Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Осцило́граф — прилад для вимірювання, спостерігання та запису показників електричного сигналу.
| Осцилограф | |
 | |
| Першовідкривач або винахідник | Карл Фердинанд Браун |
|---|---|
 | |
| Код у Гармонізованій системі | 903020[1] |
 Осцилограф у Вікісховищі | |
Історія
Вперше прилад був створений французьким вченим Андре Блонделем 1894 року. Це був власноруч збудований магнітоелектричний осцилограф з біфілярним підвісом. Цей прилад давав змогу реєструвати значення електричних величин, таких як інтенсивність змінних струмів, на рухомій стрічці запису за допомогою чорнильного маятника, приєднаного до котушки. Через те, що при роботі використовувалися відразу декілька механічних пристроїв, перші осцилографи були не надто точними і мали дуже малу смугу пропускання, в діапазоні 10-19 кГц. По справжньому осцилографи еволюціонували з появою електронно-променевої трубки (CRT), яку винайшов 1897 року німецький фізик Карл Браун. A.C. Cossor - британська компанія, яка другою в світі адаптувала цю технологію і представила у 1932 році перший осцилограф на ЕПТ.
По закінченню Другої світової війни вимірювальні прилади, а з ними, відповідно, і осцилографи, розвивались у всіх частинах світу, але в першу чергу це було помітно в Європі та Америці. 1946 року Говард Воллюм і Мелвін Джек Мердок заснували компанію Tektronix, яка з часом стала світовим лідером в осцилографії. У тому ж році Воллюм і Мердок винайшли свій перший осцилограф із так званою «чекальною розгорткою» — вони використали цю технологію в Tektronix Model 511, що мав смугу пропускання 10 МГц. Принцип дії цього приладу був заснований на використанні катодної електронно-променевої трубки. Чекальна розгортка в осцилографі — це розгортка, яка спрацьовує тільки під час протікання спостережуваного електричного імпульсу.
У 1950-х роках майже у всіх технічно розвинених країнах почали виробляти ці прилади, завдяки чому осцилографи перетворилися на універсальний інструмент для вимірювань. Смуга пропускання і точність осцилографів стрімко збільшувалися, спочатку з появою перших промислових аналогових моделей.
У 80-х роках XX століття американська фірма почала виробництво перших цифрових осцилографів. 1985 рік можна з упевненістю назвати однією з ключових точок в історії розвитку осцилографії. Саме цього року для дослідницького центру CERN був розроблений перший у світі цифровий запам'ятовувальний осцилограф. Створенням цього приладу керував (Walter LeCroy), засновник компанії LeCroy.
Класифікація осцилографів
За способом обробки вхідного сигналу осцилографи поділяють на аналогові та цифрові. За кількістю променів поділяються на одно- двопроменеві тощо. N-променевий осцилограф має N сигнальних входів та може одночасно відображати на екрані N графіків. Цифрові осцилографи також поділяються на запам'ятовувальні, люмінофорні та стробоскопічні.
Аналогові осцилографи
Цей тип приладів є найбільш поширеним та дешевим. Складовими елементами такого осцилографа є: електронно-променева трубка, вхідний подільник, підсилювач вертикального відхилення, схема синхронізації та горизонтального відхилення, джерело живлення.
У осцилографах застосовують трубки з електростатичним відхиленням, на відміну від телевізорів та моніторів, де використовується магнітне відхилення. Такі трубки складніші у виробництві, але мають ширший діапазон частот.
В кожний конкретний момент відхилення електронного променя та світлової плями на екрані, яку він утворює, пропорційне напрузі, яка прикладена до пластин вертикального відхилення. Напруга на пластинах горизонтального відхилення вимірюється лінійно, що забезпечує горизонтальну розгортку.
Найменша частота, за якої картинка ще читається, складає в середньому 10 Гц, хоча у разі застосування спеціальних електронно-променевих трубок вона може бути значно нижче. Верхня робоча частота визначається здебільшого характеристиками підсилювача вертикального відхилення та місткістю між відхильними пластинами.
В останній час з розвитком елементної бази аналогові осцилографи набули ряд важливих додаткових функцій та можливостей, наприклад курсори з цифровим відліком значень напруги та часу, мультиплексори для декількох каналів, завдяки яким є можливість створити розгортку з відображенням кількох каналів на однопроменевій трубці.
Цифрові запам'ятовувальні осцилографи
Порівняно з аналоговими такі прилади мають ширші можливості, але й вишу вартість. Загалом цифровий осцилограф складається з вхідного подільника, нормалізованого підсилювача, аналого-цифрового перетворювача, блока пам'яті пристрою керування та пристрою відображення.
