T
IREZ LE MAXIMUM DE VOTRE
OSCILLOSCOPE NUMÉRIQUE
.
EDU06 Edukit Oscilloscope
HEDU06
By Velleman n.v.
M
ise en route
Le but de cette carte est d’apprendre à réaliser des mesures de base avec l’oscilloscope. La plupart des expériences peuvent être effectuées avec n’importe quel oscilloscope à mémoire numérique. Certaines expériences peuvent être effectuées avec un oscilloscope analogique. Pour les expériences dans ce projet, nous utilisons l’oscilloscope de poche HPS140 de Velleman. Toutes les expériences requièrent une connaissance élémentaire de la terminologie comme la tension CA et CC, courant, résistance, etc. N’oubliez pas de jeter un coup d’œil sur YouTube, vous y trouverez une vidéo démo pour chaque expérience.
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Contents
Mise en route ....................................................................................................................................................... 2
Principes de base de l’oscilloscope .................................................................................................................. 4
Analogique vs numérique: ................................................................................................................................................... 4
Connectez la sonde à l’oscilloscope: .................................................................................................................................. 5
Préparer la carte: ................................................................................................................................................................ 5
Expérience 1: mesurer la tension alternative ................................................................................................. 6
Schéma de câblage: ........................................................................................................................................................... 6
Aperçu de la connexion: ...................................................................................................................................................... 6
Le but de cette expérience: ................................................................................................................................................ 6
Qu’est-ce qu’on voit?: ......................................................................................................................................................... 6
Expérience 2: tension alternative réglable ..................................................................................................... 7
Schéma de câblage: ........................................................................................................................................................... 7
Aperçu de la connexion: ...................................................................................................................................................... 7
Le but de cette expérience: ................................................................................................................................................ 7
Expérience 3: mesurer la fréquence et période de la tension du réseau ...................................................... 9
Schéma de câblage: ........................................................................................................................................................... 9
Aperçu de la connexion: ...................................................................................................................................................... 9
Le but de cette expérience: ................................................................................................................................................ 9
Expérience 4: tension alternative redressée, simple alternance ................................................................. 11
Schéma de câblage: ........................................................................................................................................................... 11
Aperçu de la connexion: ...................................................................................................................................................... 11
Le but de cette expérience: ................................................................................................................................................ 11
Un peu de théorie: .............................................................................................................................................................. 11
Expérience 5: tension alternative redressée, double alternance ................................................................... 12
Schéma de câblage: ........................................................................................................................................................... 12
Aperçu de la connexion: ...................................................................................................................................................... 12
Le but de cette expérience: ................................................................................................................................................ 12
Un peu de théorie: .............................................................................................................................................................. 13
Expérience 6: tension continue égalisée vs tension continue non-égalisée (ondulation) ...................... 14
Schéma de câblage: ........................................................................................................................................................... 14
Aperçu de la connexion: ...................................................................................................................................................... 14
Le but de cette expérience: ................................................................................................................................................ 14
Un peu de théorie: .............................................................................................................................................................. 14
Expérience 7: mesurer la tension alternative ................................................................................................ 16
Schéma de câblage: ........................................................................................................................................................... 16
Aperçu de la connexion: ...................................................................................................................................................... 16
Le but de cette expérience: ................................................................................................................................................ 16
Expérience 8: forme d’onde avec fréquence ajustable .................................................................................. 18
Schéma de câblage: ........................................................................................................................................................... 18
Aperçu de la connexion: ...................................................................................................................................................... 18
Le but de cette expérience: ................................................................................................................................................ 18
Comment ça fonctionne? ................................................................................................................................................. 18
Quel est en faite le but du symbole de pente? .................................................................................................................. 19
Glossaire .............................................................................................................................................................. 20
Schema ................................................................................................................................................................. 22
4
Principes de base de l’oscilloscope
Principes de base de l’oscilloscope
Un multimètre affi che le niveau de tension à un certain instant ou un niveau de tension moyen, tandis qu’un oscilloscope est capable de visualiser des niveaux de tension durant une période de temps. La tension est affi chée verticalement (axe Y) par rapport au temps (axe X).
Un oscilloscope est utilisé pour:
• voir la forme d’un signal
• mesurer l’amplitude et la fréquence d’un signal
• mesurer le temps entre deux repères de signal
• rechercher des anomalies comme le découpage, parasites, distorsion, crêtes, ondulation, etc.
Analogique vs numérique:
Il existe deux types de base d’oscilloscopes: analogiques et numériques.
