Äventyr med oscilloskop

[skogsgurra]

Det är ingen fara att mäta med en 10x probe. Då har du 9 Mohm i serie och ingången är bra skyddad av den resistansen.

Som vanligt är det inte spänningen som dödar utan strömmen.

[tronde]

Det är ingen fara att mäta med en 10x probe. Då har du 9 Mohm i serie och ingången är bra skyddad av den resistansen.

Som vanligt är det inte spänningen som dödar utan strömmen.

Bruksanvisningen sier at inngangene er beskyttet til +/- 100V. Da tåler det mye juling med 9M i serie.

[G-son]

Det är ingen fara att mäta med en 10x probe. Då har du 9 Mohm i serie och ingången är bra skyddad av den resistansen.

Som vanligt är det inte spänningen som dödar utan strömmen.

Okej. Finns ju tillfällen när spänningen är ett problem, men är det strömmen man har att oroa sig för här bör det ju vara relativt lugnt med 9M i serie. Och ingången SKA ju tåla 100V, i teorin 1000V in på en 10X prob (så länge proben kan hantera spänningen), men den röda varningen om "channel overrange" är inte bra för blodtrycket - man vet att den är högre än man kan mäta, men inte hur mycket högre. 20,1V; 100V och 1000V ser likadant ut just då, bara en ilsket röd varning om att man är utanför mätområdet...
Gamla oscilloskopet var åtminstone skyddat till 250V om jag minns rätt, rätt mycket extra marginal där. Plus att det nog tog några år innan jag alls noterade att det fanns en maxspänning angiven, det överlevde ändå.

Nu har vi förvisso kommit fram till att mätningarna på C-tekladdaren inte säger så vansinnigt mycket, men det fanns intresse för fler mätningar.

Först supplyläget belastat med en 5W glödlampa. Nästan allt rippel försvinner, ser rätt trevligt ut.


Sedan laddaren ansluten till nätet, men avstängd.


Försökte få med FFT också, men den bilden råkade raderas under hanteringen. Har inte satt mig in särskilt mycket i FFT än heller, det finns många alternativ att välja bland och vad som ger mest intressant data vete tusan. Massor av knappar, beter mig som en fyraåring och trycker på allt tills det händer nått spännande!

[G-son]

Dagens snabbmygel... Ibland är högfrekvensstörningar i signalen man vill mäta ett problem. Den röda sinusvågen har ett par rejäla spikar som lurar frekvensräknaren under den. Sinusvågens frekvens är 2kHz, räknaren varierar mellan 3,1 och 4kHz - den räknar ibland med spikar, ibland inte.

Efter att ha skickat signalen genom ett simpelt lågpassfilter (som släpper igenom låga frekvenser och dämpar höga) blev resultatet enligt den blå kurvan. Det mesta av störningarna har dämpats, och frekvensen stämmer exakt.



Ett väldigt simpelt filter bestående av en 10nF kondensator och en 1k resistor från brahahögen. Olika komponentvärden ger olika filtreringsfrekvens, jag tog bara nått som råkade finnas tillgängligt och anpassade testfrekvensen efter vad filtret klarar med dom komponenterna.



Picoscope HAR inbyggda filtreringsfunktioner i mjukvaran, i matematikkanalerna som med hjälp av matematiska formler som gör beräkningar baserade på insignalerna till oscilloskopet, så i många fall går det troligen sköta ett liknande jobb i mjukvaran. Problemet är att dessa matematikfunktioner kan vara enkla att använda var för sig, men när man behöver kombinera flera med varann så börjar ekvationerna bli komplicerade. 20 år efter skolans mattelektioner och utan särskilt mycket tydlig hjälp om hur grejerna används kommer man inte särskilt långt, så det är ett område jag tror att Picoscope skulle behöva utöka instruktionsboken på. Gick betydligt snabbare att leta fram en kondensator och en resistor och mygla ihop ett hårdvarufilter nu.

