Pristačius naujus PicoScope 4000 serijos automobilinius osciloskopus atsirado terminas plaukiojantys įėjimai (Floating Inputs). Nors ši savybė yra naujiena tiek Pico, tiek automobilių rinkoje, ką ji iš tikrųjų reiškia meistrui ir kaip ją geriausiai panaudoti kasdieniame darbe?
Terminas plaukiojantis reiškia, kad įėjimo kanalai nebeturi bendros masės, kaip būdavo ankstesniuose 4000 serijos osciloskopuose. Kiekvienas įėjimo kanalas turi būti įžemintas atskirai ir gali būti prijungtas prie atskaitos įtampos, esančios 30 V aukščiau arba žemiau automobilio masės.
Taigi masės atskaitos sujungimai gali plaukioti ±30 V nuo automobilio masės.
Žemiau pateikti pavyzdžiai geriausiai parodo, kuo naujojo osciloskopo architektūra skiriasi nuo ankstesnės kartos.
Ankstesni PicoScope 4000 serijos osciloskopai visiems kanalams naudoja bendrą masę
Vėlesnių PicoScope 4000A serijos osciloskopų įėjimo kanalai turi būti įžeminami atskirai
Tad kuo plaukiojantys įėjimai naudingi meistrui?
Įtampos kritimo testas vienu kanalu
Įsivaizduokite 4000 serijos osciloskopus (4X25 ir 4X25A) kaip keturis atskirus multimetrus viename sandariame korpuse. Kiekvienas multimetras atitinka 1 įėjimo kanalą su 2 matavimo laidais (signalo ir masės laidu).
Dabar pagalvokite, kaip multimetru matuojame įtampos kritimą starterio teigiamame laide: signalo ir masės laidus prijungiame prie abiejų starterio laido galų ir sukame starterį (abu matavimo laidai yra virš 0 V). 4000 serijos osciloskopai tą patį testą gali atlikti vienu kanalu!
Anksčiau mums reikėjo 2 kanalų ir matematinio kanalo, kad iš vieno kanalo atimtume kitą ir gautume įtampos kritimo vertę.
Senesnių modelių osciloskopams (3X23 ir 4X23) įtampos kritimui apskaičiuoti reikėjo 2 kanalų ir matematinio kanalo „A-B"
PicoScope 4000 serijai (4225, 4425, 4225A, 4425A) įtampos kritimui apskaičiuoti reikia tik 1 kanalo
Atvirkštinio poliškumo vykdikliai vienu kanalu
Mums nebereikia sukti galvos dėl masės atskaitos, esančios virš 0 V, nes kiekvieno įėjimo kanalo masės atskaita yra nepriklausoma nuo kitų. Malonus šalutinis poveikis – atsitiktinis akumuliatoriaus jungčių poliškumo sukeitimas nekelia jokio rūpesčio, nes osciloskopas tiesiog parodys -12 V (kaip ir multimetras).
Matavimas per komponentą vienu kanalu
Plačiajuosčiai deguonies jutikliai naudoja matavimo elementą, kuris tarp dviejų savo pynės jungties gnybtų generuoja 450 mV įtampą. Plaukiojantys įėjimai leidžia meistrui prisijungti per šiuos gnybtus ir tiesiogiai išmatuoti 450 mV, o likusius įėjimo kanalus naudoti kitiems matavimams (pavyzdžiui, siurbimo elemento įtampai).
Naudojant osciloskopą su bendros masės įėjimais, mūsų 450 mV tektų matuoti dviem kanalais, prijungtais prie kiekvieno pynės jungties gnybto ir atskaitomais nuo automobilio masės. Tada, kad gautume 450 mV, matematiniu kanalu tektų atimti kiekvieno kanalo išmatuotas vertes.
Viršuje matome bendros masės osciloskopą, kuris dviem kanalais (žaliu ir purpuriniu) matuoja mūsų plačiajuosčio jutiklio 1-ąjį ir 5-ąjį gnybtus automobilio masės atžvilgiu, gaudamas 2,977 V ir 2,519 V vertes. Jas atėmus gaunama 458 mV vertė. Plaukiojančių įėjimų osciloskopas (mėlynas signalas) matuoja tiesiai per mūsų plačiajuosčio jutiklio 1-ąjį ir 5-ąjį gnybtus ir užfiksuoja panašius 450 mV.
Kada masės įėjimo neverta „paleisti plaukioti"
Nors plaukiojantys įėjimai suteikia naujo lankstumo, svarbu užtikrinti, kad jie būtų naudojami teisingai. Pagrindinis reikalavimas – neigiamas įėjimas neturi būti prijungtas prie jokio signalo, kurio įtampa nuo važiuoklės masės (akumuliatoriaus 0 V) skiriasi daugiau nei 30 V; kitaip gali atsirasti matavimo klaidų (apie tai įspės osciloskopo priekyje užsidegęs šviesos diodas). Ypač atsargiai reikia elgtis matuojant pirminį degimą ir purkštukus, kur indukciniai įtampos šuoliai dažnai gerokai viršija 30 V. Kai kurie indukciniai alkūninio veleno jutikliai esant didesniems sūkiams taip pat gali viršyti 30 V.
Antra aplinkybė – neigiamas įėjimas turi didesnę talpinę apkrovą nei teigiamas. Todėl neigiamas įėjimas neturėtų būti jungiamas prie greitai kintančių signalų, tokių kaip CAN magistralė, FlexRay ar kai kurie alkūninio veleno jutikliai, kuriems talpinė apkrova gali pakenkti.
Išvada
Plaukiojantys įėjimai suteikė meistrams laisvę matuoti įvairiausias grandines taip paprastai, kaip multimetru, neaukojant papildomų įėjimo kanalų, ir taip išplėtė galimų matavimų spektrą bei atvėrė naujas matavimo technikas.
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.