Przenośny, samochodowy oscyloskop cyfrowy, zwany też diagnoskopem, jest przyrządem niezbędnym w każdym warsztacie serwisowym, lecz stosunkowo drogim. W wielu zastosowaniach diagnostycznych można zastąpić go tanim, laboratoryjnym oscyloskopem cyfrowym, choć pozbawionym funkcji samochodowych, to zapewniającym dużo lepszy komfort i parametry obserwacji sygnałów.
Oscyloskop laboratoryjny, do niedawna ciężki i duży przyrząd stacjonarny, wyświetlający przebiegi na ekranie lampy oscyloskopowej, przekształcił się w wyniku stałego postępu technicznego w przyrząd lekki, mały i łatwy do przenoszenia. Nie zmieniło się tylko jedno - zasilanie. Pozostało - sieciowe. W artykule przedstawiono oscyloskop cyfrowy 3022C, oferowany pod marką Labimed i znajdujący się w ofercie firmy Labimed Electronics. Oscyloskop cyfrowy 3022C (fot.) to urządzenie uniwersalne, podobnie jak typowy multimetr cyfrowy przeznaczone do zastosowań w różnych dziedzinach techniki, stąd też niektóre z jego funkcji (analiza FFT, tryby selekcji i inne) nie znajdują zastosowań (przynajmniej na razie) w diagnozowaniu pojazdów. Wiele z nich jednak może z powodzeniem przydać się w warsztacie, tym bardziej, że zakresy obserwacji, jakość wyświetlania i wyzwalania sygnału, funkcje użytkowe i inne przewyższają znacznie dostępne w typowym oscyloskopie przenośnym, w tym też diagnoskopie samochodowym. Istotną przewagą takiego oscyloskopu nad oscyloskopem przenośnym, a szczególnie diagnoskopem samochodowym jest też cena, w porównaniu z typowym diagnoskopem, kilka razy niższa. W artykule omówiono tylko funkcje oscyloskopu przydatne w diagnostyce samochodowej. Podstawowe własności oscyloskopu cyfrowego 3022C to dwa kanały, do których doprowadza się sygnały za pośrednictwem gniazd typu BNC; pasmo pomiaru 25 MHz i szybkość próbkowania w czasie rzeczywistym równa 500 MSa/s – przy pracy w jednym kanale lub 250 MSa/s – przy pracy w dwóch kanałach. Parametry te w pełni wystarczą do diagnozowania wielu typowych usterek samochodowych. Dzięki dwóm kanałom można oglądać i porównywać ze sobą przebiegi występujące w dwóch miejscach instalacji samochodowej, należy przy tym zaznaczyć, że mierzone tylko względem wspólnego punktu, np. masy pojazdu. Przydatnej własności rozdzielonych mas dostępnych kanałów w takich oscyloskopach się nie spotyka. Rzadko mają ją też diagnoskopy samochodowe. Wyjątkiem są diagnoskopy Finest 1005 i 1006, w których masy kanałów są rozdzielone galwanicznie.