Oscilloscope numériques
Oscilloscope analogiques
Chaque type se distingue par des applications typiques, avantages et désavantages. L’avantage des oscilloscopes numériques est qu’ils sont capables de capturer et de mémoriser l’affi chage pour une étude plus approfondie. Ils sont également plus faciles à utiliser, puisqu’ils nécessitent moins de réglages pour la visualisation d’un signal. Pour nos expériences, nous utiliserons un oscilloscope numérique.
Formes d’ondes:
Un oscilloscope est généralement utilisé pour visualiser et mesurer des formes d’ondes. Une onde forme un patron qui se répète avec le temps, comme les vagues de mer. Un cycle ou une période d’une onde est la partie de l’onde qui se répète. Lors de l’affi chage à l’écran d’un oscilloscope, ce phénomène est appelé forme d’onde. Il existe de nombreuses formes d’ondes. Certaines d’entre elles seront utilisées dans nos expériences:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
- 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 -
Onde sinusoïdale.
Un exemple typique est la tension du réseau.
Tension alternative redressée à pleine onde:
la tension sortie d’un redresseur double alternance
Tension alternative redressée à demi-onde:
la tension de sortie d’un redresseur simple alternance
Tension CC.
Oui, les oscilloscopes peuvent également mesurer la tension continue.
Onde en dent de scie.
Dans cet exemple: ondulation.
Onde carrée.
La carte dispose d’un simple oscillateur (à deux transistors) qui génère une onde carrée.
Principes de base de l’oscilloscope
5
Sonde:
Afi n de pouvoir visualiser une forme d’onde, il faut connecter le signal à l’entrée de l’oscilloscope. Tout comme un multimètre, un oscilloscope utilise un cordon de mesure; mais on l’appelle la “sonde”.
3
1
2
Pointe de sonde: Le (+) de votre sonde. Aciculaire pour assurer un bon contact électrique avec votre point de mesure.
Connecteur BNC: Se connecte à l’entrée de votre oscilloscope.
2
5
1
Connectez la sonde à l’oscilloscope:
4
3
4
5
Câble masse: Le (-) de votre sonde.
Connectez la pince crocodile à la masse ou le (-) du circuit que vous souhaitez examiner.
Pince de sonde: Se fi xe sur la pointe de sonde pour connecter la sonde au point de mesure. Ainsi, vous garderez les mains libres.
Interrupteur x1/x10:
Réglez l’interrupteur sur ‘x1’ pour transmettre le signal sans atténuation.
Réglez l’interrupteur sur ‘x10’ pour diviser le signal par 10. Le signal détecté par l’oscilloscope est 10 fois plus petit qu’en réalité. Cela vous permet de mesurer des tensions plus élevées sans endommager votre oscilloscope.
1
2
Préparer la carte:
La carte requiert un adaptateur de
9VCA (courant alternatif (p.ex. Velleman
PS905AC (230VCA)). Un adaptateur de courant continu n’endommagera pas la carte, mais la plupart des expériences ne fonctionneront pas correctement. Connectez l’adaptateur sur le côté gauche de la carte et branchez-le dans une prise.
Après la mise sous tension, les LEDs (LD2 & LD3) clignoteront alternativement. La carte est prête à effectuer les expériences.
6
Mesurer la tension alternative
Expérience 1: mesurer la tension alternative
Schéma de câblage:
NOTE:
Aperçu de la connexion:
GND clip : 2
Probe tip : 1
Le but de cette expérience:
De visualiser et de mesurer la tension alternative. Dans ce cas particulier, nous allons mesurer la tension d’alimentation de la carte.
Comment?:
1. Allumez l’oscilloscope de poche HPS140
(consultez le mode d’emploi HPS140 pour des instructions)
.
2. Assurez-vous que la sonde soit réglée sur ‘x1’
L’oscilloscope démarre toujours en mode de ‘confi guration automatique’. Vous savez que l’oscilloscope fonctionne en mode de confi guration automatique si la lecture des valeurs Volts/div et Time/ div est visualisée de manière inversée (c.-à-d. caractères blancs sur div et time/div, vous n’avez rien à régler. En bas à droite s’affi che la valeur effi cace (RMS) de la tension alternative appliquée. Vous trouverez plus sur la confi guration automatique dans la prochaine expérience.
Qu’est-ce qu’on voit?:
Sélectionnez ‘AC coupling’
(consultez le mode d’emploi HPS140 pour des instructions)
Réglez time/div sur 5ms/div
Réglez volts/div sur 10V/div native mesurée. Plusieurs affi chages sont disponibles
(consultez le mode d’emploi HPS140 pour des instructions).