Вхідний сигнал після нормалізації перетворюється у цифрову форму та записується у пам'ять. Швидкість запису (кількість значень, що записуються, за секунду) задається пристроєм керування, її верхня межа визначається параметрами аналого-цифрового перетворювача, а нижня межа теоретично не обмежена, на відміну від аналогових осцилографів.
Оцифрування сигналу дає змогу уникнути відображення сигналу у реальному масштабі часу та таким чином підвищити стійкість зображення, надає можливість зберігати результати, спрощує масштабування. Використання дисплея на рідких кристалах дає змогу відображати будь-яку додаткову інформацію та керувати приладом за допомогою меню. Деякі прилади мають кольоровий дисплей, який дає змогу гарно розрізняти сигнали різних каналів.
Сучасні цифрові осцилографи мають високу чутливість (градація шкали від 1 мВ) та роздільну здатність (від 8 до 14 біт), широкий діапазон часу розгортки (від 2 нс до 50 с), розвинену логіку синхронізації з будь-якими затримками запуску розгортки. Крім звичайних схем запуску синхронізації може відбуватися запуск у разі досягнення сигналом певного значення. Процесори цифрової обробки дають змогу досліджувати спектр сигналу з використанням швидкого перетворення Фур'є. Цифрове подання інформації забезпечує можливість її збереження у пам'яті комп'ютера або виводу безпосередньо на принтер.
Цифрові люмінофорні осцилографи
Ці осцилографи засновані на технології, яка у цифровій формі імітує зміну інтенсивності зображення, яке властиве аналоговим осцилографам. Таким чином дослідники можуть бачити на екрані модульовані сигнали та всі їх тонкі деталі, забезпечуючи при цьому їх зберігання, вимірювання та аналіз. Цей тип приладів поєднує у собі найкращі якості аналогових та цифрових осцилографів.
Цифрові стробоскопічні осцилографи
В цьому класі приладів використовується принцип послідовного стробування миттєвих значень сигналу для перетворення (стискання) його спектру, при кожному повторенні сигналу визначається миттєве значення сигналу в одній точці. До моменту приходу іншого сигналу точка відбору переміщується по сигналу і так до тих пір поки він весь не буде простробований. Тривалість перетвореного сигналу в багато разів перевищує тривалість досліджуваного сигналу, таким чином виникає стискання спектра, що еквівалентно відповідному розширенню смуги пропускання. Стробоскопічні осцилографи найбільш широкосмугові (до 100 ГГц) та дозволяють досліджувати періодичні сигнали з мінімальною тривалістю.
Віртуальні осцилографи
Осцилографи цього класу можуть бути як зовнішніми приладами з USB або паралельним портом вводу-виводу даних, так і внутрішнім приладом у комп'ютері на основі PCI або ISA плат. Програмне забезпечення дає можливість повного керування приладом, а також забезпечує імпорт-експорт даних, математичну обробку сигналів, цифрову фільтрацію тощо. Недоліком такого типу приладів є неможливість побачити та виміряти постійну складову сигналів.
Див. також
| Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Осцилограф |
Посилання
- Мамчур Дмитро. Осцилограф: історія і класифікація [ 22 жовтня 2016 у Wayback Machine.] (укр.)
- Класифікація осцилографів [ 6 березня 2011 у Wayback Machine.] (рос.)
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
- Осцилографи та методи вимірювання радіотехнічних величин : навч. посіб. [для студентів напрямів підгот. "Радіотехніка", "Телекомунікації" та "Радіоелектрон. апарати"] / Ю. Я. Бобало, Л. А. Недоступ, М. Д. Кіселичник, О. В. Надобко ; М-во освіти і науки України, Нац. ун-т "Львів. політехніка". – Львів : Вид-во Львів. політехніки, 2014. – 85, [3] с. : іл. – Бібліогр.: с. 83 (6 назв). –
 | Це незавершена стаття з технології. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
- UN Comtrade Commodity Classifications
