Pytanie o pomiary oscyloskopem prądu i napięcia

qwers · Post autor: **qwers** » 01 wrz 2013, 11:43

Witam!

Zwracam się do Państwa z następującym pytaniem związanym z pomiarem kształtu prądu i napięcia oscyloskopem.

1. Po pierwsze chciałbym się dowiedzieć jak zmierzyć (uzyskać) oscyloskopem przebieg prądu, czyli jak wyświetlić na oscyloskopie przebieg prądu przepływającego na szeregowo połączonych elementach? Jak podłączyć oscyloskop,a by wyświetlić na nim kształt przepływającego prądu (przebieg prądu)?

Np. w takich układach:
Obrazek

2. Rozmiem, że gdy chcę wyświetlić na oscyloskopie kształt napięcia na danym elemencie to oscyloskop podłączam równolegle do tego elementu. Czy tak?

Na poniższym rysunku a) oscyloskop XSC1 mierzy napięcie na rezystorze R2 i wyświetli kształt napięcia na rezystorze R2. Na rys. b) oscyloskop XSC2 też mierzy kształt napięcia na kondensatorze C2. Natomiast na rysunku c) oscyloskop XSC3 dokonuje pomiaru napięcia na elementach R1 i C1 i wyświetli kształt napięcia na obu tych elementach razem. Tak?

Obrazek

3. A teraz jak na podłączyć oscyloskop, aby wyświetlić przebieg napięcia i przebieg przepływającego prądu na jednym oscylogramie?

Pomiarów dokonuję w programie Multisim.

Życzę miłego dnia!

Post autor: **Jony130** » 01 wrz 2013, 12:21

Oscyloskop to nic innego jak woltomierz który pokazuje jak zmienia się napięcie w czasie. Dlatego zasady pomiaru są identyczne jak przy pomiarze woltomierzem.

A gdy chcemy zmierzyć prąd za pomocą oscyloskopu, wstawiamy "mały" rezystor szeregowo z elementem którego prąd chcemy zmierzyć. I mierzymy napięcie oscyloskopem na tym "małym" szeregowym rezystorze. Albo podłączamy cęgi. I z tego co pamiętam Multisim ma cęgi do pomiaru prądu.

qwers pisze:Na poniższym rysunku a) oscyloskop XSC1 mierzy napięcie na rezystorze R2 i wyświetli kształt napięcia na rezystorze R2.
Na rys. b) oscyloskop XSC2 też mierzy kształt napięcia na kondensatorze C2.
Natomiast na rysunku c) oscyloskop XSC3 dokonuje pomiaru napięcia na elementach R1 i C1 i wyświetli kształt napięcia na obu tych elementach razem. Tak?

No tak, ale jednocześnie mierzysz napięcie żródła V1, V2 i V3.
Więc jak sens ma taki pomiar?

Artyliusz · Post autor: **Artyliusz** » 01 wrz 2013, 12:57

Najlepiej w Multisimie do drugiego wejścia kanału "-" dołączyć symbol masy. I w sumie tak powinieneś zrobić, dlatego powyższa uwaga kolegi Jony130.

elbober · Post autor: **elbober** » 01 wrz 2013, 18:46

W prawdzie nie znam systemu Multisim, ale jednoczesne pomiary napięcia i prądu jednym przyrządem -rzeczywistym oscyloskopem są utrudnione. Tak jak @jony130 napisał, do pomiaru prądu potrzebny jest dodatkowy, pomiarowy rezystor i to najlepiej bezindukcyjny (w realu, a nie symulacyjne - bo nie ma znaczenia).
Ponieważ, wielokanałowe urządzenia pomiarowe mają wspólną masę dla każdego kanału (z wyjątkiem specjalistycznych, z galwanicznie separowanymi torami), punkt masy przyrządu nie zawsze będzie masą, mierzonego układu. Ten punkt musi być wspólny do pomiaru napięcia i prądu (napięcia na R).
Nie wiem, jak jest w przypadku symulatorów, czy uwzględniają "wspólną" masę wejść pomiarowych, ale czy jednoczesne podłączenie mas w różne miejsca, nie powoduje zwarcia, jak by to miało miejsce z normalnym oscyloskopem ?
Tak więc, w tym układzie punkt wspólny i zarazem masa oscyloskopu, to punkt włączenia dodatkowego R i badanego elementu.
Zwracam jednak uwagę, że pomiary U, I będą wtedy miały odwrócone fazy o 180°.

gaara_luki · Post autor: **gaara_luki** » 24 wrz 2014, 13:36

Witam wszystkich
chciałbym odświeżyć temat gdyż jest poniekąd związany z moim problemem.
Obrazek

Dwie metalowe kule będą się zderzać. Do każdej z kul podłączony jest według rysunku zasilacz i przyłożone napięcie ok 5-6 V. Czy jest szansa na uzyskanie na oscyloskopie takiego przebiegu? Jest to oscyloskop RIGOL DS1104B z sondą o próbkowaniu 10X. Rozumuję że prąd będzie płynął tylko w momencie zderzenia się kul. Dlatego taki przebieg napięcia chce otrzymać. Jest to realne?