Attention: Si vous habitez dans une zone où la fréquence du réseau électrique s’élève à 60Hz au lieu de
50Hz (p.ex. dans les Etats-Unis), alors l’image pourrait varier légèrement.
Tension alternative réglable
7
Expérience 2: tension alternative réglable
(avantages de la confi guration automatique)
Schéma de câblage:
NOTE:
Le but de cette expérience:
Le but de cette expérience est de montrer les avantages de la confi guration automatique lors de la mesure de la tension alternative.
Comment?:
1. Allumez l’oscilloscope de poche HPS140
(consultez le mode d’emploi HPS140 pour des instructions)
.
2. Assurez-vous que la sonde soit réglée sur ‘x1’
Le trimmer RV1 vous permet d’ajuster la tension de sortie sur le point de mesure 3 entre 0V et la tension d’entrée maximale. Rotez le RV1 complètement dans le sens inverse des aiguilles d’une montre (sortie 0V). Le signal sur l’écran de notre oscilloscope reste une ligne plate, puisqu’il n’y a pas de tension d’entée.
( (consultez le mode d’emploi HPS140 pour des instructions)
.
qu’une onde sinusoïdale s’affi che. Il suffi t de roter légèrement avant que le signal s’affi che. Si le signal est trop grand et dépasse les limites de l’écran, rotez le RV1 de nouveau dans le sens inverse des aiguilles d’une montre jusqu’à ce que le signal s’affi che correctement. En bas à droite s’affi che la valeur effi cace (RMS) courante de la tension alternative mesurée, par exemple 100mV (0.1V).
8
Tension alternative réglable
l la valeur Vrms correcte.
Comment visualiser le signal courant correctement??
Augmentez le réglage de la valeur V/div vers 0.1V/div. Comme vous pouvez le constater, le signal s’affi che de nouveau entièrement à l’écran.
En rotant le RV1 de nouveau dans le sens d’horloge, le signal disparaîtra de nouveau de l’écran.
L’image reviendra en réglant la valeur V/div sur 0.2V/div.
.
Ainsi, vous pouvez continuer ce processus jusqu’à ce que le RV1 soit roté complètement dans le sens d’horloge. Dans ce cas, nous mesurons la tension d’entrée à pleine puissance que nous avons également mesurée dans l’expérience 1.
Existe-t-il une meilleure solution pour mesurer des tensions inconnues?
Tout à fait, en utilisant la confi guration automatique. Appuyez sur une touche fl échée quelconque jusqu’à ce que les valeurs V/div et time/div soient affi chées en vidéo inversée (caractères blancs sur un fond noir). Le signal s’ajuste automatiquement pour une visualisation optimale. Maintenant, vous pouvez ajuster la tension de 0 jusqu’au maximum en rotant le RV1. Le signal s’affi chera toujours correctement et ne dépassera pas les limites de l’écran. En bas à droite s’affi chera la tension Vrms correcte
Mesurer la fréquence et période de la tension du réseau
9
NOTE:
Le but de cette expérience:
Le but de cette expérience est de montrer l’usage de repères pour mesurer la fréquence et la période
à l’écran.
Comment?:
1. Allumez l’oscilloscope de poche HPS140
(consultez le mode d’emploi HPS140 pour des instructions)
.
2. Assurez-vous que la sonde soit réglée sur ‘x1’
Il existe 4 repères, deux horizontaux et deux verticaux. Les repères horizontaux vous permettent de mesurer l’amplitude d’un signal affi ché, c.-à.-d. que le nombre de volts entre les deux repères est mesuré. Avec les repères verticaux, la durée entre deux repères peut être mesurée. Pour mesurer la fréquence d’un signal périodique, nous utilisons les repères verticaux et isolons une période du signal..
10
Mesurer la fréquence et période de la tension du réseau
cycle de l’onde sinusoïdale affi chée. En bas à droite, l’oscilloscope affi che la durée entre les deux repères. Dans la plupart des cas, cela sera de 20ms (16.66ms). La valeur affi chée est nommée la période d’une forme d’onde, c.-à.-d. le temps dont l’onde a besoin pour se répéter.
Relâchez le bouton lorsque le menu apparait. Ensuite, appuyez plusieurs fois sur le bouton jusqu’à ce que ‘time mark’ (repère de temps) s’affi che en vidéo inversée. Puis, appuyez une seule fois sur une touche fl échée quelconque pour basculer entre le mode ‘time mark’ et ‘freq mark’ (repère de fréquence). Relâchez tous les boutons et patientez jusqu’à ce que l’oscilloscope disparaisse du menu
Bon à savoir: Dans la dans la plupart des régions du monde, la fréquence de la tension du réseau est de 50Hz. Les Etats-Unis, le Japon et certaines parties de l’Amérique centrale et latine, la fréquence utilisée s’élève à 60Hz.
