INSTRUKCJA OBSŁUGI Cyfrowego oscyloskopu z wyświetlaczem LCD ArliScope 26.10.2007 1
Opis Oscyloskop jest najważniejszym urządzeniem wykorzystywanym w diagnostyce samochodowej, w serwisach elektronicznych oraz przez hobbystów. Jest niezastąpiony przy badaniu, naprawie i konstruowaniu wszelkich urządzeń elektronicznych. Rys. 1. Widok ogólny oscyloskopu Większość oscyloskopów elektronicznych dostępnych na rynku to tanie rozwiązania wykorzystujące kartę dźwiękową komputera. Ogranicza to zastosowanie z powodu bardzo wolnego próbkowania, maksymalnie 44kS/s, przez co urządzenie przypomina szybki woltomierz a nie oscyloskop i kompletnie nie nadaje się do większości zastosowań w elektronice. Kolejną wadą takiego rozwiązania jest konieczność podłączenia do komputera, który zawsze musi być w pobliżu. Prezentowany oscyloskop jest pozbawiony wyżej wymienionych wad. Nie wymaga podłączenia do komputera i może być całkowicie od niego niezależny. Jest to bardzo ważna cecha przydatna zwłaszcza w diagnostyce samochodowej. Parametry techniczne nie odbiegają zbytnio od dużo droższych rozwiązań firmy Velleman czy HewletPackard (ceny podobnych oscyloskopów tych firm dochodzą do 1000 zł), co jest niewątpliwie jego kolejną zaletą. Oscyloskop cechuje nieskomplikowana obsługa za pomocą menu. Oprogramowanie urządzenia zostało napisane z szybkim języku C i dodatkowo zoptymalizowane. Ważną zaletą oscyloskopu jest możliwość upgradu oprogramowania, które jest stale rozwijane i wzbogacane o dodatkowe funkcje. pomiar napięcia (V/działkę) Przedziały czasów (T/działkę) 0.2V, 0.3V, 0.5V, 1V, 2.8V 5V, 10V 5 us, 10 us, 100 us, 1 ms, 10 ms, 100 ms UWAGA!!! Po żadnym pozorem nie wolno podłączać do wejścia urządzenia prądu o napięciu przekraczającym dopuszczalny zakres, a zwłaszcza prądu sieciowego o napięciu 230V. Grozi to porażeniem elektrycznym, pożarem i zniszczeniem urządzenia. Układy i elementy urządzenia nie są dostosowane do pracy z wysokimi napięciami. W takich przypadkach reklamacji nie uwzględnia się. 2
Panel przedni 1 2 3 5 4 Rys. 2. Panel przedni oscyloskopu 1. Ekran graficzny LCD. 2. Gniazdo BNC. 3. Przycisk włączenia/wyłączenia trybu menu. 4. Przyciski zmiany czasu (odchylania poziomego). W trybie menu przycisk umożliwia zmianę wybranej z menu opcji. 5. Przyciski zmiany napięcia (odchylania pionowego). W trybie menu umożliwiają poruszanie się po liście menu. Panel tylny 1 2 3 Rys. 3. Panel tylny oscyloskopu 1. Gniazdo zasilania 9-12V AC/DC. 2. Włącznik dźwigniowy. 3. Regulator przesunięcia (offsetu) wykresu. Umożliwia skalibrowanie urządzenia. 3
Ekran główny oscyloskopu Ekran funkcjonalnie podzielony jest na dwie części. W części górnej prezentowany jest wykres badanego przebiegu. W części dolnej wyświetlane są mierzone parametry oraz symbole ukazujące konfiguracje urządzenia. 1 3 2 4 5 7 11 10 9 6 8 12 Rys. 4. Ekran główny oscyloskopu 1. Wykres badanego sygnału. 2. Układ współrzędnych. 3. Siatka pomiarowa. 4. Symbol oznaczający włączenie obwodu umożliwiającego badanie napięcia zmiennego (usuwana jest wartość stała napięcia) = napięcia stałego. 