Schritte zur Spannungsmessung mit einem Oszilloskop
1. Spannungsmessung
Jede Messung mit einem Oszilloskop läuft auf eine Spannungsmessung hinaus. Das Oszilloskop kann die Spannungsamplitude verschiedener Wellenformen messen, sowohl Gleichspannung als auch sinusförmige Spannung, aber auch die Amplitude von Impulsen oder nicht sinusförmigen Spannungen. Noch nützlicher ist seine Fähigkeit, die Spannungsamplitude verschiedener Teile einer gepulsten Spannungswellenform zu messen, wie beispielsweise den Betrag des Anstiegs oder den Betrag des oberen Abfalls. Dies ist mit keinem anderen Spannungsmessgerät vergleichbar.
1. Direkte Messmethode
Bei der sogenannten Direktmessmethode wird die Höhe der gemessenen Spannungswellenform direkt vom Bildschirm aus gemessen und dann in einen Spannungswert umgewandelt. Um die quantitative Testspannung zu erhalten, muss der allgemeine Empfindlichkeitsschalter der Y-Achse auf die Position „Kalibrierung“ des Feineinstellungsknopfs gestellt werden, sodass der gemessene Spannungswert direkt aus dem Anzeigewert „V / div“ berechnet werden kann und das gemessene Signal dem Wert der vertikalen Achsenkoordinaten entspricht. Daher wird die Direktmessmethode auch als Skalenmethode bezeichnet.
(1) Wechselspannungsmessung
Der Y-Achsen-Eingangskopplungsschalter wird in die Position „AC“ gestellt, die die AC-Komponente der Eingangswellenform zeigt. Wenn die Frequenz des AC-Signals sehr niedrig ist, sollte der Y-Achsen-Eingangskopplungsschalter in die Position „DC“ gestellt werden.
Verschieben Sie die gemessene Wellenform in die Mitte des Oszilloskopbildschirms, steuern Sie die gemessene Wellenform mit dem „V/div“-Schalter im Bereich des effektiven Arbeitsbereichs des Bildschirms und lesen Sie den Grad H in Y-Achsenrichtung ab, den die gesamte Wellenform gemäß dem Index des Koordinatenskalenstücks einnimmt. Dann kann der Spitze-Spitze-Wert der gemessenen Spannung Vp-p gleich dem vom „V/div“-Schalter angezeigten Wert sein. Der Spitze-Spitze-Wert der gemessenen Spannung Vp-p kann gleich dem Produkt aus dem Anzeigewert des „V/div“-Schalters und H sein. Wenn eine Sonde verwendet wird, sollte die Dämpfung der Sonde berücksichtigt werden, d. h. der oben berechnete Wert muss mit 10 multipliziert werden.
Beispielsweise liegt der Empfindlichkeitsschalter „V/div“ für die Y-Achse des Oszilloskops auf der Ebene 0.2. Die gemessene Wellenform entspricht einer Amplitude H von 5div auf der Y-Achsenkoordinate, und der Spitze-Spitze-Wert der Signalspannung beträgt 1 V. Wenn die Sondenmessung immer noch den obigen Wert anzeigt, beträgt der Spitze-Spitze-Wert der gemessenen Signalspannung 10 V.
(2) Gleichspannungsmessung
Der Y-Achsen-Eingangskopplungsschalter wird in die Position „Masse“ gestellt und der Auslöseschalter wird auf die Position „Automatik“ eingestellt, sodass auf dem Bildschirm eine horizontale Scanlinie angezeigt wird und diese Scanlinie die Nullpegellinie ist.
Stellen Sie den Schalter für die Y-Achsen-Eingangskopplung auf die Position „DC“, und addieren Sie die gemessene Spannung. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die Abtastzeile in Richtung der Y-Achse einen Sprungversatz H. Die gemessene Spannung ist das Produkt aus dem Anzeigewert des Schalters „V / div“ und H.
Die direkte Messmethode ist einfach und unkompliziert, aber der Fehler ist groß. Fehlerfaktoren sind Ablesefehler, Parallaxe und Oszilloskopsystemfehler (Dämpfungsglied, Ablenksystem, Oszilloskop-Randeffekt) usw.
2. Vergleichendes Messverfahren
Bei der Vergleichsmessung wird der gemessene Spannungswert zwischen einer bekannten Standardspannungswellenform und der gemessenen Spannungswellenform verglichen.
Geben Sie die gemessene Spannung Vx in den Y-Achsenkanal des Oszilloskops ein, stellen Sie den Y-Achsen-Empfindlichkeitswahlschalter „V/div“ und seinen Feinabstimmungsknopf so ein, dass der fluoreszierende Bildschirm eine bequeme Messung der Höhe von Hx anzeigt und eine gute Aufzeichnung macht, und lassen Sie die Position des „V/div“-Schalters und des Feinabstimmungsknopfs unverändert. Entfernen Sie die gemessene Spannung, geben Sie eine bekannte einstellbare Standardspannung Vs in die Y-Achse ein und passen Sie die Ausgangsamplitude der Standardspannung so an, dass sie dieselbe Amplitude wie die gemessene Spannung anzeigt. An diesem Punkt ist die Ausgangsamplitude der Standardspannung gleich der Amplitude der gemessenen Spannung. Die Vergleichsmethode der Spannungsmessung kann durch vertikale Systeme verursachte Fehler vermeiden und so die Messgenauigkeit verbessern.