Tension alternative redressée, simple alternance
11
NOTE:
GND clip : 4
Probe tip : 5
Le but de cette expérience:
Le but de cette expérience est de montrer la tension alternative après le redressement simple alternance.
Comment?:
1. Allumez l’oscilloscope de poche HPS140
(consultez le mode d’emploi HPS140 pour des instructions)
.
3.
L’écran visualise un signal comme celui-ci:
Un peu de théorie:
Puisqu’une diode ne conduit le courant que dans un seul sens, la diode ne laisse passer que la moitié de la forme d’onde. L’autre moitié, avec polarité inverse, est bloquée. Comme vous pouvez le voir sur l’écran, la trace visualise des ‘interruptions’ où la tension est de 0. C’est la partie de la tension alternative bloquant la diode. En déplaçant la sonde du point de mesure 5 vers le point de mesure 1, vous enlèverez la diode du circuit. L’écran visualisera de nouveau la forme d’onde complète.
Bon à savoir: Si la diode de redressement est défectueuse, alors vous verrez ou bien la forme d’onde complète (si la diode est en court-circuit) ou bien pas de forme d’onde du tout (si la diode est en circuit ouvert).
12
Tension alternative redressée, double alternance
Expérience 5: tension alternative redressée, double alternance
NOTE:
Aperçu de la connexion:
GND clip : 4
Probe tip : 5
Le but de cette expérience:
Le but de cette expérience est de montrer la tension alternative après le redressement double alternance, et la différence avec le redressement simple alternance.
Comment?:
1.
2.
Allumez l’oscilloscope de poche HPS140
(consultez le mode d’emploi HPS140 pour des instructions)
.
Assurez-vous que la sonde soit réglée sur ‘x1’ la même trace que dans l’expérience 4
en position double alternance et regardez ce qu’il se passe.
Rectifi ed AC, dual phase
13
Commutez l’interrupteur plusieurs fois afi n de voir clairement la différence entre les deux réglages.
Un peu de théorie:
Comme vous pouvez le voir, les interruptions que nous avons aperçues notées lors du redressement simple alternance, ont disparues. Contrairement au redressement simple alternance, les deux moitiés de l’onde sinusoïdales sont utilisées. Au lieu d’une seule diode, nous utilisions 4 diodes pour faire un pont de diodes (voir ci-dessous).
Simple alternance:
tt tt
Double alternance:
Exercice:
Dans l’expérience 3, nous avons appris à mesurer la fréquence d’une forme d’onde répétitive.
Est-il possible de mesurer la période et la fréquence du signal redressé simple alternance comme celles du signal redressé double alternance?
(Réponse: 10ms/100Hz ou 8.33ms/120Hz)
14
Tension continue égalisée vs tension continue non-égalisée (ondulation)
NOTA:
GND clip : 4
Probe tip : 6
Le but de cette expérience:
Le but de cette expérience est de montrer une tension continue égalisée et non-égalisée et comment l’oscilloscope peut vous aider à déterminer la qualité de l’alimentation en tension continue.
Un peu de théorie:
Dans les expériences précédentes, nous avons utilisé une ou plusieurs diodes pour convertir la tension alternative en tension continue. Le résultat était bien mais loin d’être parfait.
Pour quelle raison? Parce que le résultat ne ressemble pas du tout à la ligne plate attendue lors de la mesure d’une tension continue parfaite. Il est clair que notre tension continue redressée doit être égalisée. Cela peut être effectué avec un condensateur électrolytique (voir le schéma à pag.22).
Comment?:
1.
2.
Assurez-vous que la sonde soit réglée sur ‘x1’.
.
3. A ci démarre en
Regardez bien l’écran. Vous verrez que le signal est presque plat, donc le condensateur fonctionne dûment en égalisant notre tension alternative redressée
Toutefois, le signal oscille encore légèrement. Commutez de simple alternance vers double alternance et vous verrez que l’oscillation diminue.
Pourquoi?
Le condensateur fournit de la puissance au reste du circuit durant ‘l’interruption’ de la forme d’onde
(souvenez-vous du redressement simple alternance). Avec le redressement double alternance, il n’y a pas cette interruption, afi n d’alléger le condensateur. L’oscillation résiduelle de la forme d’onde est appelée ‘ondulation’. Une des caractéristiques les plus importantes d’une alimentation en tension continue est une petite ondulation
Tension continue égalisée vs tension continue non-égalisée (ondulation)
15
Est-il possible de mesurer l’amplitude de l’ondulation?
