オシロスコープで電圧、時間、電流をテストする方法

オシロスコープで電圧、時間、電流をテストする方法

オシロスコープを使用すると、時間とともに変化するさまざまな信号振幅の波形曲線を観察できます。また、電圧、時間、電流などのさまざまな電気量をテストするためにも使用できます。今日は、電圧、時間、電流をテストする方法を紹介します。

電圧測定
オシロスコープで行われる測定は、結局のところ電圧の測定です。オシロスコープは、DC 電圧や正弦波電圧、パルス電圧や非正弦波電圧など、さまざまな波形の電圧振幅を測定できます。さらに便利なのは、上向きのインパルスの量やトップドロップの量など、パルス電圧波形の各部分の電圧振幅を測定できることです。これは、他のどの電圧測定機器にも匹敵するものがありません。

1. 直接測定法
いわゆる直接測定法は、測定電圧波形の高さを画面から直接測定し、それを電圧値に変換する方法です。電圧を定量的にテストする場合、通常、Y軸感度スイッチの微調整ノブを「キャリブレーション」の位置に回します。このようにして、「V / div」の表示値と測定信号が占める垂直軸座標値から測定値を直接計算できます。電圧値。そのため、直接測定法は定規法とも呼ばれます。

（１）交流電圧の測定
入力波形の AC 成分を表示するには、Y 軸入力カップリング スイッチを「AC」の位置に設定します。AC 信号の周波数が非常に低い場合は、Y 軸入力カップリング スイッチを「DC」の位置にする必要があります。

測定波形をオシロスコープ画面の中央に移動し、「V/div」スイッチを使用して測定波形を画面の有効作業領域​​内で制御し、座標スケールの目盛りに従って波形全体が占めるY軸を読み取ります。方向Hの度合いから、測定電圧のピークツーピーク値VP-Pは、「V/div」スイッチの表示値とHの積に等しくなります。測定にプローブを使用する場合は、プローブの減衰を考慮する必要があります。つまり、上記の計算値に10を掛ける必要があります。

例えば、オシロスコープのY軸感度スイッチ「V/div」が0.2レベルにあり、測定波形のY軸座標振幅Hが5divの場合、この信号電圧のピークツーピーク値は1Vです。プローブで測定した場合、上記の値がまだ表示されている場合、測定信号電圧のピークツーピーク値は10Vです。

（２）直流電圧の測定
Y 軸入力カップリング スイッチを「グランド」位置に設定し、トリガー モード スイッチを「自動」位置に設定して、画面にゼロ レベルのラインである水平スキャン ラインが表示されるようにします。

Y軸入力カップリングスイッチを「DC」の位置に設定し、測定電圧を追加します。このとき、走査線はY軸方向にジャンプ変位Hを生成します。測定電圧は、「V/div」スイッチの表示値とHの積です。

直接測定法はシンプルで実装も簡単ですが、誤差が大きくなります。誤差の原因となる要因としては、読み取り誤差、視差、オシロスコープのシステム誤差（減衰器、偏向システム、オシロスコープのチューブエッジ効果）などが挙げられます。

2. 比較測定
比較測定法は、既知の標準電圧波形と測定された電圧波形を比較して測定電圧値を得る方法です。

測定電圧VxをオシロスコープのY軸チャンネルに入力し、Y軸感度選択スイッチ「V/div」とその微調整ノブを調整して、蛍光スクリーンに測定に便利な高さHxが表示されて記録されるようにし、「V/div」スイッチとトリムノブの位置は変更しません。測定電圧を取り除き、既知の調整可能な標準電圧VsをY軸に入力し、標準電圧の出力振幅を調整して、測定電圧と同じ振幅を表示します。このとき、標準電圧の出力振幅は測定電圧の振幅に等しくなります。電圧測定の比較方法は、垂直システムによって引き起こされる合計誤差を回避できるため、測定精度が向上します。