Osnove elektrotehnike · Laboratorijske vježbe
Osciloskop
Osciloskop je instrument prvenstveno namijenjen za promatranje vremenske promjene električnih signala. Prikaz je dvodimenzionalan s tim da je na osi x vrijeme, a na osi y iznos signala. To je nezaobilazan instrument u svim granama elektrotehnike. Izvedbe su različite kao i uporaba. Postoje analogni i digitalni (noviji) osciloskopi kod kojih uz prikaz signala postoji mogućnost raznih obrada. Pokaznik osciloskopa može biti katodna cijev ili u novijim izvedbama LCD pokaznik. Na bazi osciloskopa razvijeni su i drugi instrumenti s dvodimenzionalnim prikazom (npr. analizatori spektra signala). U okviru laboratorijskih vježbi na predmetu Osnove elektrotehnike upoznajemo jednostavni analogni osciloskop i neke najvažnije komande potrebne pri njegovu korištenju. Treba napomenuti da ove komande imaju svi osciloskopi s tim da oni bolji imaju još i mnoge dodatne. Suvremeni osciloskopi umjesto mehaničkih gumbi i preklopki, komande imaju izvedene na dodir preko izbornika, a pojedina podešavanja osciloskop radi sam (auto range). Neki od takvih osciloskopa koriste se na drugim predmetima u sklopu elektrotehničkog laboratorija. Načelo rada katodnog osciloskopa možete pogledati ovdje...
Osnovna podešavanja osciloskopa
Prednja ploča osciloskopa ima mnoštvo preklopki i gumba za upravljanje koji su zbog preglednosti grupirani u nekoliko skupina (pogledati ovdje). Prije korištenja pravog osciloskopa korisno je u simulaciji pogledati značenje i djelovanje nekih osnovnih komandi.
Uključivanje na mrežu
Ima tri položaja (u simulaciji se prebacuje mišem): GND, AC i DC . U položaju GND ulaz je spojen na masu. U ovom položaju se podešava nulti nivo oscilograma. AC u osciloskop ulazi samo izmjenična komponenta signala. DC u osciloskop ulazi kompletan signal (izmjenična i istosmjerna komponenta). Ako želite ustanoviti da li signal ima DC komponentu, ulazna preklopka mora biti u položaju DC!

Preklopka za odabir vremena (vremenska baza TIME/DIV)
U simulaciji se prebacuje klikom miša po broju. Time se pomakne bijela točka. Na slici lijevo je preklopka u položaju 2 ms. To znači da jedna podjela (DIV) na osi x ima trajanje od 2 ms. Čitav zaslon u ovom slučaju predstavlja vrijeme od 20 ms. Ako (na gornjem appletu) kliknete na bijelo uokviren broj 10 tada će 1 DIV imati trajanje od 10 ms.


Osjetljivost
Odabire se posebnom preklopkom VOLTS/DIV. Na slici lijevo je prikazan položaj kada je odabrana osjetljivost 2 V/DIV. To znači da jedna podjela po osi y znači napon od 2 V. Osciloskopom možemo mjeriti napon! Ako u simulaciji kliknete na uokvireni broj 1 osjetljivost će biti 1 V/DIV. Ukupan signal koji još cijeli stane na zaslon je sada 8 Vpp. Dvokanalni osciloskop ima dvije identične preklopke za osjetljivost (CH1 i CH2 — pogledajte ovdje).
Osciloskop neprekidno obnavlja sliku valnog oblika. Za dobivanje mirne slike potrebno je uskladiti početak promatranja s internim početkom vremena samog osciloskopa (početkom osi x na zaslonu). To je trenutak okidanja vremenske baze. Usklađenost se postiže posebnim elektroničkim sklopovima, a sam postupak se naziva sinkronizacija. U ovoj simulaciji upoznajemo značenje dva osnovna gumba s kojima se postiže sinkronizacija. Stvarni osciloskop ima još nekih dodatnih mogućnosti za podešavanje sinkronizacije (pronađite ih ovdje).
Način okidanja vremenske baze: AUTO - baza je samookidna, NORM - vremenska baza proradi i slika se pojavi tek kada se postigne sinkronizacija:
automatsko okidanje (AUTO)okidanje s uzlaznim signalomokidanje sa silaznim signalom
Podešavanje nivoa (TRIG. LEVEL) signala s kojim će se vršiti okidanje vremenske baze (u simulaciji klikom na žutu strelicu).
Gumb za vertikalno pozicioniranje slike. Koristi se u kombinaciji sa ulaznom preklopkom. Ako želimo ustanoviti iznos napona u odnosu na nulti nivo najprije postavimo ulaznu preklopku na GND, a zatim pozicioniramo nulti nivo po osi y.
Gumb za horizontalno pozicioniranje slike. Koristi se npr. za postavljanje prolaza signala kroz nulti nivo pri određivanju periode T.
Podešavanje osciloskopa možete isprobati u nekoliko zadataka za vježbu u kojima trebate ustanoviti karakteristične podatke o valnom obliku koji je prikazan na zaslonu osciloskopa. Kod toga mijenjate podešavanje tako da na zaslonu dobijete cijeli valni oblik signala iz kojeg onda ustanovite: tip signala (stalni, periodički ili periodički izmjenični) vrijeme T i vršne vrijednosti. Prije toga možete ovdje pogledati objašnjenja osnovnih pojmova i mjerenja osciloskopom.
Osim pravih osciloskopa postoje i osciloskopi u kombinaciji s osobnim računalom. Tu je sklopovski dio koji prilagodi signal za računalo u digitalnom obliku i program koji na ekranu prikaže gumbe i zaslon osciloskopa. U ovom slučaju se podešavanje vrši mišem slično kao u ovoj simulaciji. Takav osciloskop je pogodan za snimanje (eng. storage) valnog oblika koji se pojavi samo jednom, jer se podaci nalaze u memoriji računala.

Ostale pojedinosti možete pogledati ovdje: http://www.ac-poitiers.fr/sc_phys/cres_lr/index.htm.
© Ivan Felja & Ivica Kunšt & FER ZOEEM 2005-2014