Bien évidement, un oscilloscope est l’outil idéal pour mesurer l’ondulation.
Remettez le SW1 en position simple alternance.
i instructions).
A présent, l’oscilloscope visualisera uniquement le composant
CA du signal; le composant CC sera bloqué. Assurez-vous que l’oscilloscope soit toujours en mode de confi guration automatique.
Regardez l’image ci-après et l’écran de votre oscilloscope. Vous verrez une onde en forme de dent de scie.
C’est l’ondulation qui se trouve au-dessus de votre tension continue. Durant le front montant, le condensateur se recharge, durant le front descendant. Plus de courant est absorbé par le circuit, plus l’ondulation sera élevée; puisque le condensateur se décharge et n’arrive pas à stabiliser la sortie comme lors d’une charge plus faible.
Comment réduire l’ondulation?
Essayez de commuter le SW1 de simple alternance en double alternance et observez ce qu’il se passe. En bas à droite de l’écran s’affi che l’ondulation RMS. Commutez l’interrupteur plusieurs fois. Il est clair que l’ondulation est réduite lors d’un redressement double alternance.
Bon à savoir: Utilisez 1000
μF par ampère. Si par exemple vous désignez une alimentation de 2A, vous avez besoin d’un condensateur de fi ltrage d’au moins de
2000
μF (2200μF est la valeur la plus appropriée pour atteindre votre but).
16
Mesurer la tension alternative
Expérience 7: mesurer la tension alternative
NOTE:
GND clip : 4
Probe tip : 6
Le but de cette expérience:
Le but de cette expérience est de montrer qu’un oscilloscope convient également à la mesure de tension continue. Généralement, un oscilloscope est utilisé pour mesurer des tensions alternatives.
Pour la mesure de tension continue, un multimètre suffi ra. Si vous n’avez pas de multimètre à portée de main, vous pouvez toutefois effectuer des mesures CC avec un oscilloscope.
A
SSUREZ
-
VOUS QUE L
’
OSCILLOSCOPE SOIT RÉGLÉ CORRECTEMENT POUR DES MESURES
CC
Comment?:
2. Allumez l’oscilloscope. Celui-ci démarre en mode de confi guration automatique.
La confi guration automatique fonctionne également pour des mesures CC
Les 3 réglages importants doivent être effectués pour obtenir des mesures CC correctes:
• Couplage d’entrée CC
•
•
Affi chage CC
Référence CC
Le couplage d’entrée CC :
Le couplage d’entrée CC doit être réglé sur CC (=). Si celui-ci est réglé sur CA, l’oscilloscope bloquera tout signal CC, de sorte que nous ne pourrons pas effectuer des mesures CC. Lors du démarrage, l’oscilloscope est réglé automatiquement en mode de couplage CC. bouton, et puis appuyez plusieurs fois jusqu’à ce que le réglage ‘readout’ apparaisse
(123 apparait en bas à gauche).
Puis, Ensuite, appuyez plusieurs fois sur une touche fl échée quelconque
Maintenant, l’oscilloscope affi che la tension continue mesurée en bas à droite
Régler la référence:
Si vous avez effectué les réglages précédents de manière correcte, votre oscilloscope visualisera une trace plate au milieu-haut de l’écran, et l’affi chage en bas à droite visualise la tension continue mesurée.
Wisselspanning meten
17
Si vous déplacez la sonde vers le point de mesure 7 ou point de mesure 8, vous verrez que l’oscilloscope ajustera automatiquement le réglage de la valeur V/div, et que la tension continue mesurée est réduite jusqu’à 2/3 ou 1/3 de la valeur initiale grâce au diviseur de résistance R2/R3/R6.
Point de mesure 7 Point de mesure 8
La trace se déplace du milieu-haut de l’écran vers a partie centrale inférieure de l’écran, et l’affi chage visualise la même valeur mais négative. C’est logique: la pince de masse est la masse ou (-) et la pointe de sonde est le (+) de notre outil de mesure. Le point de mesure 4 se trouve au niveau de la masse tandis que le point de mesure 6 est positif, alors nous obtiendrons un affi chage négatif.
18
Forme d’onde avec fréquence ajustable
NOTA:
Aperçu de la connexion:
GND clip : 4
Probe tip : 9
Le but de cette expérience:
Le but de cette expérience est de montrer l’usage de la fonction de déclenchement.
