Осциллографы

Существует два типа осциллографов: аналоговые и цифровые. На рисунке показан принцип действия аналогового осциллографа.

Рис. Принцип действия аналогового осциллографа

В аналогом осциллографе нагретый катод является источником электронов, которые далее ускоряются приложенным напряжением и фокусируются в луч. Луч направляется на флюоресцирующий экран и вызывает его свечение. Это основной принцип работы электронно-лучевой трубки (катодной трубки). Пластины, показанные на рисунке, известны как пластины горизонтального и вертикального отклонения, поскольку приложенное к ним напряжение сдвигает электронный луч, рисуя «картинку» на экране. На пластины горизонтального отклонения подается пилообразный сигнал, который заставляет луч перемещаться по экрану слева направо, а затем «лететь обратно» и начинать новое движение. Луч перемешается, потому что электроны луча притягиваются к той из пластин, которая имеет положительный потенциал. Пластины вертикального отклонения луча применяются для того, чтобы показывать изменение напряжения сигнала во времени. Частота пилообразного сигнала, называемая частотой развертки, может быть выбрана либо автоматически, как это имеет место во многих анализаторах, или вручную на осциллографе. Сигнал от контрольной точки может быть усилен или ослаблен. Момент начала подачи напряжения развертки (другими словами, момент, когда начинается движение пятна по экрану) может быть задан внутренней схемой осциллографа или внешним сигналом. В работе анализатора двигателя запуск луча является, как правило, внешним — луч запускается каждый раз, когда проскакивает искра какой-либо отдельной свечи зажигания или когда искру дает свеча номер один.

Цифровой осциллограф выдает на экран почти такую же конечную картину, как и аналоговый, но изображение кажется напечатанным матричным принтером, а не нарисованным на экране. Контрольный сигнал преобразуется посредством АЦП, а сигнал периода измерения образуется с помощью простого таймера или цепи счетчика. Поскольку выводимый на экран сигнал представляет собой данные, хранящиеся в памяти в цифровой форме, изображение может быть сохранено, зафиксировано или даже распечатано на принтере. Чтобы гарантировать точные результаты, важны как скорость преобразования и выборки данных, так и разрешение экрана. Использование цифровой техники все больше становится нормой, поскольку возможность масштабирования, вывода пояснений или наложения для сравнения двух или более графиков увеличивает наглядность индикации.

Рис. Осциллометр компании Bosch

Очень полезный вид оборудования, становящийся очень популярным, — это «осциллометр» (scopemeter). Это переносной цифровой осциллограф, который позволяет сохранять данные и передавать их в персональный компьютер для дальнейшего исследования. Осциллометр может быть использован для большого количества проверок на автомобиле. Этот тип испытательного оборудования настоятельно рекомендуется использовать в работе.