gaara_luki · Post autor: **gaara_luki** » 24 wrz 2014, 13:38

problem rozwiązałem przepraszam za zamieszania i zaśmiecanie

Rafik79 · Post autor: **Rafik79** » 30 wrz 2014, 8:56

Witam,
Chciałbym odświeżyć temat i poprosić o wytłumaczenie następujących rzeczy:
a/ dlaczego w układach jakie narysował qwers jednocześnie mierzy się napięcie na źródle, jak i na elemencie?
b/ o podłączenie do jakiej masy nalezy włączyć wejście "-"? przecież to wejscie do masy układu podłączone jest (wg. rysunku)?
dziekuje za odpowiedzi

tom5555 · Post autor: **tom5555** » 30 wrz 2014, 21:51

Rafik79 pisze:a/ dlaczego w układach jakie narysował qwers jednocześnie mierzy się napięcie na źródle, jak i na elemencie?

Oscyloskop podłaczony jest równolegle do źródła sygnału. Podstawowa umiejętność - czytanie schematu.

Rafik79 · Post autor: **Rafik79** » 01 paź 2014, 8:54

Oscyloskop podłaczony jest równolegle do źródła sygnału. Podstawowa umiejętność - czytanie schematu.

Tak, masz rację. CHcialbym jednak uzyskać odpowiedź jak dokładnie powinny byc podłączone sondy i jak to jest z masami. Naczytałem się w necie, ale mam jeszcze większy mętlik.

Post autor: **Jony130** » 02 paź 2014, 15:45

Rafik79 pisze: Tak, masz rację. CHcialbym jednak uzyskać odpowiedź jak dokładnie powinny byc podłączone sondy i jak to jest z masami. Naczytałem się w necie, ale mam jeszcze większy mętlik.

A co dokładnie chciałeś wiedzieć ? Masz w domu oscyloskop?
I jak masz problem z "masą" ?
Tak jak już pisałem, w większości przypadków pomiary oscyloskopem dokonujemy tak samo jak zwykłym woltomierzem. Więc nie rozumiem w czym problem? Trzeba tylko pamiętać że oscyloskopy które mają dwa kanały lub więcej mają wspólną masę. O to oznacza, że musimy mierzyć wszystkie napięcia w układzie względem tego samego punktu odniesienia.
I "masę" w elektronice trzeba rozumieć właśnie jako punkt w układzie względem którego mierzymy wszystkie napięcia.
https://forum.elportal.pl/viewtopic.php?p=83284#83284
https://forum.elportal.pl/viewtopic.php?p=79884#79884

Rafik79 · Post autor: **Rafik79** » 03 paź 2014, 9:20

Ok, więc zapytam jeszcze konkretniej. Jak powinien być podłączony oscyloskop w układzie c) qwersa, aby nie mierzyć jednocześnie napięcia źródła V3, a mierzyć wyłącznie napięcie na R1+C1. Dzięki za odpowiedź.

Post autor: **timo66** » 03 paź 2014, 10:04

Tak jak jest. Przecież masz podłączony 1* element do źródła, źródło napięcia ma dwa zaciski i element ma dwa przyłącza - jakkolwiek byś nie podłączył zawsze mierzysz to samo napięcie w tych samych dwóch punktach.

* jeden bo chcesz mierzyć na obu elementach równocześnie

Teraz jak tak patrzę to tak naprawdę można zmierzyć tylko jedno napięcie. Napięcie między elementami R i L a minusem[masą].
+ napięcie na zaciskach z podłączonymi elementami i bez podłączonych elementów. Tylko wtedy można będzie zauważyć różnice.

Post autor: **Jony130** » 03 paź 2014, 16:00

Rafik79 pisze:Jak powinien być podłączony oscyloskop w układzie c) qwersa, aby nie mierzyć jednocześnie napięcia źródła V3, a mierzyć wyłącznie napięcie na R1+C1. Dzięki za odpowiedź.

Ale to jest niemożliwe, II prawo Kirchhoffa na to nie pozwala.
Bo niby jak na elementach połączonych równolegle może występować rożne napięcie?

Na tym rysunku napięcie jest rezerwowane przez wysokość słupa wody (H), czyli w sumie ciśnienie.
Obrazek

Rafik79 · Post autor: **Rafik79** » 03 paź 2014, 16:02

Wymyśliłem układ, jak w załączniku: dodajac szeregowo niewielki rezystor Rp, ponieważ nie wprowadzi przesunięcia fazowego- czy w takim układzie zmierzyłbym napięcia na R1 i L1 nie mierząc jednocześnie źródła? Chodzi oczywiście o teorie.

Post autor: **Jony130** » 03 paź 2014, 16:07

Rafik79 pisze:czy w takim układzie zmierzyłbym napięcia na R1 i L1 nie mierząc jednocześnie źródła

Tak, w tym układzie zmierzysz tylko sumę napięć na R1 i L1.