Как проверить конденсатор с помощью осциллографа

Радиосхемы Схемы электрические принципиальные

Главное меню

Реклама на сайте

Проверка радиодеталей осциллографом

Советы начинающим радиолюбителям

Осциллограф- вещь очень полезная в радиолюбительской практике: им можно наглядно увидеть форму сигнала в устройстве (амплитуду, искажения и так далее), но мало кто знает что при помощи осциллографа можно проверять радиодетали. Именно о том как проверить радиоэлементы при помощи осциллографа и рассказывает данная статья

В первую очередь необходимо изготовить небольшую приставку:

Принципиальная схема

Принципиальная схема приставки изображена на рис. 1. Приставка к осциллографу позволяет проверять практически все элементы, устанавливаемые в радиоэлектронные устройства бытовой аппаратуры: от резисторов до управляемых вентилей (тиристоров), а также дает возможность оценить качество потенциометров, катушек индуктивности, исправность переключателей, реле, трансформаторов и т. д.

Таким образом, один осциллограф может заменить почти всю измерительную лабораторию входного контроля. Необходимо иметь в виду, что осциллограф служит не только для наблюдений различных процессов, связанных с изменением формы напряжения.

Осциллограф можно использовать как электронный вольтметр, омметр, а применяя приставку к осциллографу, можно наблюдать на экране осциллографа характеристики транзисторов, что расширяет возможности использования осциллографа в ремонтной и любительской практике.

Конструкция и работа с приставкой

Приставка собирается в металлическом или пластмассовом корпусе размерами 50 X 75 X 100 мм с использованием малогабаритного трансформатора, понижающего напряжение с 220 до 6,3 В. Мощность трансформатора небольшая (20 мВт), а потребляемый ток не превышает 2—3 мА.

Рис. 2. Соединение приставки с осциллографом.

Работа с приставкой. Выводы приставки 1, 2, 3 соединяют с соответствующими выводами осциллографа (рис. 2). Осциллограф переводят в режим работы с внешней синхронизацией или с разверткой от внешнего источника. Подключают приставку к сети. На экране появится горизонтальная линия (если выводы 1 и 2 не замкнуты).

Затем Нажимают кнопку КН1, линия на экране осциллографа должна при этом отклониться на некоторый угол. Ручками «Усиление по горизонтали», «Усиление по вертикали» и «Установка по вертикали» добиваются того, чтобы линия располагалась в центре экрана под углом 45° к горизонтальной оси. Длина изображения должна быть равна половине диаметра экрана (рис. 3).

Проверяемый элемент всегда подключают к выводам приставки 3 я 2. Вертикальная линия на экране (см. рис. 3) свидетельствует о коротком замыкании, горизонтальная — об обрыве в цепи или в элементе. Характер изображения на экране осциллографа определяется зависимостью сопротивления испытуемого элемента от величины и полярности подводимого к нему синусоидального напряжения.

Проверка электронных компонентов

Покажем, что можно увидеть на экране осциллографа при исследовании следующих элементов.

Полупроводниковые диоды. Полярность включения и вид кривых на экране показаны на рис. 3, а, б. При обратном включении диода получается кривая, изображенная на рис. 3, в. Так можно определить выводы анода и катода диодов, у которых стерта маркировка.

Если вершина угла на экране скруглена или одна из его сторон много больше другой, или направление прямых сильно отличается от горизонтального и вертикального, то диод должен быть забракован.

Стабилитроны. Если напряжение стабилизации стабилитрона меньше 10 В, на горизонтальной линии появится излом (рис. 3,г). Расстояние от излома до вертикальной линии будет соответствовать напряжению стабилизации (в нашем случае 10 В).

Селеновые вентили. Если элемент исправный, то луч на экране будет вычерчивать горизонтальную линию, которая плавно переходит в вертикальную (рис. 3, д).

У неисправного элемента вертикальная часть осциллограммы будет очень короткой или с большим наклоном. Такая кривая свидетельствует о большом падении напряжения на вентиле при прохождении тока в прямом направлении. Падение напряжения на селеновых выпрямителях много больше, чем на германиевых или кремниевых.