Comment?:
2.
3.
Assurez-vous que le SW1 se trouve en position ‘full wave’.
Allumez l’oscilloscope. Celui-ci démarre en mode de confi guration automatique.
Sélectionnez le couplage CC. Réglez l’appareil sur 10ms/div et
2V/div. Réglez RV2 et RV3 de telle sorte que la forme d’onde ressemble à l’image.
L’oscilloscope visualise une onde carrée. Le front montant de l’onde carrée n’est pas parfaitement droite, à cause des limitations de ce simple circuit à deux transistors, mais la forme d’onde résultante est bien appropriée pour notre expérience.
Comme vous le voyez, la forme d’onde visualisée est parfaitement stable et ne se déplace pas de gauche à droite. Le circuit responsable pour cela est le circuit de déclenchement.
Comment ça fonctionne?
Regardez bien la partie gauche de l’écran, là où la forme d’onde commence.
Vous verrez une ligne verticale avec une petite interruption. Dans cette interruption, un symbole de ‘pente’ est visualisé. ‘L’interruption’ détermine le point de déclenchement. C’est la localisation du déclenchement de l’oscilloscope, le point où l’oscilloscope commencera à dessiner la forme d’onde sur l’écran.
Forme d’onde avec fréquence ajustable
19
Exercice:
Essayez la chose suivante: maintenez enfoncé le bouton en haut à droite jusqu’à ce que le menu apparaisse. Relâchez le bouton, et puis appuyez plusieurs fois jusqu’à ce que ‘Trg
Level’ (niveau du déclenchement) soit mis en surbrillance.
Patientez jusqu’à ce que l’oscilloscope disparaisse du menu est inférieur à la partie inférieure de la forme d’onde. Reglissez le point de déclenchement vers le haut de sorte que le point se repositionne quelque part entre la partie inférieure et supérieure de la forme d’onde, et que le signal se restabilise. Il est même possible d’utiliser le réglage de déclenchement pour déterminer le point de déclenchement exact. Essayez de déplacer le point de déclenchement vers le haut et le bas entre la partie inférieure et supérieure de la forme d’onde. La forme d’onde se déplace horizontalement de sorte que le départ du signal correspond au niveau de déclenchement.
Quel est en faite le but du symbole de pente?
Changeons la pente et regardons ce qu’il se passe. Maintenez enfoncé le bouton en haut à droite jusqu’à ce que le menu apparaisse. Relâchez le bouton et appuyez ensuite plusieurs fois jusqu’à
‘Slope’ (pente) soit mis en surbrillance. Patientiez jusqu’à ce que l’oscilloscope disparaisse du menu.
Regardez maintenant la partie inférieure gauche de l’écran: le symbole de pente s’affi che. Appuyez sur une touche fl échée quelconque pour basculer entre le front montant et descendant. Examinons la
front montant front descendant
trouver sur le front montant ou descendant du signal.
Conclusion: iLes réglages pour le point de déclenchement et la pente nous permettent d’obtenir un signal stable et nous aident à examiner certaines parties d’un signal complexe.
Expérimentez à votre gré avec votre oscilloscope. Testez des différents signaux de toute sorte de sources. Veillez à respecter la tension d’entrée maximale de votre oscilloscope (100Vp réglé sur x1 avec la sonde). En cas de doute, réglez la sonde d’abord sur x10. Attention: nous vous déconseillons d’effectuer des mesures sur des appareils mis sous tension, c.-à.-d. des appareils connectés au réseau électrique sans un transformateur. Ces circuits sont dangereux. Quelques exemples de circuits dangereux sont: certains appareils ménagers, vieux téléviseurs, variateurs, alimentation à découpage, etc. Des appareils alimentés par des piles ne sont normalement pas dangereux.
20
Glossary
3
GLOSSAIRE
6
4
8
7
1. Volts/div:
Détermine le nombre de volts que le signal d’entrée doit varier pour être déplacé avec une division.
2. Time/div
(temps par division)
: Détermine le temps dont lequel le signal a besoin pour se déplacer de gauche à droite d’une division.
3. Division:
Quadrillage imaginaire ou visible qui s’affi che à l’écran de l’oscilloscope. Sert à estimer l’amplitude et la période d’un signal.
4. Period (T)
(Période)
: Durée d’un cycle de la forme d’onde CA (= 1/f).
5. Frequency (f)
(Fréquence)
: Le nombre de cycles de la forme d’onde CA par seconde.
