Перейти к содержанию

Почему осциллограф показывает напряжение в 10 раз больше или меньше настоящего?

Обновлено Редакция GAW

Пассивный щуп 10X — это делитель напряжения: на вход осциллографа попадает десятая часть сигнала. Чтобы на экране было настоящее напряжение, прибор должен знать коэффициент и умножать показания на него. Если щуп и меню канала «думают» по-разному, ошибка ровно в 10 раз.

Что вы увидите

Переключатель на щупеНастройка каналаПоказания
10X10Xправильно
1X1Xправильно
1X10X (по умолчанию у Rigol DS1000Z)в 10 раз больше
10X1Xв 10 раз меньше

Tektronix описывает ту же ловушку: если смена щупа 1X на 10X не отразилась на шкале, измерения со щупом 10X будут в десять раз ниже настоящих.

Uна экране=Uсигнала⋅KканалаKщупаU_\text{на экране} = U_\text{сигнала} \cdot \frac{K_\text{канала}}{K_\text{щупа}}

Наш расчёт: сигнал 3,3 В со щупом в положении 1X и каналом на 10X покажется как 3,3 · 10/1 = 33 В.

Как исправить

  1. Посмотрите положение переключателя на ручке щупа.
  2. У Rigol DS1000Z нажмите кнопку канала, затем Probe, и выставьте тот же коэффициент.
  3. Проверьте по калибратору и заодно подстройте щуп — как это сделать, разобрано в ответе «Как компенсировать щуп осциллографа».

Устройство щупа 1X/10X и его компенсация описаны в словаре, выбор щупов — в статье «Щупы осциллографа».

Похожие вопросы

Как быстро проверить, правильно ли настроен щуп?

Подключите щуп к выходу калибратора на передней панели и нажмите AUTO: Rigol в руководстве делает так первую проверку после включения. Если известная амплитуда калибратора показывается в 10 раз больше или меньше, коэффициенты не совпадают.

Когда ставить переключатель в 1X?

Для очень слабых и медленных сигналов: в положении 1X нет деления, но вход нагружает цепь сильнее — у щупа Tektronix P6101B 1 МОм и 100 пФ против 10 МОм и 13 пФ у P6109B в положении 10X — и полоса пропускания меньше. Для цифровых и быстрых сигналов используют 10X.

Почему с другим щупом показания стали правильными без настройки?

Фирменные щупы часто сообщают осциллографу свой коэффициент через дополнительный контакт разъёма, и прибор переключает шкалу сам. Простые щупы так не умеют — у них коэффициент нужно выставить в меню канала вручную.

Источники

  1. Tektronix. ABCs of Probes, Primer, 60W-6053-15 (03/2021) — поддержка считывания коэффициента: при замене щупа 1X на 10X шкала должна смениться с 1 В/дел на 10 В/дел, иначе измерения со щупом 10X будут в 10 раз меньше; простые щупы могут не поддерживать автоматическое считывание; табл. 1.1 — P6101B 1X: 1 МОм, 100 пФ; P6109B 10X: 10 МОм, 13 пФ; P6139A 10X: 10 МОм, 8 пФ; щуп 10X для входа 1 МОм даёт входное сопротивление 10 МОм
  2. RIGOL. MSO1000Z/DS1000Z Series Digital Oscilloscope User's Guide, UGA19111-1110 (Aug. 2016) — гл. 2, Probe Ratio: коэффициент задаётся вручную (CH1 → Probe), табл. 2-1 — от 0,01:1 до 1000:1; по умолчанию 10X, диапазон шкалы при этом 10 мВ/дел — 100 В/дел; гл. 1 — проверка: щуп в положение 10X, подключить к калибратору, нажать AUTO, должен появиться прямоугольный сигнал

Нашли ошибку?

Смотрите также