5. Wartość chwilowa napięcia [V]. 6. Symbol amplitudy badanego sygnału, po prawej stronie podana wielkość amplitudy napięcia mierzonego sygnału. 7. Symbol maksimum napięcia mierzonego sygnału, po prawej podana jego wielkość [V]. 8. Symbol minimum napięcia mierzonego sygnału, po prawej podana jego wielkość [V]. 9. Ustawiony zakres pomiarowy czasu, odchylanie poziome [T/div]. 10. Ustawiony zakres pomiarowy napięcia, odchylanie pionowe [V/div]. 11. Symbol ukazujący aktualny tryb pracy wyzwalacza (triggering). Obok ukazany jest ustawiony poziom wyzwalania. wyzwalanie zboczem narastającym wyzwalanie zboczem opadającym 12. Napis ukazujący tryb pracy urządzenia. Możliwe są dwa tryby: tryb oscyloskopu Oscill., w którym dokonujemy pomiaru sygnału, jego kształtu i napięć tryb ustawiania poziomu wyzwalania Trigger, za pomocą przycisków dokonujemy jego zmiany, pojedyncze naciśnięcie klawiszy powoduje zmiane o jednostkę, dłuższe przytrzymanie o 10 jednostek 4
Menu Rys. 5. Menu oscyloskopu Menu umożliwia skonfigurowanie urządzenia do pomiaru prądu o konkretnej charakterystyce. Umożliwia też ustawienie kluczowych parametrów pracy urządzenia. Do menu wchodzimy naciskają klawisz oznaczony napisem Menu. Po menu w górę i w dół poruszamy się klawiszami ozaczonymi. Zmianę wybranej opcji z menu dokonujemy poprzez jedno- lub wielokrotne naciśnięcie przycisku oznaczonego. Menu składa się następujacych opcji: 1. Wybór rodzaju mierzonego prądu: AC pomiar prądu zmiennego (następuje odcięcie składowej stałej z przebiegu poprzez włączenie specjalnego obwodu) DC pomiar prądu stałego 2. Wybór rodzaju układu współrzędnych i siatki. Możliwe są cztery opcje: Układ włączenie osi X i Y układu współrzędnych, ułatwiającego określenie wielkości napięcia i czasu mierzonego sygnału Siatka włączenie siatki określającej działki, również ułatwia odczyt Razem włączenie naraz układu współrzędnych oraz siatki Brak wyłączenie układu i siatki, ekran pod wykresem pozostaje pusty 3. Wybór rodzaju wykresu. Możliwe są następujące opcje: Liniowy poszczególne punkty wykresu są połączone liniami, zwiększa się przez to czytelność wykresu, zwłaszcza przy obserwacji wyższych częstotliwości Kropkowy wyświetlane są poszczególne punkty badanego przebiegu, opcja umożliwia szybsze rysowanie skomplikowanych kształtów wykresów 4. Wybór trybu pracy wyzwalacza (triggering). Umożliwia złapanie na ekranie początku badanego sygnału. Możliwe są dwa ustawienia: Zbocze - przy takim ustawieniu następuje wykrycie momentu przecięcia wykresu z osią X przy zboczu narastającym Zbocze - przy takim ustawieniu następuje wykrycie momentu przecięcia wykresu z osią X przy zboczu opadającym Wybór zbocza powoduje przejście oscyloskopu w tryb wyznaczania poziomu wyzwalania. Sygnalizowane to jest napisem Trigg w prawym, dolnym rogu ekranu (patrz rys. 6). 5
