Cách sử dụng máy hiện sóng để khắc phục sự cố điện tử

Bài học chính

Máy hiện sóng là công cụ không thể thiếu để giải quyết các trục trặc trong các thiết bị điện tử. Khả năng kiểm tra tín hiệu điện cho phép họ xác định các vấn đề trong mạch điện, cung cấp những hiểu biết sâu sắc có giá trị để sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận bị lỗi.

Máy hiện sóng được cung cấp với nhiều cấu hình và mức giá khác nhau để đáp ứng các nhu cầu và trình độ kỹ năng khác nhau. Rigol DSO 138 là một giải pháp thay thế hợp lý, phù hợp cho người mới sử dụng và những người đam mê tìm kiếm chức năng cơ bản. Ngoài ra, máy hiện sóng đã qua sử dụng còn mang đến một lựa chọn tiết kiệm chi phí khác cho những ai muốn tham gia vào lĩnh vực này.

Hiệu chuẩn máy hiện sóng là một quá trình quan trọng để đạt được kết quả chính xác. Việc điều chỉnh ngưỡng thích hợp và sử dụng các đầu dò phù hợp đóng vai trò thiết yếu. Thông qua việc phân tích tín hiệu qua máy hiện sóng, người ta có thể xác định và giải quyết các sự cố về điện một cách hiệu quả.

Máy hiện sóng đóng vai trò là một công cụ có hiệu quả cao dành cho những cá nhân quan tâm đến việc trở thành nhà phát minh, kỹ sư hoặc người đam mê hệ thống điện. Đối với những người đang tìm cách chẩn đoán bất kỳ vấn đề nào với mạch đã xây dựng của họ, tiện ích của nó không thể bị phóng đại. Tuy nhiên, người ta có thể thắc mắc chính xác cách sử dụng máy hiện sóng để xác định và giải quyết các trục trặc trong các thiết bị điện tử.

Máy hiện sóng được sử dụng để làm gì và bạn cần chi bao nhiêu?

Máy hiện sóng là một công cụ chẩn đoán quan trọng để xác định các sự cố với các thiết bị điện tử như máy tính xách tay, bộ tổng hợp và các dự án tự chế liên quan đến bảng mạch. Khi cố gắng xác định các vấn đề liên quan đến dòng điện vô hình, cần phải suy luận logic cùng với các dụng cụ phù hợp. Máy hiện sóng là một trong những dụng cụ không thể thiếu, cung cấp những hiểu biết có giá trị về hoạt động của tín hiệu điện trong thiết bị.

Máy hiện sóng là một dụng cụ đa năng được sử dụng để kiểm tra tín hiệu điện tử. Trái ngược với niềm tin phổ biến, nó không nhất thiết phải thể hiện mình là một vật thể màu trắng khổng lồ đặt trên trạm làm việc trong phòng thí nghiệm. Thay vào đó, máy hiện sóng có sẵn với nhiều cấu hình khác nhau, với mức giá từ vài nghìn đô la cho các mẫu cao cấp đến vài trăm đô la cho các tùy chọn khiêm tốn hơn nhưng có khả năng hoạt động cao, phù hợp với những người đam mê, người học cũng như các doanh nghiệp mới nổi. Hơn nữa, việc lựa chọn các thiết bị đã qua sử dụng có thể giảm thêm chi phí mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.

Tuy nhiên, bạn có thể bắt đầu với giá rẻ. Chúng tôi đã đạt được DSO 138 phổ biến từ JYE Tech. Điều này đã được sao chép và thay thế rộng rãi bởi DSO 138mini, nhưng nó vẫn là một lựa chọn máy hiện sóng phù hợp cho người mới bắt đầu và những người đang tìm kiếm một lựa chọn di động.

Một thuật ngữ về điện áp của máy hiện sóng

Máy hiện sóng DSO 138 có khả năng đo điện áp lên tới 50 volt. Mặc dù một số máy hiện sóng nhất định được thiết kế để chịu được điện áp lớn hơn nữa, nhưng điều quan trọng là phải nhận ra rằng mỗi thiết bị đều có một giới hạn mà vượt quá giới hạn đó thì thiết bị có thể bị hỏng. Tuy nhiên, có thể thực hiện các biện pháp để bảo vệ khỏi hư hỏng đó, bao gồm cả việc sử dụng đầu dò suy giảm. Cụ thể, đầu dò x10 có thể giảm tín hiệu điện áp đến khoảng 90% trong khi vẫn cho phép người vận hành làm việc với tín hiệu điện áp cao hơn mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của máy hiện sóng.

Chắc chắn, cần thận trọng khi xử lý hệ thống điện áp cao. Do đó, chúng ta nên hạn chế tập trung vào các thiết bị và linh kiện điện áp thấp.