Вам понравится:  Отсоедините шнур питания устройства к которому необходимо подключиться от розетки

Рис. 3. Осциллограммы, полученные при проверке электрорадиоэлементов

Туннельные диоды. Способ включения показан на рис. 3, е. Характеристика исправного диода изображена на рисунке (кривая 1). Иногда, увеличивая усиление по горизонтали, удается получить картину, показанную на рисунке (кривая 2), которая представляет собой типичную характеристику туннельного диода. Перед проверкой других деталей ручку «Усиление по горизонтали» необходимо перевести в положение, найденное во время калибровки.

Управляемые вентили (тиристоры) (рис. 3,ж). Вид Ірольтамперной характеристики для исправного элемента (с отключенным управляющим выводом—УЭ) показан на рис. 3, ж,1. Когда управляющий электрод соединяют с зажимом 2, тиристор открывается и луч рисует на экране кривую, похожую на характеристику дабычного диода, включенного в проводящем направлении (рис. 3, ж, 2),

Транзисторы. Подключение их к приставке показано на рис. 3, з. Если выводы эмиттера и коллектора поменять местами, рисунок иа экране не изменится (база остается не подключенной). Луч на экране прочертит горизонтальную линию, она может быть слегка изогнута. Затем присоединяют базу к зажиму 2 и получают характеристику, изображенную на рис. 3, з (1 — для транзистора типа р-п-р, 2— для «типа п-р-п). Это еще один способ определения выводов электродов неизвестных транзисторов. При переключении вывода базы на зажим 3 ^первая осциллограмма, изображенная на рис. 3, з, будет соответствовать транзистору п-р-п.

Если при испытаниях транзисторов на экране не появится характеристика в виде буквы L, это значит, что в цепи электродов транзистора имеется обрыв. Когда один из отрезков осциллограммы (буквы L) изогнут, это означает, что неисправен один из р-п переходов транзистора.

Изгиб вертикальной линии свидетельствует о большом сопротивлении в прямом направлении, наклон горизонтальной линии — о малом Обратном сопротивлении перехода (большой обратный ток коллектора). Отклонение сторон угла от горизонтали и вертикали указывает на плохое качество переходов.

Обычно у мощных транзисторов (даже у самых лучших) всегда наблюдается большой обратный ток коллектора. Поэтому сначала надо испытать несколько исправных мощных транзисторов и затем уже по инм, как по эталонам, проверять другие. Явления, указывающие на короткое замыкание или обрыв в транзисторе, одинаковы для всех типов транзисторов.

Однопереходные транзисторы. Схема включения показана на рис. 3, к. Сначала следует провести измерение с отключенным эмиттером. На экране осциллографа должна появиться прямая линия с наклоном 30° по отношению к горизонтальной оси (рис. 3, к,

1). Затем соединяют эмиттер с зажимом 2, при этом часть прямой на экране должна изогнуться вверх (рис. 3, к, 2). Если эмиттер подключить к зажиму 3 (к базе транзистора), вертикальным станет нижний конец прямой (рис. 3, к, 3).

Резисторы (постоянные и переменные). Измеряя транспортиром угол наклона прямой на экране относительно горизонтали, можно приблизительно определить величины сопротивлений различных резисторов. Для этого следует использовать схему рис. 3, л и график, изображенный на рис. 4. Для резисторов с сопротивлением до 100 Ом луч на экране будет вычерчивать вертикальную ось, свыше 100 кОм — горизонтальную.

Рис. 4. График для определения величины сопротивления постоянных и переменных резисторов.

Эти две прямые определяют диапазон измерений осциллографа. Перед измерением резистор следует подключить к зажимам 3 и 2. Один из крайних выводов и средний вывод регулируемого резистора (потенциометра) подключают к приставке. При повороте оси исследуемого переменного резистора наклон прямой на экране должен измениться. Нечеткое изображение линии на экране указывает на загрязнение подвижного контакта резистора.

Фоторезисторы подключают к зажимам 3 и 2. Если входное отверстие фоторегулятора прикрыть, то на экране появится прямая, имеющая небольшой угол наклона. Если прибор осветить, появится вертикальная прямая. Используя график, приведенный на рнс. 81, можно определить сопротивление прибора при освещении с различной интенсивностью. Так подбирают фоторезисторы с близкими характеристиками, а также калибруют фотоэкспонометры.