Zakres regulacji czułości i podstawy czasu
Parametry te należą do najważniejszych w każdym oscyloskopie, gdyż od nich zależy, czy oscyloskop sprawdzi się w danym zastosowaniu pomiarowym. W oscyloskopie 3022C można regulować czułość w zakresie od 2 mV/dz do 5 V/dz. Dla porównania, w popularnym diagnoskopie S2800 firmy Unisource/Seintek - od 0,5 V/dz do 500 V/dz. Widać z tego wyraźnie, że do współpracy przystawkami np. cęgowymi, przekształcającymi prąd na napięcie, lepiej nada się 3022C. Na przykład, przystawka CP-10 firmy Standard Instruments ma dwa podzakresy 20 i 80 A, na których przekładnia wynosi odpowiednio 100 i 10 mV/A. Oglądając na ekranie oscyloskopu S2800 kształt przebiegu prądu o amplitudzie 2 A, napięcie po przetworzeniu będzie równe odpowiednio 200 mV i 20 mV. Biorąc pod uwagę, że największa czułość oscyloskopu S2800 wynosi 500 mV/dz, zmiany prądu 2 A będą trudne do zauważenia nawet, jeśli włączymy w przystawce podzakres 20 A, gdyż obraz nie zajmie nawet jednej działki. Znacznie lepiej będzie, gdy użyjemy oscyloskopu 3022C. Wybierając podzakres czułości 2 mV/dz, napięcie 20 mV powinno zająć 10 działek. Konieczne będzie zatem nawet zmniejszenie czułości, gdyż w przeciwnym wypadku obraz wyjdzie „poza ekran”. Reasumując, dysponując oscyloskopem 3022C będziemy mieć możliwość oglądania szczegółów przebiegu wypełniającego cały ekran i oczywiście prądów mniejszych niż przykładowe 2 A. Oscyloskop 3022C prezentuje się równie dobrze pod względem regulacji podstawy czasu. Użytkownik 3022C może ustawiać ją w zakresie do 2,5 ns/dz do 50 s/dz, a S2800 – tylko od 1 µs/dz do 5 s/dz. Użytkownik 3022C może oglądać jednocześnie więcej fragmentów przebiegu i obserwować bardzo krótkie sygnały, których użytkownik S2800 nie zobaczy. Wspomniane już diagnoskopy Finest mają podstawę czasu regulowaną od 1 µs/dz do 50 s/dz, czyli jeśli chodzi o wartość maksymalną tak samo jak 3022C, lecz kosztują trzykrotnie więcej i są też gorsze przy obserwowaniu krótkich impulsów. Wartości czułości i podstawy czasu są wyświetlane na ekranie oscyloskopu 3022C dla obu kanałów, oznaczone różnymi kolorami, w jednym wierszu, poniżej obszaru użytecznego, na którym jest wyświetlany przebieg sygnału. Do ustawiania służą m.in. trzy pokrętła znajdujące się w polach VERTICAL (czułość) i HORIZONTAL (podstawa czasu) i menu ekranowe MEASURE (pomiar).
Ekran
Kolorowy wyświetlacz typu LCD-TFT oscyloskopu 3022C ma przekątną 14 cm, przy czym użyteczny jego obszar przeznaczony tylko do wyświetlania przebiegów ma przekątną 11 cm. Dużo droższy diagnoskop Finest 1005/1006 ma te parametry równe odpowiednio 12 cm i 9,5 cm, przy czym wyświetlany przebieg jest monochromatyczny. Oznacza to, że już tylko z tych powodów komfort oglądania przebiegów na oscyloskopie 3022C jest większy. Ekran oscyloskopu 3022C jest zorganizowany podobnie jak w oscyloskopach i diagnoskopach przenośnych. Część ekranu jest przyporządkowana w sposób zmienny pięciu przyciskom funkcyjnym umieszczonym na płycie czołowej, w tym przypadku, po prawej stronie ekranu. W części tej jest wyświetlane menu ekranowe, które rozwija się zależnie od potrzeby w lewo, udostępniając użytkownikowi dodatkowo okno z nowymi opcjami do wyboru. Typ menu: MEASURE (pomiar), ACQUIRE (akwizycja), UTILITY (funkcje użytkowe), CURSORS (kursory), SAVE/RECALL (obsługa pamięci) i DISPLAY (wybór typu wyświetlania ekranu) wybiera się odpowiednimi przyciskami umieszczonymi w polu MENU płyty czołowej, przy czym menu MEASURE (pomiar) jest opcją domyślną wyświetlaną automatycznie zaraz po włączeniu zasilania oscyloskopu.Parametry ekranu ustawia się w menu DISPLAY, przy czym użytkownik ma dostęp do trzech stron menu, na których wybiera typ wyświetlania (punktowe, wektorowe), intensywność świecenia ekranu, jaskrawość świecenia siatki, format wyświetlania (YT lub XY), typ ekranu (normalny, negatyw), typ siatki, czas poświaty, styl wyświetlania (klasyczny, nowoczesny, tradycyjny, zwięzły). W razie potrzeby użytkownik może włączyć wyświetlanie komunikatów pomocy ekranowej (HELP). Po naciśnięciu przycisku funkcji używanej w tym momencie na ekranie pojawia się okno, w którym jest wyświetlany komunikat tłumaczący przeznaczenie tego przycisku.
