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数控机床系统故障维修中怎样使用示波器?

admin2013-12-04  22
问题 数控机床系统故障维修中怎样使用示波器?
选项
答案在一般的企业中，示波器在数控机床故障检测中是比较实用的一种仪器，掌握示波器的特性选择和使用方法是数控机床维修的基本检测技能之一。 (1)功能应用 示波器是可用来“冻结”一个模拟信号或时间变化信号，可以从显示荧屏上的方格和选用的档次来测量其参数(如电压幅度、周期以及频率或时间宽度等)值。此外，示波器还可以测量被测信号的延迟时间、上升沿(上升时间)、下降沿(下降时间)，甚至可以找出间歇性的杂乱脉冲等，双踪、4踪甚至8踪示波器的最大优点是可以同时观察数个不同信号或信号路径。例如，可以同时观察一个门电路的输入与输出信号，并测量信号从其输入到输出所造成的延迟时间。此外，多踪示波器可以用于同时显示总线(如数据总线、地址总线)上的所有信号或其部分信号，可以看出逻辑电平(逻辑高电平为+5V，逻辑低电平为0V)与所代表的地址或二进制数据。 (2)特性选择 普通示波器可以观测周期性连续变化的电信号，但用它观测时间短促的脉冲信号，进行相位比较和图案检查则有困难。因此，需要根据观测对象正确选择示波器类型和型号。使用逻辑示波器可以显示被测点的二进制编码，也可以显示存储器的内容。对于逻辑示波器，应根据具体测试对象选择以下几个主要特性： ①通道数：随着测试信号内容、目的、要求等的不同，对示波器通道数也是不同的。如果只是观测某一种脉冲信号的波形、参数，可以使用具有单通道的单踪示波器如SBM—l0。但要同时观测比较两种信号的相位关系、周期和电平幅值，就需要采用双通道的双踪示波仪如SR-8。 ②Y通道频域和时域响应：这个特征参数在很大程度上决定了脉冲示波器可以观测的最高信号频率(对周期性的连续波形)或脉冲的最小宽度。要不失真地重现脉冲波形，其基本条件之一是Y通道必须有足够的宽度。若被测脉冲的上升时间为tR(μs)，则Y通道带宽B(MHz)可用下面的式子来估算：[*] 某些示波器的技术说明中往往只给出其频率响应，即3dB频截止频率fh(MHz)，此时可按下式来计算Y通道对阶跃信号所产生的上升时间tR(μs)：[*] SBM-10示波器的频域为0～30MHz，tR≤12μs；SR-8示波仪的频域为0-15MHz，tR≤24μs。 ③扫描速度：扫描速度是表征示波器展宽被测波形的能力。示波器的扫描速度越高，表明它能够展宽高频信号波形或窄脉冲的能力越强。如SBM一10示波器的最高扫描速度为0．05μs／cm。SR-8示波器，最高扫描速度为0．2μs／cm。当观测频率高于100MHz的信号波形时，可考虑选用取样示波器。当观测变化十分缓慢时，则最好采用慢扫描的超低频示波器。 (3)使用方法 ①分辨率调整：当示波器己经选定时，尽量减小光点的直径是提高分辨率的主要途径。荧光屏上的光点粗细与电子密度有关。密度越小，聚焦越差，光点越大。因此，在使用示波器时，应尽量将亮度调低一些，再调节“聚焦”旋钮，使光点成为直径不大于1mm的小圆点，配合调节“辅助调焦”旋钮，使图像清晰，亮度适宜。 ②探头的使用：在观测电平幅度和脉冲的相位、频率等参数及波形时，合理使用探头可以减小示波器输入阻抗对被测电路的影响。因此必须根据测试的要求选用探头。 ③电流夹子的使用：一般用脉冲示波器测量节点的电平、观测脉冲极性比较方便，只要将探头放到观测点，调节好示波器旋钮即可，但要用探头来测量脉冲电流则比较困难。为此，人们想了不少办法来扩展脉冲示波器的功能。电流夹子和示波器配合使用，就是扩展示波器功能的一种方法。 a．电流夹子的原理。电流夹子的基本原理如图3—12所示，其初、次级线圈匝数比为1：68，R=68Ω。在磁环上绕上线圈后，再劈成两半，然后用胶粘在金属夹子内，再按图3-12所示接上电阻及连线即可。 [*] b．电流夹子的使用。当观测某线路脉冲电流时，将粘有磁环绕组的金属夹子张开，夹住需检测的电路，并将电流夹子与示波器连接，然后调节示波器，就可在荧光屏上观测到被测电路的脉冲电流波形及其幅度等参数；电流夹子在制作中磁环可能会有一些破损，会造成一定的观测误差。因此，在使用前应测定其实际误差，并在使用中按其误差值对观测结果予以修正。 ④避免波形失真：由于示波器的偏转灵敏度有一定的限制，在使用过程中荧光屏上双频幅度不得大于8cm，以免波形失真。为此，在使用前应将“Y轴衰减”置于最大，然后根据显示的波形和观测需要，适当调节衰减挡。如果信号不需要增幅，可将信号由后插孔直接输入，但应在之间加隔离电容。 ⑤调节触发档：在测量信号时，“x选择”置于“内触发”档，扫描触发信号取Y通道的被测信号。这时应按被测信号之极性，将“触发选择”置于“内+”或“内-”档。若采用外触发信号，“X选择”应置于“外触发”档，并将外触发信号由“触发输入端”输入。再根据外触发信号的正、负极性将触发选择置于“外+”或“-”档。当被测信号与电源频率有关时(如测试直流电源中含有的纹波电压)可使用“电源”触发。 ⑥其他注意事项：在电压、相位、频率的测量中，要注意采用合理的测量方法和正确调节示波器。使用中也要注意示波器的维护和保养，以防损坏。
解析
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