Bir osiloskopta diferansiyel sinyalleri (RS-485 veya DMX gibi) nasıl ölçerim?

Diferansiyel çıkış ses amplifikatörü gibi birkaç yerde diferansiyel sinyallerle karşılaştım ve şimdi RS-485'e benzer DMX ile çalışan bir projede karşılaştım. (İşte RS-485 hakkında benzer bir soru .)

Örneğin bir DMX aydınlatma kontrol cihazından gelen bir dalga formuna bakarak, kanal 1 probunu D + 'ya, kanal 2 probunu D-' ye bağladım ve her iki toprak da toprağa yol açtı.

Bu ekranı üretir:

Bu kullanılabilir olsa da, diferansiyel sinyallere bakmanın hala doğru yolu olmadığını biliyorum.

Doğru yol nedir? "Diferansiyel probları" duydum; Bu yeni problar satın almam gerektiği anlamına mı geliyor?

Eğer bir osiloskop ile oldukça kolayca diferansiyel sinyallerini ölçemez nedeni osiloskop (genellikle) olmasından ile ilgisi var değil yüzer. Problardaki topraklama kablosu, o zaman topraklanmış olan osiloskop şasisine bağlanır. Bu nedenle, toprak kablosunu bağladığınız her şey toprak toprağına da bağlanacaktır. (Aşağıda bağladığım videoların gösterdiği gibi, yüksek voltaj ölçülürse bu tehlikelidir!)

Eğer bir multimetre ile iki rastgele sayı ölçtüğünüzde, sayaç edilir böylece size bir kısa devre oluştururken bu endişe olmadan noktaları arasındaki farklılıkları ölçmek sağlayan gerçek toprağa, ya noktayı bağlayan değiliz, yüzer.

Düşük voltajlı sinyal uygulamalarında, diferansiyel sinyalin bir tarafının toprağa bağlanması sorunlara neden olabilir ve alıcı-vericiye zarar verebilir.

Bir osiloskop ile diferansiyel sinyalleri ölçmenin iki yolu vardır:

İki kanallı bir osiloskopunuz varsa, sinyalin bir tarafını kanal 1'e ve tamamlayıcı sinyali kanal 2'ye bağlayın. Toprak uçları bağlı kalmaz.

Sinyaller arasındaki farkla ilgilendiğiniz için, kanal 2'yi kanal 1'den çıkarmak istersiniz . Çoğu kapsam, kanal 1 ve kanal 2 girişlerini eklemek veya çıkarmak için bir yol sağlar. Bazı kapsamlarda kanal 2'yi eklemeniz gerekebilir , ancak etkili bir şekilde çıkarmanız için ters çevirin .

Bu görüntüde, kapsamın kanal 2'yi 1'den çıkaran bir AB modu vardır:

Diğer yol gerçekten de diferansiyel probları kullanmaktır ve osiloskoptaki kullanılabilir kanal sayısını azaltmadan daha iyi sonuçlar verir. (Ve genellikle daha güvenli yüksek voltaj ölçümleri için tasarlanmıştır.) Ancak bu problar pahalıdır.

W2AEW osiloskopları kullanarak diferansiyel ölçümler videosunda bu kavramları açıklayan mükemmel bir iş çıkarıyor . Ayrıca , kanal çıkarma yöntemini daha ayrıntılı gösteren BTC Enstrümantasyon videosu da bulunmaktadır .

Diğer insanlar, iki osiloskop kanalınızı iki sinyal arasındaki farkı ölçmek için nasıl yapılandıracağınızı zaten açıklamışlardır.

Tabii ki, bu diferansiyel sinyalin yanı sıra başka bir sinyali ölçmek istiyorsanız bir sorunla karşılaşırsınız. Kapsamınızın sadece iki kanalı olduğunu düşünüyorum.

Böyle bir durumda, diferansiyel bir prob gerekir. Ancak, JYelton'un belirttiği gibi, diferansiyel problar pahalıdır.

Bununla birlikte, çok yüksek voltajları veya çok yüksek frekansları ölçmeye çalışmadığınız sürece, bir protokol üzerinde basit bir diferansiyel amplifikatör devresi yapabilirsiniz. Bir pilden veya belki de ölçtüğünüz cihazdan güç alabilirsiniz.

Sadece yeterli voltaj salınımına sahip bir op amp kullandığınızdan, istikrarlı olduğundan emin olun ve bu basit devreyi ucuz bir diferansiyel prob olarak kullanmakta fayda var.

Diferansiyel ölçümler için, en az iki girişe sahip kapsamların çoğu aşağıdaki özellikleri destekler:

• Kanal A veya B'yi (veya her ikisini) tersine çevirin, genellikle pozisyon veya AMPL / DIV ayarının yakınında bulunur.
• A kanalı ve B kanalı eklenirse, genellikle bir kanalı etkinleştirdiğiniz yerde bulunur.

Bir kanalı ters çevirin, her iki kanalı EKLEYİN ve diferansiyel ölçümünüzü ekleyin.

485 (veya benzeri) sinyallerin farklı şekilde ölçülmesi, bugünlerde çoğu osiloskopun özellikleri dahilindedir ve bu zaten tatmin edici bir şekilde cevaplanmıştır, ancak "neden rahatsız edersiniz" veya "neyi başarmaya çalışıyorsunuz?"

Kesintisiz 485 bağlantısında hata ayıklasaydınız, sorunun tek uçlu olduğunu görme şansınızın yüksek olacağını düşünüyorum. Herhangi bir hatalı bağlantının kesişmesi, 485 telden birinden sonlandırıcı aracılığıyla diğerine geçecektir. Bunun% 100 olduğunu söylemiyorum ama hata ayıklamak zorunda olduğum birkaç 485 satırda farklı ölçüm yapmak zorunda kaldığımı hiç hissetmediğimi söylüyorum. Alınan verilerim kesik olsaydı, veri alıcısından tek uçlu çıktıya bakmaktan çekinmeyin - sonuçta, MCU'yu besleyen şey budur ve bana veri kesikliğini söyleyen MCU'dur.

Farklı şekilde iletilen ve alınan birkaç yüksek hızlı (80Mbps) bağlantı yaptım. Veriler (bilerek) alıcıya manyetik olarak bağlanmak için üç seviyeli kenar bilgisidir. Diferansiyel probları kullanarak bunları hata ayıklama zorunluluğunu hiç hissetmedim - verilerin iyi görünmesini sağlamak için tek uç ölçtüm ve sonra sorunun ne olduğunu görmek için alıcı çiplerinden tek uçlu çıkışa gittim.

Analog diferansiyel sinyaller için, diferansiyel ölçümler daha önemlidir, çünkü bir satırda "kötü" görünebilecek farklı olabilir.