciążenia należy pobrać z wyjścia stabilizatora przez rezystory R3, R4 (musi być większy niż 10 mA, ponieważ zegar DA2 przy napięciu zasilania 2 V zużywa prąd nie większy niż 60 μA). Jeśli obciążenie jest niewystarczające, napięcie wyjściowe wzrośnie [1].

Kalibrator czasu trwania jest montowany na zintegrowanym zegarze ICM7555IN (DA2). Wykonany jest w technologii CMOS, dzięki czemu napięcie na jego wyjściu (pin 3) może zmieniać się od zera do napięcia zasilania. Ponadto ten mikroukład działa również przy napięciu zasilania 2 V. Zegar jest podłączony zgodnie z typowym obwodem generatora. Obwody czasowe R1C1 i R2C1 są podłączone do wyjścia timera. Zapewnia to dużą dokładność tworzenia meandrów, ponieważ ładowanie i rozładowywanie kondensatora C1 odbywa się przez ten sam rezystor (albo R1 albo R2). Częstotliwość generowanych impulsów można obliczyć ze wzoru f=0,7215/(R1•C1) [2]. Rezystor R6 zapobiega zwarciu wyjścia timera.

Biorąc pod uwagę, że zdecydowana większość oscyloskopów ma impedancję wejściową co najmniej 1 MΩ, praktycznie nie wpływa to na dokładność kalibracji. Rezystor R5 wraz z wewnętrznym tranzystorem wyładowczym timera tworzy dodatkowe wyjście prostokątne o wysokiej rezystancji. Kondensatory C2 i C3 wygładzają skoki napięcia wyjściowego stabilizatora DA1 w momencie przełączania timera DA2.

Ryż. 2. Rysunek płytki kalibratora

Kalibrator montowany jest na płytce drukowanej wykonanej z obustronnie foliowanego włókna szklanego o grubości 2 mm, której rysunek przedstawiono na rys. 2. Podczas powtarzania projektu nie ma specjalnych wymagań dotyczących elementów. Najważniejsze jest to, że rezystor R3 jest wieloobrotowy (w wersji autorskiej - SP5-2). Zamiast importu możesz użyć krajowego timera KR1441VI1. Kondensator C1 - SGME-A z tolerancją ± 1%, ale możliwe jest użycie innych kondensatorów o innych wartościach znamionowych i minimalnym TKE, zwłaszcza że kalibrowana częstotliwość impulsów wyjściowych jest ustawiana przez wybór rezystorów R1 i R2 . W wersji autorskiej każdy składa się z dwóch rezystorów MLT-0,25 z tolerancją ± 5%, połączonych szeregowo. W tym celu przewidziane jest miejsce na płytce drukowanej. Kondensator C2 - dowolny ceramiczny, C3 - K53-1A lub importowany, odpowiedni rozmiar. Zworka S1 jest używana z urządzenia SVP telewizora ZUSCT.

Ustaw urządzenie w ten sposób. Podaje się napięcie zasilania i ustawia napięcie 3 V na wyjściu regulatora napięcia za pomocą dostrojonego rezystora R1,999, kontrolując go za pomocą multimetru M890G na granicy 2 V. Ta operacja jest bardzo żmudna. Rezystancję dostrojonego rezystora należy powoli zwiększać od minimum, aż do uzyskania wymaganego napięcia. Następnie multimetr przełączamy na pomiar częstotliwości i wybierając rezystory R1 i R2 ustawiamy częstotliwość wyjściową na 1 i 19,99 kHz. Podczas ustawiania wygodnie jest użyć rezystora wieloobrotowego SP5-1VA o rezystancji 10 kOhm, połączonego szeregowo ze stałym rezystorem 5,1 kOhm, dla częstotliwości 20 kHz i rezystora wieloobrotowego SP3-36 o rezystancji 100 kOhm (z SVP TV 3USTST) z połączonym szeregowo stałym rezystorem 180 kOhm dla częstotliwości 1 kHz.

Wydajność kalibratora jest zachowana, gdy napięcie akumulatora GB1 (G6F22) spadnie do 5 V. Biorąc pod uwagę, że prąd pobierany przez obciążenie wynosi nieco ponad 10 mA, a kalibrator jest używany tylko okresowo, jego pojemność wystarcza na około długi czas.

literatura

1. Horowitz P., Hill W. The Art of Circuitry, t. 3. - M .: Mir, 1993.
2. Aleksenko A.G., Kolombet EA, Starodub GI. Zastosowanie precyzyjnych mikroukładów analogowych. - M.: Radio i łączność, 1985.

Autor: S. Semichatsky

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Środek przeciw zamarzaniu znaleziony we krwi ryb antarktycznych 25.02.2019 Krokodyl lodowy antarktyczny (Chaenocephalus aceratus) żyje w najzimniejszym środowisku morskim na Ziemi. Przetrwa w ekstremalnie niskich temperaturach, powyżej punktu zamarzania wody słodkiej. Jak jej się to udaje, próbowali dowiedzieć się genetycy z University of Oregon, kto kompletnie opisał genom siei lodowej (około 30 tysięcy genów). Rodzina białokrwistych to jedyny kręgowiec pozbawiony funkcjonalnych genów hemoglobiny: ich ciała nie wytwarzają czerwonych krwinek przenoszących tlen. Krew Białokrwista jest upiornie biała. Ponadto serce krokodyla białokrwistego jest większe niż normalnie, a kości mają bardzo niską gęstość mineralną. Według badań podrząd ryb lodowych oddzielił się od przodków nototheniidów 77 milionów lat temu. W tym samym czasie ryby lodowe straciły nie tylko białka zdolne do wiązania tlenu, ale także zestaw genów regulujących rytmy dobowe. Są przyzwyczajeni do środowiska, w którym noc i dzień trwają sześć miesięcy. Jednak w zamian otrzymały szereg unikalnych cech: zdolność do wytwarzania białek, które działają jak swego rodzaju „przeciw zamarzaniu” – co pozwala rybom lodowym przetrwać w zimnym Oceanie Południowym, którego temperatura wody oscyluje w okolicach -35 °C.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Zły tłuszcz staje się dobry

▪ Obcy nas nie znaleźli

▪ SpaceX i NASA szukają miejsc do lądowania na Marsie

▪ Pierwszy smartfon 5G

▪ Bezpieczny transport marsjańskiej ziemi

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Spektakularne sztuczki i ich wskazówki. Wybór artykułów

▪ artykuł Oznaczenia importowanych mikroukładów. Informator

▪ Artykuł Dlaczego nie można głosować w czyimś imieniu w Parlamencie Europejskim? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Burns. Opieka zdrowotna

▪ artykuł Przystawka do multimetru do pomiaru temperatury. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Balon przechodzi przez dziurę w płycie. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024