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Oscilo graf prilad dlya vimiryuvannya sposterigannya ta zapisu pokaznikiv elektrichnogo signalu OscilografPershovidkrivach abo vinahidnikKarl Ferdinand BraunKod u Garmonizovanij sistemi903020 1 Oscilograf u VikishovishiShema oscilografaIstoriyaVpershe prilad buv stvorenij francuzkim vchenim Andre Blondelem 1894 roku Ce buv vlasnoruch zbudovanij magnitoelektrichnij oscilograf z bifilyarnim pidvisom Cej prilad davav zmogu reyestruvati znachennya elektrichnih velichin takih yak intensivnist zminnih strumiv na ruhomij strichci zapisu za dopomogoyu chornilnogo mayatnika priyednanogo do kotushki Cherez te sho pri roboti vikoristovuvalisya vidrazu dekilka mehanichnih pristroyiv pershi oscilografi buli ne nadto tochnimi i mali duzhe malu smugu propuskannya v diapazoni 10 19 kGc Po spravzhnomu oscilografi evolyucionuvali z poyavoyu elektronno promenevoyi trubki CRT yaku vinajshov 1897 roku nimeckij fizik Karl Braun A C Cossor britanska kompaniya yaka drugoyu v sviti adaptuvala cyu tehnologiyu i predstavila u 1932 roci pershij oscilograf na EPT Po zakinchennyu Drugoyi svitovoyi vijni vimiryuvalni priladi a z nimi vidpovidno i oscilografi rozvivalis u vsih chastinah svitu ale v pershu chergu ce bulo pomitno v Yevropi ta Americi 1946 roku Govard Vollyum i Melvin Dzhek Merdok zasnuvali kompaniyu Tektronix yaka z chasom stala svitovim liderom v oscilografiyi U tomu zh roci Vollyum i Merdok vinajshli svij pershij oscilograf iz tak zvanoyu chekalnoyu rozgortkoyu voni vikoristali cyu tehnologiyu v Tektronix Model 511 sho mav smugu propuskannya 10 MGc Princip diyi cogo priladu buv zasnovanij na vikoristanni katodnoyi elektronno promenevoyi trubki Chekalna rozgortka v oscilografi ce rozgortka yaka spracovuye tilki pid chas protikannya sposterezhuvanogo elektrichnogo impulsu U 1950 h rokah majzhe u vsih tehnichno rozvinenih krayinah pochali viroblyati ci priladi zavdyaki chomu oscilografi peretvorilisya na universalnij instrument dlya vimiryuvan Smuga propuskannya i tochnist oscilografiv strimko zbilshuvalisya spochatku z poyavoyu pershih promislovih analogovih modelej U 80 h rokah XX stolittya amerikanska firma pochala virobnictvo pershih cifrovih oscilografiv 1985 rik mozhna z upevnenistyu nazvati odniyeyu z klyuchovih tochok v istoriyi rozvitku oscilografiyi Same cogo roku dlya doslidnickogo centru CERN buv rozroblenij pershij u sviti cifrovij zapam yatovuvalnij oscilograf Stvorennyam cogo priladu keruvav Walter LeCroy zasnovnik kompaniyi LeCroy Klasifikaciya oscilografivZa sposobom obrobki vhidnogo signalu oscilografi podilyayut na analogovi ta cifrovi Za kilkistyu promeniv podilyayutsya na odno dvopromenevi tosho N promenevij oscilograf maye N signalnih vhodiv ta mozhe odnochasno vidobrazhati na ekrani N grafikiv Cifrovi oscilografi takozh podilyayutsya na zapam yatovuvalni lyuminoforni ta stroboskopichni Analogovi oscilografi Analogovij oscilograf S1 107Analogovij oscilograf z vivedenim na ekran signalom Cej tip priladiv ye najbilsh poshirenim ta deshevim Skladovimi elementami takogo oscilografa ye elektronno promeneva trubka vhidnij podilnik pidsilyuvach vertikalnogo vidhilennya shema sinhronizaciyi ta gorizontalnogo vidhilennya dzherelo zhivlennya U oscilografah zastosovuyut trubki z elektrostatichnim vidhilennyam na vidminu vid televizoriv ta monitoriv de vikoristovuyetsya magnitne vidhilennya Taki trubki skladnishi u virobnictvi ale mayut shirshij diapazon chastot V kozhnij konkretnij moment vidhilennya elektronnogo promenya ta svitlovoyi plyami na ekrani yaku vin utvoryuye proporcijne napruzi yaka prikladena do plastin vertikalnogo vidhilennya Napruga na plastinah gorizontalnogo vidhilennya vimiryuyetsya linijno sho zabezpechuye gorizontalnu rozgortku Najmensha chastota za yakoyi kartinka she chitayetsya skladaye v serednomu 10 Gc hocha u razi zastosuvannya specialnih elektronno promenevih trubok vona mozhe buti znachno nizhche Verhnya robocha chastota viznachayetsya zdebilshogo harakteristikami pidsilyuvacha vertikalnogo vidhilennya ta mistkistyu mizh vidhilnimi plastinami V ostannij chas z rozvitkom elementnoyi bazi analogovi oscilografi nabuli ryad vazhlivih dodatkovih funkcij ta mozhlivostej napriklad kursori z cifrovim vidlikom znachen naprugi ta chasu multipleksori dlya dekilkoh kanaliv zavdyaki yakim ye mozhlivist stvoriti rozgortku z vidobrazhennyam kilkoh kanaliv na odnopromenevij trubci Cifrovi zapam yatovuvalni oscilografi Cifrovij