Kursory ekranowe
Ważną funkcję spełniają kursory ekranowe mające postać żółtych linii pionowych (dwa kursory czasu A i B) i poziomych (dwa kursory napięcia A i B), przy czym na ekranie jest wyświetlana aktualna pozycja kursora (wartość liczbowa napięcia lub czasu) oraz różnica między kursorami (przyrost napięcia lub czasu). Po wybraniu wyświetlania kursorów czasu jest też wyświetlana odwrotność przyrostu czasu, czyli częstotliwość.
Wyzwalanie
Funkcja wyzwalania określa moment, w którym oscyloskop ma zacząć pobierać dane i wyświetlać je w postaci kolejnych punktów przebiegu. Do konfigurowania procesu wyzwalania służą w oscyloskopie 3022C trzy przyciski i pokrętło regulacji poziomu wyzwalania umieszczone na płycie czołowej w polu TRIGGER (wyzwalanie). Te elementy regulacyjne są sprzężone z menu wyzwalania na ekranie. Dysponując nimi użytkownik ustawia tryb wyzwalania (automatyczny, normalny, jednorazowy), typ wyzwalania (brzegiem przebiegu, szerokością impulsu, zboczem impulsu, naprzemienne i inny), źródło wyzwalania (kanał 1 lub 2, zewnętrzne, zewnętrzne/5) i typ sygnału wyzwalającego (AC, DC, LF rej-tłumienie niskich częstotliwości, HF rej-tłumienie wysokich częstotliwości); a pokrętłem LEVEL reguluje poziom sygnału wyzwalania. Do ważnych funkcji należą przedwyzwalanie (pretrigger), umożliwiające obserwowanie szczegółów przebiegu sygnału w zakresie odpowiadającym 6 działkom osi czasu przed punktem wyzwalania oraz opóźnienie wyzwalania, służące do oglądania przebiegu za punktem wyzwalania, w tym samym zakresie osi czasu. Przydatną funkcją wykorzystywaną do ustabilizowania przebiegu przy wyzwalaniu ze źródła zewnętrznego jest SET TO 50% (ustaw na 50%). Naciśnięcie przycisku oznaczonego typ napisem powoduje automatyczne ustawienie poziomu wyzwalania w połowie między wartością maksymalną a minimalną. W razie potrzeby zakończenia akwizycji danych przebiegu niezależnie od tego czy oscyloskop wykrył sygnał wyzwalający, czy też nie, można nacisnąć przycisk wymuszenia FORCE. Funkcja ta jest przydatna przy jednorazowych akwizycjach sygnału „SINGLE” i w normalnym trybie wyzwalania.
Automatyczne ustawianie
Funkcja AUTO-SET jest przydatną własnością oscyloskopu umożliwiającą natychmiastową obserwację sygnału doprowadzonego do jego wejścia pomiarowego. Oscyloskop automatycznie wykrywa typ sygnału i również automatycznie konfiguruje się tak, aby przebieg był widoczny i wypełnił cały użyteczny obszar ekranu. Gdy użytkownik naciśnie przycisk AUTO, to oscyloskop sam dostosuje się do parametrów sygnału ustawiając m.in. czułość, położenie w poziomie przebiegu (na środku ekranu), podstawę czasu oraz parametry wyzwalania: typ wywalania (zboczem), źródło wyzwalania (wykryje automatycznie kanał, do którego jest dołączony sygnał), zbocze wyzwalania (narastające), tryb wyzwalania (automatyczny), typ sygnału wyzwalania (stały), poziom wyzwalania (na 50%) i tzw. czas martwy (HOLD OFF) – na minimum.
