Wyobraź sobie, że wchodzisz do laboratorium elektronicznego wypełnionego płytami obwodnymi i przewodami, a powietrze jest wyczarowane zapachem lutowania.Za tym pozornym chaosem kryje się tajna broń inżynierów do rozwiązywania złożonych problemów - te błyszczące instrumenty precyzyjne z różnymi interfejsamiNiezależnie od tego, czy debugujesz urządzenia komputerowe czy optymalizujesz trójfazowe sterowniki silników, pewne narzędzia są niezbędne.Sprawdźmy pięć niezbędnych narzędzi na stole każdego inżyniera elektronicznego..
Zasilanie służy jako serce wszystkich urządzeń elektronicznych, a regulowane zasilanie stanowi podstawę projektowania, debugowania i testowania obwodu.Jednostki te nie tylko zapewniają stabilną energię, ale również chronią delikatne obwody przed uszkodzeniemIch znaczenie przejawia się na kilka sposobów:
- Ochrona rozpoczęcia:Podczas początkowego uruchamiania urządzenia zabezpieczające działają jako bariery bezpieczeństwa, zapobiegając ewentualnym awariom, które mogłyby uszkodzić drogie elementy.
- Rozwiązywanie problemów:Rejestracja danych i funkcje elektronicznego obciążenia pomagają inżynierom szybko identyfikować i rozwiązywać problemy związane z energią, takie jak nieprawidłowe zużycie energii lub wahania napięcia.
- Automatyczne testowanie:Interfejsy zdalnego programowania umożliwiają zautomatyzowaną weryfikację podczas końcowych testów i fazy produkcji, co znacząco zwiększa wydajność.
Rynek oferuje dwa podstawowe rodzaje źródeł zasilania o zasadniczo różnych metodach regulacji:
- Zbiorniki zasilania:Znane za wyjątkowo niski poziom hałasu, są one idealne do zastosowań wymagających czystej energii.
- Przełączanie zasilaczy:Obecne modele przełączników osiągają doskonałą równowagę między mocą wyjściową, wagą i kosztami.
Przy wyborze źródła zasilania należy wziąć pod uwagę maksymalną moc wyjściową.
- Kompensacja napięcia:Długowizna kompensuje spadek napięcia w przewodach.
- Rejestracja danych:Wysokiej prędkości rejestracja pomiarów napięcia/prądu do celów analizy.
- Symulacja obciążenia elektronicznego:Kluczowe dla testowania charakterystyki ładowania/wyładowania baterii w rozwoju IoT.
Cyfrowy multimetr (DMM) lub volt-ohm-meter (VOM) mierzy różne parametry elektryczne, w tym napięcie AC/DC, prąd, rezystancję, napięcie diody i pojemność.DMM mogą wykonywać tylko jeden typ pomiaru naraz.
Główne specyfikacje obejmują precyzję i dokładność (pierwszy wskazuje rozdzielczość pomiaru, drugi odzwierciedla odchylenie od wartości prawdziwych).Niektóre najwyższej klasy źródła zasilania integrują funkcję DMM o wysokiej precyzji, łącząc dostarczanie energii z możliwościami pomiarowymi.
Oscyloskopy wizualizują fale napięcia w czasie, pozwalając inżynierom obserwować cechy takie jak amplituda, częstotliwość i faza.specjalistyczne sondy rozszerzają swoje możliwości pomiarowe.
Nowoczesne oscyloskopy cyfrowe, wykorzystujące cyfrowe wyzwalacze i technologię ADC, mogą wykonywać zaawansowane analizy, w tym pomiary szczytowe, RMS i wieloparametrowe.Wiele modeli posiada 4+ kanałów do jednoczesnego przechwytywania sygnału.
Wyborne generatory fal (AWG), często zintegrowane z oscyloskopami, mogą zastąpić samodzielne generatory funkcji.Połączone jednostki mogą wykonywać zaawansowane pomiary, takie jak wykresy Bode i analizy FFT przyspieszone sprzętem, rywalizujące z dedykowanymi analizatorami widma.
Instrumenty te mierzą częstotliwości sygnału, wyświetlając amplitudy w stosunku do częstotliwości.natomiast widoki widmowe pokazują wykorzystanie częstotliwości w czasie.
Analizatory widma, oparte na odbiornikach superheterodynych, oferują szeroki zakres częstotliwości z doskonałą wrażliwością i niskim poziomem hałasu.Wykonują automatyczne pomiary, w tym moc kanału, objętej szerokością pasma, zniekształceniem harmonijnym i produktami intermodulacji.
Niektóre modele zawierają generatory śledzące, które emitują sygnały odpowiadające częstotliwości analizatora, przydatne do pomiaru funkcji przenoszenia urządzeń lub charakterystyki mikserów.
Oprócz podstawowych instrumentów, specjalistyczne narzędzia odpowiadają na szczególne potrzeby:
- LCR-liczby:Pomiar indukcyjności, pojemności i oporu w różnych warunkach.
- Analytyki sieci wektorowych (VNA):Charakteryzuj S-parametry komponentów, takich jak kable i wzmacniacze.
- Sieci stabilizacji impedancji linii (LISN):Ułatwienie badania EMC poprzez podłączenie urządzeń do zasilania prądem przemiennym podczas pomiaru przeprowadzanych emisji.
- Analizatory mocy:Pomiar zużycia obciążenia AC/DC, analiza harmonii i zachowanie przełączania.
Instrumenty te są dostępne w różnych kształtach: stołowe, ręczne lub montowane na regałach oraz w różnych stopniach wydajności.takie jak potrzebna szerokość pasma dla oscyloskopów lub zakres częstotliwości dla analizatorów widma.
Podczas gdy konfiguracje laboratoryjne różnią się, niektóre podstawy mają zastosowanie:
- Do podstawowych instrumentów należą zasilacze, multimetry, oscyloskopy i analizatory widma.
- Specjalne narzędzia uzupełniają je w oparciu o ukierunkowanie na aplikacje.
- Wszystkie urządzenia są dostępne w różnych formach i poziomach wydajności.
Zrozumienie tych niezbędnych narzędzi pomaga inżynierom stworzyć wydajne, dobrze wyposażone laboratoria dostosowane do ich konkretnych potrzeb.