Bắt đầu

DSO 138 bao gồm một bộ kẹp cá sấu như một phần phụ kiện tiêu chuẩn của nó. Tuy nhiên, để thăm dò chính xác hơn, có thể thuận lợi hơn khi sử dụng đầu dò chuyên dụng có đầu nhọn, có thể nhắm mục tiêu chính xác vào một vị trí cụ thể trên bảng mạch và giảm thiểu khả năng vô tình tạo ra đoản mạch.

Nếu đang kiểm tra tín hiệu âm thanh, bạn có thể tìm một bộ chuyển đổi để chuyển đổi cáp TS (hoặc TRS) thành BNC (hoặc SMA ) trên phạm vi của bạn. Để đơn giản, chúng tôi sẽ sử dụng kẹp cá sấu.

Hiệu chỉnh máy hiện sóng của bạn và đặt ngưỡng

Hiệu chuẩn máy hiện sóng là một bước quan trọng để có được số đọc chính xác vì nó cho phép điều chỉnh điện trở và điện dung nội tại của đầu dò. Nó đặc biệt phù hợp khi xử lý những biến động đáng kể về nhiệt độ, đảm bảo hiệu suất tối ưu trong các điều kiện khác nhau.

Kết nối đầu dò với tín hiệu tham chiếu, thường nằm ở mặt trước. Ví dụ, trong trường hợp DSO 138, nó có thể được tìm thấy ở trên cùng. Các đầu dò được trang bị một tụ điện có thể điều chỉnh cần được hiệu chỉnh để tạo ra dạng sóng thử nghiệm có hình vuông hoàn hảo. Điều này thường có thể đạt được bằng cách sử dụng một tuốc nơ vít nhỏ cho mục đích tinh chỉnh. Hơn nữa, DSO 138 có tính năng điều chỉnh tích hợp trên bảng mạch để truy cập thuận tiện và điều chỉnh chính xác.

Để hiển thị dạng sóng trên màn hình, màn hình cần phải cập nhật theo các khoảng thời gian cụ thể khi mỗi cạnh tăng vượt qua mức điện áp xác định trước nằm ở giữa mức cực đại và cực tiểu. Bằng cách đặt phạm vi để làm mới khi phát hiện thấy cạnh tăng, chúng ta có thể tránh mọi sự không chắc chắn trong hình ảnh và đạt được sự thể hiện sắc nét và ổn định của dạng sóng.

Cách kiểm tra tín hiệu bằng máy hiện sóng của bạn

Để phân tích hiệu quả các mẫu tín hiệu, việc sử dụng điện thoại thông minh cùng với cáp jack-to-jack mini là một giải pháp nhanh chóng và dễ dàng. Bằng cách kết nối các kẹp cá sấu với đầu đối diện của giắc cắm, người ta có thể thu được số đọc chính xác một cách hiệu quả. Điều cần thiết là phải nhận ra rằng dải rộng bao quanh đế tượng trưng cho kết nối mặt đất, trong khi hai sọc còn lại tương ứng với các kênh trái và phải. Vì vậy, việc gắn các kẹp theo cách như vậy sẽ đảm bảo mang lại kết quả tối ưu.

Bây giờ chúng ta cần một dạng sóng. YouTube có rất nhiều clip thử nghiệm thích hợp. Chọn một cái, chơi nó và quan sát màn hình. Ở đây, chúng ta đang xem xét một sóng hình sin.

Để căn chỉnh chính xác dạng sóng, bạn có thể phải sắp xếp lại vị trí của nó một chút. Đạt được sự thành thạo với các điều khiển bằng cách thử nghiệm chúng. Phóng to chế độ xem dạng sóng, sửa đổi điểm kích hoạt và tinh chỉnh thời gian. Kinh nghiệm thực hành là không thể thiếu khi muốn trở nên thành thạo trong các nhiệm vụ này.

Khắc phục sự cố thực tế với máy hiện sóng

Bây giờ bạn đã thành thạo trong việc sử dụng máy hiện sóng, bạn bắt buộc phải sử dụng khả năng của nó để giải quyết mọi vấn đề hoặc trục trặc có thể phát sinh trong quá trình thử nghiệm của mình.

Quá trình tạo tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM) bằng Raspberry Pi đã được xem xét trong các cuộc thảo luận trước đây của chúng tôi, đây là điểm khởi đầu thích hợp để khám phá thêm. Trong bối cảnh này, điều cần thiết là phải nghiên cứu bản chất của tín hiệu đầu ra do Raspberry Pi tạo ra để hiểu toàn diện về chức năng của nó.

###PWM

Việc kết nối kẹp nối đất với mặt đất và thăm dò vị trí tín hiệu dự kiến, trong trường hợp này tương ứng với chân PWM, cho phép chúng tôi thực thi mã. Tại thời điểm này, hình ảnh của tín hiệu điều khiển xung phải có thể được quan sát trên máy hiện sóng. Bằng cách đo chu kỳ nhiệm vụ và so sánh nó với các giá trị dự kiến, chúng tôi có thể xác thực tính chính xác của đầu ra. Mặc dù điều khiển bằng phần mềm có thể biến động hoặc không ổn định khi thực hiện đồng thời các tác vụ khác nhưng việc sử dụng điều khiển bằng phần cứng có thể mang lại kết quả đáng tin cậy cho ứng dụng cụ thể của chúng ta.