mgr inż. Leszek Halicki
Zakres regulacji czułości i podstawy czasu
Parametry te należą do najważniejszych w każdym oscyloskopie, gdyż od nich zależy, czy oscyloskop sprawdzi się w danym zastosowaniu pomiarowym. W oscyloskopie 3022C można regulować czułość w zakresie od 2 mV/dz do 5 V/dz. Dla porównania, w popularnym diagnoskopie S2800 firmy Unisource/Seintek - od 0,5 V/dz do 500 V/dz. Widać z tego wyraźnie, że do współpracy przystawkami np. cęgowymi, przekształcającymi prąd na napięcie, lepiej nada się 3022C. Na przykład, przystawka CP-10 firmy Standard Instruments ma dwa podzakresy 20 i 80 A, na których przekładnia wynosi odpowiednio 100 i 10 mV/A. Oglądając na ekranie oscyloskopu S2800 kształt przebiegu prądu o amplitudzie 2 A, napięcie po przetworzeniu będzie równe odpowiednio 200 mV i 20 mV. Biorąc pod uwagę, że największa czułość oscyloskopu S2800 wynosi 500 mV/dz, zmiany prądu 2 A będą trudne do zauważenia nawet, jeśli włączymy w przystawce podzakres 20 A, gdyż obraz nie zajmie nawet jednej działki. Znacznie lepiej będzie, gdy użyjemy oscyloskopu 3022C. Wybierając podzakres czułości 2 mV/dz, napięcie 20 mV powinno zająć 10 działek. Konieczne będzie zatem nawet zmniejszenie czułości, gdyż w przeciwnym wypadku obraz wyjdzie „poza ekran”. Reasumując, dysponując oscyloskopem 3022C będziemy mieć możliwość oglądania szczegółów przebiegu wypełniającego cały ekran i oczywiście prądów mniejszych niż przykładowe 2 A. Oscyloskop 3022C prezentuje się równie dobrze pod względem regulacji podstawy czasu. Użytkownik 3022C może ustawiać ją w zakresie do 2,5 ns/dz do 50 s/dz, a S2800 – tylko od 1 µs/dz do 5 s/dz. Użytkownik 3022C może oglądać jednocześnie więcej fragmentów przebiegu i obserwować bardzo krótkie sygnały, których użytkownik S2800 nie zobaczy. Wspomniane już diagnoskopy Finest mają podstawę czasu regulowaną od 1 µs/dz do 50 s/dz, czyli jeśli chodzi o wartość maksymalną tak samo jak 3022C, lecz kosztują trzykrotnie więcej i są też gorsze przy obserwowaniu krótkich impulsów. Wartości czułości i podstawy czasu są wyświetlane na ekranie oscyloskopu 3022C dla obu kanałów, oznaczone różnymi kolorami, w jednym wierszu, poniżej obszaru użytecznego, na którym jest wyświetlany przebieg sygnału. Do ustawiania służą m.in. trzy pokrętła znajdujące się w polach VERTICAL (czułość) i HORIZONTAL (podstawa czasu) i menu ekranowe MEASURE (pomiar).
Ekran
Kolorowy wyświetlacz typu LCD-TFT oscyloskopu 3022C ma przekątną 14 cm, przy czym użyteczny jego obszar przeznaczony tylko do wyświetlania przebiegów ma przekątną 11 cm. Dużo droższy diagnoskop Finest 1005/1006 ma te parametry równe odpowiednio 12 cm i 9,5 cm, przy czym wyświetlany przebieg jest monochromatyczny. Oznacza to, że już tylko z tych powodów komfort oglądania przebiegów na oscyloskopie 3022C jest większy. Ekran oscyloskopu 3022C jest zorganizowany podobnie jak w oscyloskopach i diagnoskopach przenośnych. Część ekranu jest przyporządkowana w sposób zmienny pięciu przyciskom funkcyjnym umieszczonym na płycie czołowej, w tym przypadku, po prawej stronie ekranu. W części tej jest wyświetlane menu ekranowe, które rozwija się zależnie od potrzeby w lewo, udostępniając użytkownikowi dodatkowo okno z nowymi opcjami do wyboru. Typ menu: MEASURE (pomiar), ACQUIRE (akwizycja), UTILITY (funkcje użytkowe), CURSORS (kursory), SAVE/RECALL (obsługa pamięci) i DISPLAY (wybór typu wyświetlania ekranu) wybiera się odpowiednimi przyciskami umieszczonymi w polu MENU płyty czołowej, przy czym menu MEASURE (pomiar) jest opcją domyślną wyświetlaną automatycznie zaraz po włączeniu zasilania oscyloskopu.Parametry ekranu ustawia się w menu DISPLAY, przy czym użytkownik ma dostęp do trzech stron menu, na których wybiera typ wyświetlania (punktowe, wektorowe), intensywność świecenia ekranu, jaskrawość świecenia siatki, format wyświetlania (YT lub XY), typ ekranu (normalny, negatyw), typ siatki, czas poświaty, styl wyświetlania (klasyczny, nowoczesny, tradycyjny, zwięzły). W razie potrzeby użytkownik może włączyć wyświetlanie komunikatów pomocy ekranowej (HELP). Po naciśnięciu przycisku funkcji używanej w tym momencie na ekranie pojawia się okno, w którym jest wyświetlany komunikat tłumaczący przeznaczenie tego przycisku.