6. Trace:
ligne dessinée par l’oscilloscope, représente le signal d’entrée
7. Amplitude:
Indication caractérisant l’ampleur des variations du signal dans une direction. S’exprime en mV ou V. Pour des signaux répétitifs: Vcrête.
8. Peak-to-peak
(Crête à crête)
: Différence entre la déviation de signal la plus positive et la plus négative. Pour des signaux sinusoïdaux: 2xVcrête.
AC coupling
(Couplage CA)
: L’oscilloscope ne visualise que le composant CA d’un signal, le composant CC est ignoré
AC voltage
(Tension alternative CA)
: Avec du courant alternatif, le courant change périodiquement de sens, contrairement au courant continu (CC), dont le courant est unidirectionnel. Une source CA ne dispose pas de polarité.
Analog
(Analogique)
: Les oscilloscopes analogiques utilisent le signal d’entrée pour dévier un faisceau d’électrons, balayant l’écran de gauche à droite. Le faisceau d’électrons crée une image à l’écran; cette image représente le signal appliqué. Les signaux analogiques sont variables en continu. Voir également ‘Numérique’.
‘Auto-setup’ mode
(Mode de confi guration automatique)
: L’oscilloscope sélectionne automatiquement le réglage des valeurs Volts/div et Time/div de sorte qu’une ou plusieurs périodes du signal soient visualisées correctement.
Clipping
(Découpage)
: La partie supérieure d’un signal, la partie inférieure ou les deux parties peuvent être découpées (‘clipped’), par exemple parce que le signal ne peut plus dévier à cause des limitations d’alimentation. Une caractéristique non désirée d’amplifi cateurs surchargés.
DC coupling
(Couplage CC)
: L’oscilloscope visualise le composant CA comme le composant CC d’un signal.
Digital
(Numérique)
: Les oscilloscopes numériques convertissent un signal d’entrée analogique en signal numérique et règlent tous les calculs et affi chages dans le domaine numérique. Les signaux numériques se composent de deux niveaux fi xes, généralement 0V et +5V. Voir également ‘Analogique’.
Glossary
21
Distortion: Variation non désirée du signal par des causes externes comme des circuits surchargés, ou des mauvais circuits, etc...
Noise
(Parasites)
: Additions aléatoires, non désirées à un signal.
-
Ripple
(Ondulation)
: Variation périodique non désirée d’une tension continue.
Signal: Tension appliquée à l’entrée de l’oscilloscope. L’objet de votre mesure.
Sine wave
(Onde sinusoïdale)
: Fonction mathématique visualisant une oscillation égale, répétitive. La forme d’onde illustrée en début de ce glossaire est une onde sinusoïdale.
Spikes
(Crêtes)
: Variations rapides d’un signal, sur des courtes durées.
Bandwidth
(Largeur de bande)
: Généralement exprimée en MHz. C’est la fréquence à laquelle une onde sinusoïdale appliquée est visualisée à une amplitude d’environ 70% de l’amplitude initiale. Des oscilloscopes plus coûteux disposent d’une largeur de bande plus élevée. Règle pratique: la largeur de bande d’un oscilloscope doit être au moins 5 fois plus élevée que la fréquence du signal à l’entrée de l’oscilloscope. La largeur de bande
HPS140 s’élève jusqu’à 10MHz.
DC reference
(Référence CC)
: Les mesures CC sont toujours effectuées à l’égard d’un niveau de référence (niveau zéro, masse). Ce niveau de référence doit être défi ni. Sinon, l’affi chage pourrait être incorrect. Généralement, le niveau de référence est positionné au milieu de l’écran, mais cela est facultatif.
DC voltage
(
Tension continue CC
)
: (DC: Direct Current, courant continu). Avec du courant continu, le courant continu est unidirectionnel et ne change pas de sens. Une source CC dispose d’une polarité positive (+) et négative (-).
Input coupling
(Couplage d’entrée)
: Le schéma visualise un circuit d’entrée typique d’un oscilloscope. Il y a 3 réglages possibles : couplage CA, couplage CC, et GND. Avec un couplage CA, un condensateur est mis en série avec le signal d’entrée.
Ce condensateur bloque le composant CC du signal et laisse uniquement passer le composant CA. Avec le couplage CC, le signal est dévié du condensateur de sorte que le composant CA comme le composant CC peuvent passer. Les signaux de basse fréquence (<20Hz) doivent toujours être visualisés lors de la sélection de couplage CC. En utilisant le couplage
CA, le condensateur de couplage interne interfèrera avec le signal de sorte que le signal sera visualisé incorrectement.