Вам понравится:  Нужна ли спутниковая антенна для cam модуля

Конденсаторы любого типа также присоединяют к зажимам 3 к 2. Для исправных конденсаторов емкостью до 0,85 мкФ на экране появится эллипс с горизонтальной большой осью (см. рис. 3, м). При емкости, близкой к 0,85 мкФ, на экране получится круг, а при емкости, превышающей эту величину, снова эллипс, но с большой вертикальной осью.

Рис. 5. График для нахождения емкостей проверяемых конденсаторов.

Измеряя отношения большой и малой осей эллипса, можно по графику, приведенному на рис. 5, найти приблизительную емкость конденсатора. Если большая ось эллипса наклонена, это свидетельствует о слишком большом токе утечки конденсатора.

Катушки, реле и трансформаторы. Выводы катушек, реле и обмоток трансформаторов подключают к зажимам 3 и 2 приставки и наблюдают эллипс иа экране осциллографа. При индуктивности катушки меньше 5 Г на экране получится эллипс, большая ось которого слегка наклонена относительно вертикали, при индуктивности 5 Г на экране будет круг, а выше 5 Г — эллипс, большая ось которого немного отклонена от горизонтальной оси.

Естественно, что точность таких измерений не высока, так как на вид осциллограммы влияет не только индуктивность, но и емкость обмоток. Форма осциллограммы, отличающаяся от описанной, указывает на короткое замыкание в катушке. Имея катушки, индуктивность которых известна, измеряемую индуктивность можно определить сравнением.

Проверка электрических цепей. Так как устройство позволяет оценивать очень малые значения сопротивления между зажимами 3 и 2, его можно использовать для проверки выключателей, электроламп, предохранителей, монтажных проводов и электрических цепей.

Источник

Проверка исправности радиоэлементов с помощью осциллографа

Мастер-любитель очень часто встречается с необходимостью проверки радиоэлементов, используемых при монтаже и отладке электронных схем. Если в распоряжении мастера есть осциллограф, то, изготовив простейшую приставку, можно проверять исправность и вести подбор многих радиоэлементов по их параметрам.


Рис.1. Схема приставки для проверки исправности радиоэлементов

Схема приставки приведена на рис.1. В качестве трансформатора Т можно использовать понижающий трансформатор, с части вторичной обмотки которого снималось бы напряжение 15-20 В и были бы отводы, обеспечивающие снятие напряжения со вторичной обмотки 40-100 В (для проверки высоковольтных стабилитронов и тиристоров).

Гнезда XI и Х2 служат для подключения проверяемых переменных резисторов, гнезда Х5 и Х6 — других радиоэлементов. К гнезду Х7 подключают управляющий электрод проверяемого тиристора. Изменением сопротивления резистора R2 устанавливают размах горизонтального отклонения луча осциллографа. Тумблер SA предназначен для перевода приставки в режим калибровки и в режим проверки переменных резисторов. Резистор Rдоп включают в схему при работе с профессиональным осциллографом. Дело в том, что приставка рассчитана на работу с простейшим любительским осциллографом, имеющим входное сопротивление канала «X» 12 кОм. Большинство же профессиональных осциллографов имеют входное сопротивление этого канала такое же высокое, как и канала «У» — 1 МОм. Поэтому если применять такой осциллограф, необходимо нормировать этот параметр дополнительным резистором сопротивлением 12 кОм. В противном случае необходимо существенно увеличить сопротивление резистора R2 и внести коррективы в график на рис.2.


Рис.2. к определению емкости конденсатора по параметрам эллипса

Включив приставку в сеть, замыкают гнезда XI и Х2, а также Х5 и Х6, и подключают осциллограф. На экране будет наблюдаться вертикальная линия. Входным аттенюатором в канале «У» устанавливают усиление, обеспечивающее отклонение луча на возможно большее в пределах экрана число делений масштабной сетки (рис. 3, а). Снимают перемычку с гнезд Х5 и Х6. На экране появится горизонтальная линия, такую же длину которой устанавливают резистором R2 (рис. 3,б). При включении тумблера SA линия на экране расположится под углом 45° (рис. 3, в), что свидетельствует о правильной подготовке приставки к работе.