oscilograf Porivnyano z analogovimi taki priladi mayut shirshi mozhlivosti ale j vishu vartist Zagalom cifrovij oscilograf skladayetsya z vhidnogo podilnika normalizovanogo pidsilyuvacha analogo cifrovogo peretvoryuvacha bloka pam yati pristroyu keruvannya ta pristroyu vidobrazhennya Vhidnij signal pislya normalizaciyi peretvoryuyetsya u cifrovu formu ta zapisuyetsya u pam yat Shvidkist zapisu kilkist znachen sho zapisuyutsya za sekundu zadayetsya pristroyem keruvannya yiyi verhnya mezha viznachayetsya parametrami analogo cifrovogo peretvoryuvacha a nizhnya mezha teoretichno ne obmezhena na vidminu vid analogovih oscilografiv Ocifruvannya signalu daye zmogu uniknuti vidobrazhennya signalu u realnomu masshtabi chasu ta takim chinom pidvishiti stijkist zobrazhennya nadaye mozhlivist zberigati rezultati sproshuye masshtabuvannya Vikoristannya displeya na ridkih kristalah daye zmogu vidobrazhati bud yaku dodatkovu informaciyu ta keruvati priladom za dopomogoyu menyu Deyaki priladi mayut kolorovij displej yakij daye zmogu garno rozriznyati signali riznih kanaliv Suchasni cifrovi oscilografi mayut visoku chutlivist gradaciya shkali vid 1 mV ta rozdilnu zdatnist vid 8 do 14 bit shirokij diapazon chasu rozgortki vid 2 ns do 50 s rozvinenu logiku sinhronizaciyi z bud yakimi zatrimkami zapusku rozgortki Krim zvichajnih shem zapusku sinhronizaciyi mozhe vidbuvatisya zapusk u razi dosyagnennya signalom pevnogo znachennya Procesori cifrovoyi obrobki dayut zmogu doslidzhuvati spektr signalu z vikoristannyam shvidkogo peretvorennya Fur ye Cifrove podannya informaciyi zabezpechuye mozhlivist yiyi zberezhennya u pam yati komp yutera abo vivodu bezposeredno na printer Cifrovi lyuminoforni oscilografi Ci oscilografi zasnovani na tehnologiyi yaka u cifrovij formi imituye zminu intensivnosti zobrazhennya yake vlastive analogovim oscilografam Takim chinom doslidniki mozhut bachiti na ekrani modulovani signali ta vsi yih tonki detali zabezpechuyuchi pri comu yih zberigannya vimiryuvannya ta analiz Cej tip priladiv poyednuye u sobi najkrashi yakosti analogovih ta cifrovih oscilografiv Cifrovi stroboskopichni oscilografi V comu klasi priladiv vikoristovuyetsya princip poslidovnogo strobuvannya mittyevih znachen signalu dlya peretvorennya stiskannya jogo spektru pri kozhnomu povtorenni signalu viznachayetsya mittyeve znachennya signalu v odnij tochci Do momentu prihodu inshogo signalu tochka vidboru peremishuyetsya po signalu i tak do tih pir poki vin ves ne bude prostrobovanij Trivalist peretvorenogo signalu v bagato raziv perevishuye trivalist doslidzhuvanogo signalu takim chinom vinikaye stiskannya spektra sho ekvivalentno vidpovidnomu rozshirennyu smugi propuskannya Stroboskopichni oscilografi najbilsh shirokosmugovi do 100 GGc ta dozvolyayut doslidzhuvati periodichni signali z minimalnoyu trivalistyu Virtualni oscilografi Oscilografi cogo klasu mozhut buti yak zovnishnimi priladami z USB abo paralelnim portom vvodu vivodu danih tak i vnutrishnim priladom u komp yuteri na osnovi PCI abo ISA plat Programne zabezpechennya daye mozhlivist povnogo keruvannya priladom a takozh zabezpechuye import eksport danih matematichnu obrobku signaliv cifrovu filtraciyu tosho Nedolikom takogo tipu priladiv ye nemozhlivist pobachiti ta vimiryati postijnu skladovu signaliv Div takozhVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu OscilografOscilograma Pilkopodibna hvilyaPosilannyaMamchur Dmitro Oscilograf istoriya i klasifikaciya 22 zhovtnya 2016 u Wayback Machine ukr Klasifikaciya oscilografiv 6 bereznya 2011 u Wayback Machine ros LiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 Oscilografi ta metodi vimiryuvannya radiotehnichnih velichin navch posib dlya studentiv napryamiv pidgot Radiotehnika Telekomunikaciyi ta Radioelektron aparati Yu Ya Bobalo L A Nedostup M D Kiselichnik O V Nadobko M vo osviti i nauki Ukrayini Nac un t Lviv politehnika Lviv Vid vo Lviv politehniki 2014 85 3 s il Bibliogr s 83 6 nazv ISBN 978 617 607 550 9 Ce nezavershena stattya z tehnologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi UN Comtrade Commodity Classifications d Track Q55593948