[skogsgurra]

Det vi lärde oss om filtrering i skolan tror jag skadade mera än det gjorde nytta. FIR, IIR och z-transformer. Man måste jobba dagligen med det för att det ska funka.

Pico har insett det och gjort det löjligt enkelt: Aktivera undermenyn för den signal du vill jobba med. Klicka sedan på Aktivera filtrering (röd ring) och välj hur du vill filtrera. Det brukar räcka att välja frekvens.



Om man behöver så kan man förstås använda mattefunktionerna. Men då kan det bli jobbigt.

[Towil]

Det där är ju fusk

[G-son]

Tackar. Har även fått veta att det går lägga in en "custom probe" med fast lågpassfilter, för att automatiskt filtrera insignalen. Finns massor av fina funktioner i programmet, det svåra är att lära sig hur man hanterar allt.

Towil: "It's only cheating if they find out!"

[G-son]

Några snabba test på ett simpelt biltemarelä. Reläspolar (och allt annat som skapar elektromagnetism) kan orsaka riktigt elaka spänningspulser när strömmen genom dom stängs av. På första bilden är enbart relät inkopplat med en strömbrytare som styrning. 14,7V matning (batteri med laddare på) som plötsligt stängs av leder till en spänningspuls som varierar mellan ungefär +40V och -270V. Inte så bra om man har det inkopplat till något känsligt som inte tål särskilt hög spänning...



Bild två, samma grejer men med ett simpelt 1kΩ motstånd parallellt med relät. Pulsen minskar till omkring -140V. Ett motstånd med lägre resistans hade dämpat den ännu mer, t.ex. en glödlampa kan ge samma funktion.



Tredje testet är med en simpel gul lysdiod & 1kΩ serieresistor kopplad parallellt med reläspolen, så att dioden lyser när relät får ström. Dioden får omkring 1,5V när den lyser, knappt tillräckligt för att synas, däremot syns det tydligt att det helt plötsligt ligger -200V över lysdioden när strömmen stängs av. Lysdioden överlevde nu, men förr eller senare skulle den sannolikt gå sönder - kollar man databladet till lysdioder brukar det stå att dom ska tåla omkring 5V backspänning.

[skogsgurra]

Kommentar i bild:



Man kan se mycket av vad som händer i reläet. Prova med en frihjulsdiod (katoden till plus) så får du rätt lång fördröjning. Och låg brytspänning, förstås.

[tronde]

Lysdioden överlevde nu, men förr eller senare skulle den sannolikt gå sönder - kollar man databladet till lysdioder brukar det stå att dom ska tåla omkring 5V backspänning.

Dette er det mange som ikke er klar over.

Løsningen er enten å sette en diode som tåler spenningen i serie med lysdioden, eller å sette en diode i anti-parallell med lysdioden slik at den vil lede når lysdioden ville sperret.

[Baron3D]

Intressanta bilder.
Koppla nu in 0.1uF i serie med 50 ohm i stället för 1k motståndet. Vore intressant och se hur pulsen då ser ut.

[torbjorn_forsman]

I praktiken verkar det som om de flesta lysdioder (åtminstone de "traditionella" röda, gula och gröna) tål åtminstone 50 V backspänning utan att vare sig ta skada eller få nämnvärd läckström, även om det står ett mycket lägre värde i databladet. Dock misstänker jag att blå och vita kan vara mer känsliga, likaså IR-lysdioder i t ex optokopplare.

När man ska begränsa spänningstoppen från en reläspole eller annan solenoid, så bör man vara medveten om att det inte alltid är lyckat att sätta dit en frihjulsdiod som kortsluter även den långa "svansen" till spänningspulsen som orsakas av ankarets rörelse. Frihjulsdioden kan leda till att frånslagstiden blir onödigt lång, det kan t ex medföra att ett relä får brända kontakter i förtid eller att en magnetventil kärvar och inte går tillbaks ordentligt.
Ofta fungerar det bäst med t ex en varistor eller zenerdiod som begränsar spänningstoppen till kanske 2 eller 4 gånger matningsspänningen. Eller, som Baron3D föreslog, ett RC-nät. Motståndet lika med spolens likströmsresistans och kondensatorn provar man ut så det blir "lagom".