Рис. 3. Осциллограммы при калибровке приставки: а — тумблер SA выключен, гнезда XI и Х2, Х5 и Х6 замкнуты; б — тумблер SA выключен, гнезда XI и Х2 замкнуты, Х5 и Х6 разомкнуты; в — тумблер SA включен, гнезда XI и Х2 замкнуты, Х5 и Х6 разомкнуты

Вам понравится:  Может ли розетка находится за духовым шкафом

Проверка переменных резисторов производится при подключении их к гнездам XI и Х2. Гнезда Х5 и Х6 должны быть разомкнуты, тумблер SA включен. При перемещении подвижного контакта исправного резистора на экране будет наблюдаться практически неподвижная линия, наклоненная под углом около 45°. При неустойчивом подвижном контакте линия будет искривляться и «лохматиться» (рис. 4). Такая проверка позволяет выявлять дефекты, которые не обнаруживаются обычным омметром.


Рис. 4. Осциллограммы при проверке исправности переменного резистора (1) и резистора с неисправным подвижным контактом (2)

Проверка конденсатора сводится к анализу изображения на экране осциллографа при подключении их к гнездам Х5 и Х6. Гнезда XI и Х2 замыкают, тумблер SA выключают, осциллограф должен работать в режиме с открытыми входами.


Рис. 5. Осциллограмма при исследовании конденсатора емкостью 1мФ (а), меньше 1 мФ (б) и больше 1 мФ (в)

Появление на экране вертикальной линии при проверке конденсаторов емкостью от 10 000 пФ до 10 мкФ означает пробой конденсатора (короткое замыкание обкладок), горизонтальной — обрыв в цепи выводов. При значении емкости исправного конденсатора 1 мкФ на экране наблюдают круг, при меньшей емкости — горизонтально вытянутый эллипс, при большей — вертикально вытянутый (рис. 5), Изменением сопротивления резистора R2, при наличии эталонного конденсатора емкостью 1 мкФ, изображение круга желательно уточнить.

Для измерения емкости конденсатора вычисляют отношение размеров горизонтальной оси эллипса к вертикальной и по графику (см. рис. 2) определяют значение емкости.

Проверка диодов производится подключением их к гнездам Х5 и Х6 (гнезда XI и Х2 замкнуты, тумблер SA выключен). Если на экране появилась вертикальная линия — в диоде короткое замыкание, горизонтальная — обрыв. Если изображение очерчивает один из квадрантов — диод исправен. Причем первый квадрант (рис. 6,а) очерчивается, если к гнезду Х5 подключен анод диода, если третий — катод (рис. 6,б).


Рис. 6. Осциллограммы при исследовании диодов (а, б) и стабилитронов (в, г)

Проверка стабилитронов производится аналогично проверке диодов. Изображение, приведенное на рис. 6,в, получается, если анод исправного стабилитрона подключен к гнезду Х5. При калиброванном масштабе горизонтальной развертки осциллографа по расстоянию между вертикальными линиями определяют значение напряжения стабилизации. При этом необходимо снимать с трансформатора Т напряжение, несколько превышающее порог стабилизации.

Если возникает необходимость выбрать из однотипных стабилитронов образец с меньшим или большим порогом стабилизации или подобрать образцы с одинаковым порогом, поступают следующим образом. Перемещением подвижного контакта резистора R2 устанавливают возможно больший (в пределах экрана) масштаб горизонтальной развертки. Измененный масштаб не позволяет измерить фактическое значение напряжения стабилизации, но зато улучшает разрешающую способность и позволяет более точно выбрать нужные стабилитроны по относительному разбросу их параметров. При проверке прецизионных стабилитронов, например Д818, на экране будет наблюдаться фигура, изображенная на рис. 6, г. По расстоянию между отрезком вертикальной линии и центром экрана определяют напряжение стабилизации.

Проверка тиристоров производится подключением анода к гнезду Х5, катода — к Х6, а управляющий электрод соединяют с гнездами Х7. Изменением сопротивления переменного резистора R4 подбирают напряжение на управляющем электроде, при котором тиристор открывается (включается). Изображение на экране в этом случае имеет вид, аналогичный представленному на рис. 7,а. Рисунок 7,б иллюстрирует случай, когда для включения тиристора требуется увеличить напряжение, снимаемое с трансформатора. Так, если для проверки тиристоров КУ202А достаточно 18-20 В, то для КУ202Н требуется 55-60 В.


Рис. 7. Осциллограммы при полностью (а) и не полностью (б) открытом тиристоре

«Практические советы мастеру-любителю», 1991. О.Г. Верховцев, К.П. Лютов

Источник

Оцените статью
Частотные преобразователи