Kursory ekranowe
Ważną funkcję spełniają kursory ekranowe mające postać żółtych linii pionowych (dwa kursory czasu A i B) i poziomych (dwa kursory napięcia A i B), przy czym na ekranie jest wyświetlana aktualna pozycja kursora (wartość liczbowa napięcia lub czasu) oraz różnica między kursorami (przyrost napięcia lub czasu). Po wybraniu wyświetlania kursorów czasu jest też wyświetlana odwrotność przyrostu czasu, czyli częstotliwość.
Wyzwalanie
Funkcja wyzwalania określa moment, w którym oscyloskop ma zacząć pobierać dane i wyświetlać je w postaci kolejnych punktów przebiegu. Do konfigurowania procesu wyzwalania służą w oscyloskopie 3022C trzy przyciski i pokrętło regulacji poziomu wyzwalania umieszczone na płycie czołowej w polu TRIGGER (wyzwalanie). Te elementy regulacyjne są sprzężone z menu wyzwalania na ekranie. Dysponując nimi użytkownik ustawia tryb wyzwalania (automatyczny, normalny, jednorazowy), typ wyzwalania (brzegiem przebiegu, szerokością impulsu, zboczem impulsu, naprzemienne i inny), źródło wyzwalania (kanał 1 lub 2, zewnętrzne, zewnętrzne/5) i typ sygnału wyzwalającego (AC, DC, LF rej-tłumienie niskich częstotliwości, HF rej-tłumienie wysokich częstotliwości); a pokrętłem LEVEL reguluje poziom sygnału wyzwalania. Do ważnych funkcji należą przedwyzwalanie (pretrigger), umożliwiające obserwowanie szczegółów przebiegu sygnału w zakresie odpowiadającym 6 działkom osi czasu przed punktem wyzwalania oraz opóźnienie wyzwalania, służące do oglądania przebiegu za punktem wyzwalania, w tym samym zakresie osi czasu. Przydatną funkcją wykorzystywaną do ustabilizowania przebiegu przy wyzwalaniu ze źródła zewnętrznego jest SET TO 50% (ustaw na 50%). Naciśnięcie przycisku oznaczonego typ napisem powoduje automatyczne ustawienie poziomu wyzwalania w połowie między wartością maksymalną a minimalną. W razie potrzeby zakończenia akwizycji danych przebiegu niezależnie od tego czy oscyloskop wykrył sygnał wyzwalający, czy też nie, można nacisnąć przycisk wymuszenia FORCE. Funkcja ta jest przydatna przy jednorazowych akwizycjach sygnału „SINGLE” i w normalnym trybie wyzwalania.
Automatyczne ustawianie
Funkcja AUTO-SET jest przydatną własnością oscyloskopu umożliwiającą natychmiastową obserwację sygnału doprowadzonego do jego wejścia pomiarowego. Oscyloskop automatycznie wykrywa typ sygnału i również automatycznie konfiguruje się tak, aby przebieg był widoczny i wypełnił cały użyteczny obszar ekranu. Gdy użytkownik naciśnie przycisk AUTO, to oscyloskop sam dostosuje się do parametrów sygnału ustawiając m.in. czułość, położenie w poziomie przebiegu (na środku ekranu), podstawę czasu oraz parametry wyzwalania: typ wywalania (zboczem), źródło wyzwalania (wykryje automatycznie kanał, do którego jest dołączony sygnał), zbocze wyzwalania (narastające), tryb wyzwalania (automatyczny), typ sygnału wyzwalania (stały), poziom wyzwalania (na 50%) i tzw. czas martwy (HOLD OFF) – na minimum.
mgr inż. Leszek Halicki
Komentarze (0)