Couplage CC
Couplage CA
GND
Sample rate
(fréquence d’échantillonnage)
ér ralement exprimée en samples (échant e) ou megasamples/ seconde (méga-échantillonnage/seconde), parfois en MHz. C’est la résolution de quantifi cation par seconde que l’oscilloscope numérique ‘regarde’ le signal d’entrée. Plus l’oscilloscope ‘regarde’, plus l’oscilloscope est capable de dessiner une image fi dèle de la forme d’onde à l’écran. Théoriquement, la fréquence d’échantillonnage doit être le double de la plus haute fréquence du signal à mesurer; en pratique les meilleurs résultats sont obtenus avec une fréquence d’échantillonnage 5 fois plus élevée que la plus haute fréquence. La fréquence d’échantillonnage du
HPS140 s’élève à 40Ms/s ou 40MHz.
Sensitivity
(Sensibilité)
: Indique la plus petite variation du signal d’entrée nécessaire pour déplacer la trace vers le haut ou vers le bas à l’écran. Généralement exprimée en mV. La sensibilité du HPS140 s’élève à 0.1mV.
Slope
(Pente)
: Détermine le point de déclenchement. Cela peut être sur le front montant ou descendant du signal.
montant descendant
générer la même quantité de chaleur dans une résistance que générerait la source CA. Pour des signaux sinuso-
ïdaux:
Vrms = Vcrête / sqrt(2)
22
Schéma
LD3LD3 LED3RLLED3RL
R8R8 2K22K2
R5R5 10K10K
R4R4 10K10K
R7R7 2K22K2
T2T2 BC547BC547
R2R2 10K10K R3R3 10K10K R6R6 10K10K
C1C1 100µ/25V100µ
R1R1 10K10K
PCSU200: USB PC Oscilloscope and Signal Generator
Pocket size PC oscilloscope and function generator. This small box contains a world of measuring tools! From generating signals to a powerful 2 channel oscillo-
HPS1
POCK
powered over USB
HPS50: HANDHELD
PERSONAL SCOPE
WITH USB
HP
Fun
G1
cti Generator
LCD makes this unit a breeze to use, combine this with great specifi cations and you wonder how you ever managed without it!
T
S c and n g , g tt the g ;
0 PCS U25 PC s n and a ls. Its high sensitive display resolution, down to 0.15mV, combined with a high bandwidth li f f p y t 1GH
, i i thi
, it ll th g d
LAB2: THREE IN ONE LAB UNIT
APS230: ADVANCED PERSONAL
SCOPE 240MS/s
This unique unit includes a digital oscilloscope (40MS/s), a digital function generator (1Mhz) and a simple but easy-touse power supply (up to 12VDC). The 3 units are electrically separated for ease of measurement.
l
2x30MHz oscilloscope.
Full auto-setup, numerous y e.
w d
.
probes.
13
+
L
E KIT IMITE CERTAINS SIGNAUX RÉELS MAIS INOFFENSIFS QU
’
ON MESURE AVEC NOTRE OSCILLOSCOPE
.
M
ETTEZ VOS PREMIERS PAS DANS LE MONDE DE
CA, CC,
LA MESURE DE FRÉQUENCE
,
DES ONDES
SINUSOÏDALES ET CARRÉES
,
MESURE D
’
ONDULATION
,
REDRESSEMENT À PLEINE ONDE OU DEMI
-
ONDE
,
OSCILLATEURS
,
ETC
.
D
ÉCOUVREZ LA SIGNIFICATION DES TERMES COMME P
.
EX
. V/
DIV
, T
EMPS
/
DIV
,
NIVEAU DE DÉMARRAGE
,
FONCTION SETUP AUTOMATIQUE
,
ETC
. T
OUTES LES EXPÉRIMENTATIONS ONT ÉTÉ EFFECTUÉES AVEC LE
HPS140
OSCILLOSCOPE DE POCHE
. L
A PLUPART DES EXPÉRIMENTATIONS PEUVENT ÊTRE FAITES AVEC
N
’
IMPORTE QUEL OSCILLOSCOPE NUMÉRIQUE
. C
ERTAINES EXPÉRIMENTATIONS PEUVENT SE FAIRE AVEC UN
OSCILLOSCOPE ANALOGIQUE
.
◊
◊
◊
◊
◊
◊ tension alternative (CA) tension alternative ajustable tension alternative redressée à pleine onde ou à demi-onde tension alternative nivelée ondulation oscillateur astable
Velleman NV • Legen Heirweg 33
B-9890 Gavere • Belgium
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