Rys. 6. Tryb wyboru poziomu wyzwalania. W trybie tym za pomocą przycisków możemy zmienić położenie linii określającej próg wyzwalania. Na ekranie, po prawej stronie na dole przy znaczku ʃ na bieżąco widzimy ten poziom, wyrażony w Voltach. Naciśnięcie przycisku powoduje akceptacje wybranego poziomu i przejście oscyloskopu w tryb standardowy wyświetlania przebiegu, co jest sygnalizowane napisem Oscill. w prawym dolnym rogu ekranu. 5. Opcja Led umożliwiająca włączenie lub wyłączenie podświetlenia ekranu graficznego LCD. Po włączeniu przy opcji pokazuje się symbol. 6. Info Informacje o oscyloskopie, wersji oprogramowania, a także dane kontaktowe. Pomiary Przed dokonaniem pomiaru należy sprawdzić, czy napięcie mieści się w dopuszczalnym zakresie, bezpiecznym dla oscyloskopu. Następnie należy wybrać najwyższy możliwy zakres napięcia i stopniowo go zmniejszać (przyciskami ), aż ukaże się nam kształt fali mieszczący się cały na ekranie. Po dokonaniu wyboru zakresu napięcia, należy przyciskami dokonać zmiany podstawy czasu, tak aby zbyt gęsty wykres rozciągnąć, aby można było zobaczyć szczegóły fali. Rys. 7. Sygnał z dużą składową stałą W przypadku sygnału z nałożoną dużą składową stałą, konieczne jest włączenie opcji AC w menu. Spowoduje to, że wykres fali zmieści się nam na ekranie (patrz rysunek powyżej). 6
Oto przykładowe wykresy fali o różnych kształtach: Rys. 8. Fala sinusoidalna Rys. 9. Fala trójkątna Rys. 10. Fala prostokątna 7
Charakterystyka oscyloskopu częstotliwość próbkowania 5 MS/s pasmo analogowe 1 MHz jeden kanał sercem układu jest przetwornik analogowo-cyfrowy (A/D) Texas Instruments ADS830 8-Bit maksymalne napięcie wejściowe +/- 20V, maksymalna amplituda sygnału 40V wybór rodzaju mierzonego prądu: prąd stały DC prąd zmienny AC pomiar: napięcia chwilowego napięcia maksymalnego napięcia minimalnego amplitudy napięcia pomiar napięcia w zakresach: 0.2V, 0.3V, 0.5V, 1V, 2.8V 5V, 10V na działkę (V/DIV) przedziały czasów: 5 us, 10 us, 100 us, 1 ms, 10 ms, 100 ms na działkę (T/DIV) tryby wyzwalania (triggering) względem 0V: zboczem rosnącym zbocze opadającym prezentacja przebiegu punktowa liniowa możliwość włączenia/wyłączenia siatki odniesienia układu współrzędnych rozbudowane, intuicyjne menu konfiguracji regulacja offsetu (przesunięcia wykresu) za pomocą precyzyjnego potencjometru podłączenie sondy poprzez wyjście BNC możliwość włączenia podświetlenia wyświetlacza LCD zabezpieczenie wejścia diodowe zasilanie z sieci poprzez zasilacz 9-12V, stabilizowany DC lub niestabilizowany AC Dane techniczne Częstotliwość próbkowania Pasmo analogowe 5 MS/s 1 MHz Przetwornik AD Texas Instruments ADS830 Rozdzielczość przetwornika 8 bit Ilość kanałów 1 Maksymalne napięcie wejściowe +/- 20V (max. amplituda 40 V) Wyświetlacz graficzny GLCD, 128 x 64 pikseli, z podświetleniem 8
Wyzwalanie Prezentacja przebiegu Zasilanie sieciowe Pobór prądu zboczem opadającym lub rosnącym liniowa lub punktowa 9-12 V, prąd zmienny lub stały (AC/DC) 400 ma Masa 0,4 kg Wymiary 159 x 140 x 60 mm 9
Wyposażenie zestawu Rys. 11. Wyposażenie zestawu oscyloskop standardowa sonda pomiarowa GRATIS zasilacz 9V AC drukowana instrukcja obsługi po polsku płyta CD z instrukcją w formie elektronicznej 10