Mặc dù việc sử dụng Điều chế độ rộng xung phần cứng (PWM) có thể mang lại kết quả thuận lợi trong một số trường hợp nhất định nhưng đó không phải là điều kiện tiên quyết không thể thiếu. Trong một số trường hợp, chỉ cần giảm bớt gánh nặng cho thiết bị thực thi chương trình có thể dẫn đến hiệu suất được cải thiện. Điều cần thiết là phải xác minh xem việc không có dạng sóng nhìn thấy được có tương ứng với cài đặt chu kỳ nhiệm vụ là 0% hay 100% hay không, vì đây có thể là nguyên nhân cốt lõi của sự cố.

Truyền dữ liệu

Các hệ thống điện tử hiện đại thường xuyên sử dụng các tín hiệu không định kỳ, được giới hạn ở những lần xuất hiện đơn lẻ. Ví dụ: khi người dùng bắt đầu một hành động trong hệ thống máy tính của họ, chẳng hạn như di chuyển con trỏ bằng chuột, họ sẽ tạo ra một chuỗi các tín hiệu duy nhất truyền tải thông tin về mức độ chuyển động được thực hiện.

Để thu được những tín hiệu này, cần phải tận dụng các chức năng tạm thời mà máy hiện sóng của chúng tôi cung cấp. Cụ thể, khi vượt qua ngưỡng định trước, dạng sóng sẽ dừng lại trong giây lát tại thời điểm đó. Do đó, điều này cho phép chúng tôi xem xét kỹ lưỡng đường viền chính xác của tín hiệu và xác định khả năng tương thích của nó với thiết bị nhận dự định.

Chúng tôi đã thu được tín hiệu MIDI do bộ điều khiển trống AKAI tạo ra thông qua việc lấy mẫu trong trường hợp này.

Việc sử dụng các thiết bị MIDI không chỉ giới hạn ở các tín hiệu rõ ràng và trong trẻo. Tuy nhiên, do tính chất không cân bằng của cáp được sử dụng trong trường hợp này, tín hiệu có thể bị suy giảm khi cáp vượt quá một khoảng cách cụ thể. Ví dụ: cố gắng truyền dữ liệu qua cáp kéo dài toàn bộ cấu trúc có thể dẫn đến hiệu suất kém hoặc lỗi hoàn toàn. Ngoài ra, việc tiếp xúc nhiều lần với áp lực vật lý, chẳng hạn như bị cuộn lại bên dưới ghế văn phòng, có thể làm hỏng tính toàn vẹn của cáp, dẫn đến trục trặc.

Sử dụng lý luận suy diễn có thể là một cách tiếp cận hiệu quả để xác định nguồn gốc của một vấn đề. Quá trình hành động được đề xuất sẽ bao gồm việc kiểm tra một cáp thay thế và sau đó kiểm tra một nhạc cụ MIDI khác để xác định vấn đề.

Hai tín hiệu?

Một hạn chế đáng chú ý của DSO 138 là không có khả năng đáp ứng nhiều đầu vào cùng một lúc.

Máy hiện sóng tiên tiến cho phép người dùng phân tích đồng thời nhiều tín hiệu, chẳng hạn như xếp chồng dữ liệu được truyền qua bus SPI (I2C) cùng với tín hiệu đồng hồ đi kèm. Bằng cách này, bất kỳ sự khác biệt hoặc biến dạng nào giữa các tín hiệu này có thể trở nên rõ ràng, cuối cùng dẫn đến thông tin bị sai lệch do sai lệch hoặc các vấn đề khác như gai, nhiễu và các cạnh lởm chởm.

Trong nhiều trường hợp, việc giải quyết những vấn đề như vậy có thể cần phải triển khai thêm điện trở, dưới dạng kéo lên hoặc kéo xuống, ở những vị trí chiến lược. Ngoài ra, việc kết hợp các tụ điện có thể giúp cải thiện sự dao động điện áp. Hơn nữa, thường cần phải sửa đổi mã để tính đến bất kỳ sự khác biệt về thời gian nào có thể phát sinh.

Khi so sánh hai dạng sóng bằng máy hiện sóng, người ta có thể quan sát sự liên kết đồng thời của chúng và kiểm tra các đặc điểm riêng biệt của chúng để xác định các giải pháp tiềm năng.

Máy hiện sóng rất tuyệt vời để chẩn đoán sự cố điện

Khi đi sâu vào lĩnh vực chế tạo mạch điện phức tạp, việc sử dụng máy hiện sóng để xác định và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh là điều không thể thiếu. Bằng cách đạt được sự hiểu biết toàn diện về các mẫu tín hiệu mong muốn thông qua việc sử dụng công cụ này, người ta sẽ được trang bị tốt hơn để giải quyết các thách thức một cách thành thạo hơn.