[G-son]

Improviserade ihop ett brytartändsystem med en gammal tändspole, en kondensator och en strömbrytare. Improviserade ännu mer för att kunna mäta sekundärsidan på spolen. Inte riktigt nöjd än, men här finns potential.

Primärsidan (12V) visas i rött. Vi får kraftiga svängningar mellan spole och kondensator när brytaren öppnas och gnistan tänds. Drygt två millisekunder senare slocknar gnistan och den sista energin i tändspolen ger nya, klenare svängningar.
Sekundärsidan visas i blått. Här borde vi se en högre topp (neråt mestadels) när gnistan tänds p.g.a. den mycket höga spänning som krävs för att tända den, men jag tror att min improviserade spänningsdelare för att sänka signalen till oscilloskopet inte riktigt lirar med så hastiga spänningsändringar. En mycket liten kondensator parallellt med resistorn kan nog lösa det, får titta på det senare.



Här ser vi hur gnistan påverkas av turbulens - jag blåser helt enkelt på den med en bit slang. Läckande ventiler i fyrtaktsmotorer ska visst kunna ge liknande utseende. En av många diagnoser som ska gå ställa med hjälp av oscilloskop kopplat till en motors tändsystem.



Ska leta fram hallgivartändningen jag har liggande nånstans, borde slippa "kondensatorsvängningarna" i ett sånt system. Får se om teori och praktik samarbetar...

[torbjorn_forsman]

Det verkar stämma ganska bra med att resonanskretsen som består av primärlindning och kondensator brukar ha en resonansfrekvens mellan 5 och 10 kHz. Sekundärlindningen ska få ungefär samma resonansfrekvens tillsammans med sina interna strökapacitanser, tändkablarnas kapacitans till jord mm, så tändspolen kommer sedan brytarna har öppnat att fungera som ett induktivt kopplat bandpassfilter (ungefär som ett MF-filter i en gammal rörradio).

För att tändsystemet ska bete sig som förväntat, får man inte låta likströmmen genom primärlindningen vara sluten så länge att tändspolens kärna hinner bli magnetiskt mättad.

[joakim72]

Improviserade ihop ett brytartändsystem med en gammal tändspole, en kondensator och en strömbrytare. Improviserade ännu mer för att kunna mäta sekundärsidan på spolen. Inte riktigt nöjd än, men här finns potential.

Primärsidan (12V) visas i rött. Vi får kraftiga svängningar mellan spole och kondensator när brytaren öppnas och gnistan tänds. Drygt två millisekunder senare slocknar gnistan och den sista energin i tändspolen ger nya, klenare svängningar.
Sekundärsidan visas i blått. Här borde vi se en högre topp (neråt mestadels) när gnistan tänds p.g.a. den mycket höga spänning som krävs för att tända den, men jag tror att min improviserade spänningsdelare för att sänka signalen till oscilloskopet inte riktigt lirar med så hastiga spänningsändringar. En mycket liten kondensator parallellt med resistorn kan nog lösa det, får titta på det senare.



Här ser vi hur gnistan påverkas av turbulens - jag blåser helt enkelt på den med en bit slang. Läckande ventiler i fyrtaktsmotorer ska visst kunna ge liknande utseende. En av många diagnoser som ska gå ställa med hjälp av oscilloskop kopplat till en motors tändsystem.




Ska leta fram hallgivartändningen jag har liggande nånstans, borde slippa "kondensatorsvängningarna" i ett sånt system. Får se om teori och praktik samarbetar...

Svängningarna hör till induktansers liv. Det är frekvensen på svängningen man mäter och räknar ut L. Då skall även den parallellkopplade C vara känd.