Осциллограф цифровой запоминающий ADS-4222

Часто возникает вопрос – что такое изолированные каналы (осциллографа) и зачем они нужны.

Немного теории. Большинство измерений прибора производится относительно общей «земли» прибора. В подавляющем большинстве случаев она соединена со средней точкой источника питания прибора, которая, в свою очередь, через кабель питания и электрическую розетку соединена с заземляющей шиной, используемой в помещении. Это позволяет свести до минимума уровень индустриальных помех, как получаемых прибором, так и производимыми элементами прибора (например, импульсным источником питания), что важно для соблюдения электромагнитной чистоты (совместимости) прибора.

Однако часто приходится проводить измерения с «плавающим потенциалом», т.е. когда земляные потенциалы измерительного прибора и объекта измерения отличаются друг от друга, т.е. не «выровнены по земле». Такая ситуация может возникнуть даже в пределах одного помещения, если электрические розетки подключены к разным щитам, не имеющих системы уравнивания потенциалов. В этом случае подключение прибора к измерительной цепи создает т.н. «петлю заземления», когда ток протекает между двумя разнесенными выводами «земли» осциллографа и измеряемого объекта.

Не менее важным поводом для использования приборов с изолированными каналами являются измерения высоких значений напряжения (тока), в этом случае развязка с «землей» обеспечивает безопасность проводимых работ.

Для решения подобных вопросов применяется три типичных метода – использование осциллографов с изолированными каналами, использование приборов с аккумуляторным питанием (и неподключенных в момент измерений к электрической сети) или использование специализированных дифференциальных пробников.

Конструктивно, изолированность измерительного тракта канала от общей «земли» может решаться по разному, но главное – измерительный тракт осциллографа не имеет гальванической связи с общей «землей» прибора.

Надо отметить, что говоря про изолированность каналов осциллографа, имеется ввиду не только гальваническая отвязка от сетей питания приборов, но и полная изоляция каналов между собой, что позволяет проводить одним прибором измерения в двух (или четырех) не связанных между собой схемах. В ряде случаев указывается значение предельного напряжения, до которого сохраняется изолированность каналов.

Часто, разъемы для подключения измерительных пробников таких приборов конструктивно исполнены таким образом, что все металлические токопроводящие элементы скрыты под пластмассовыми кожухами и крышками.

Многие производители выпускают осциллографы с изолированными каналами, например Актаком ADS- 4108, ADS-4132, ADS-4222, ADS-2029 и другие, компании ROHDE&SCHWARZ серии RTH-1002 и 1004 или осциллографы Tektronix серии TPS.

Портативный цифровой мультиметр, это, наверное, самый распространенный измерительный прибор, который, пожалуй, есть в каждой измерительной лаборатории, у каждого инженера и техника.

Идея совместить мультиметр и осциллограф выглядит очень логичной и востребованной. В ходе разработки, отладки и обслуживания электронных систем на одной и той же плате возникает необходимость как измерений напряжений, токов, сопротивления (мультиметр), так и наблюдения формы сигналов и ее динамики (осциллограф).

Нужен ли осциллограф со встроенным мультиметром? Ведь цифровой осциллограф сам способен выполнять некоторые функции мультиметра, а именно – измерять постоянное и переменное напряжение, измерять частоту сигнала. Если к осциллографу подключить токовые пробники, это расширит его возможности измерением постоянного и переменного тока…

Начнем с того, что аналого-цифровое преобразование у осциллографа – скоростное и, как правило, 8-разрядное. Т.е. точность одиночного измерения не превысит 0,4%. У современных прецизионных мультиметров используются медленные АЦП, но имеющие большую разрядность, что обеспечивает точность зачастую на порядок лучше. Так для прецизионного цифрового мультиметра АКТАКОМ АМ-1189 точность измерений постоянного напряжения составляет 0,02%, что в 20 раз лучше. С другой стороны потребность в высокой точности измерений возникает далеко не всегда, поэтому возможности измерения напряжения с помощью АЦП цифрового осциллографа небесполезна для комбинированных приборов.

Осциллограф не может измерить сопротивление, как это делает мультиметр. Ведь для этого необходимо в измерительную цепь подавать тестовый ток, который не могут вырабатывать входные каскады осциллографа (да они и не рассчитаны на подачу сигнала от внешнего источника тока).

По этой же причине осциллограф (в отличие от мультиметра) не может осуществлять прозвонку цепи, измерять емкость, индуктивность и тестировать диоды и транзисторы (обычный функционал для мультиметра).

Важным моментом является то, что обычно измерительные разъемы мультиметра гальванически развязаны от питающей сети (хотя бы в силу батарейного питания). Среди осциллографов такой возможностью обладают только дорогие приборы с гальванической развязкой входов или батарейным питанием.

Все это показывает, что осциллограф не полностью может заменить мультиметр, и комбинированные приборы, совмещающие в одном корпусе осциллограф и мультиметр, востребованы потребителями.

Наиболее удачно смотрится встраивание мультиметра в портативные осциллографы. Это объясняется потребностью пользователя такого прибора сэкономить место и снизить вес сумки, которую нужно брать на выезд, а также наличием в таких приборах батарейного питания и подходящим форм-фактором.

Обычное напряжение в бытовой однофазной сети, как известно, 220 вольт ±5%