Hãy tưởng tượng bước vào một phòng thí nghiệm điện tử đầy các bảng mạch và dây nối, không khí có mùi xăng.Đằng sau sự hỗn loạn này là vũ khí bí mật của các kỹ sư để giải quyết các vấn đề phức tạp, những dụng cụ chính xác lấp lánh với các giao diện khác nhauCho dù bạn đang gỡ lỗi các thiết bị máy tính cạnh hoặc tối ưu hóa bộ điều khiển động cơ ba pha, một số công cụ là không thể thiếu.Hãy khám phá năm công cụ phải có trên bàn làm việc của mọi kỹ sư điện tử.
Nguồn cung cấp điện là trung tâm của tất cả các thiết bị điện tử, và các nguồn cung cấp điện được điều chỉnh tạo thành nền tảng cho thiết kế mạch, gỡ lỗi và thử nghiệm.Các đơn vị này không chỉ cung cấp năng lượng ổn định mà còn bảo vệ các mạch tinh tế khỏi bị hư hạiTầm quan trọng của chúng được thể hiện theo nhiều cách:
- Bảo vệ khởi động:Trong quá trình khởi động đầu tiên, các tính năng bảo vệ dòng điện và điện áp hoạt động như những rào cản an toàn, ngăn ngừa các lỗi tiềm ẩn có thể làm hỏng các thành phần đắt tiền.
- Giải quyết sự cố:Việc ghi lại dữ liệu và chức năng tải điện tử giúp các kỹ sư nhanh chóng xác định và giải quyết các vấn đề liên quan đến điện năng như tiêu thụ bất thường hoặc biến động điện áp.
- Kiểm tra tự động:Giao diện lập trình từ xa cho phép xác minh tự động trong giai đoạn thử nghiệm cuối cùng và sản xuất, cải thiện đáng kể hiệu quả.
Thị trường cung cấp hai loại nguồn điện chính với các phương pháp điều chỉnh khác nhau về cơ bản:
- Các nguồn điện tuyến tính:Được biết đến với tiếng ồn thấp đặc biệt, chúng lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi năng lượng sạch.
- Chuyển nguồn điện:Mặc dù tạo ra tiếng ồn sóng nhiều hơn một chút, nhưng chúng có kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ hơn.
Khi lựa chọn nguồn cung cấp điện, hãy xem xét công suất đầu ra tối đa. Đối với các đơn vị đa kênh, tổng công suất thường bằng tổng các kênh riêng lẻ. Các tính năng tiên tiến trong các đơn vị hiện đại bao gồm:
- Trả thù điện áp:Kỹ năng cảm biến từ xa bù đắp cho sự sụt giảm điện áp trong đường cung cấp.
- Ghi dữ liệu:Việc ghi lại tốc độ cao các phép đo điện áp/động lực để phân tích.
- Mô phỏng tải điện tử:Quan trọng để kiểm tra tính năng sạc/thả pin trong phát triển IoT.
Bộ đo đa số kỹ thuật số (DMM), hoặc volt-ohm-meter (VOM), đo các thông số điện khác nhau bao gồm điện áp AC / DC, dòng, điện trở, điện áp diode và dung lượng.DMM chỉ có thể thực hiện một loại đo tại một thời điểm.
Các thông số kỹ thuật chính bao gồm độ chính xác và độ chính xác, thứ nhất cho thấy độ phân giải đo lường, thứ hai phản ánh độ lệch so với các giá trị thực.Một số nguồn điện cao cấp tích hợp chức năng DMM chính xác cao, kết hợp cung cấp năng lượng với khả năng đo.
Các máy dò dao động hiển thị hình dạng sóng điện áp theo thời gian, cho phép các kỹ sư quan sát các đặc điểm như kích thước, tần số và pha.các đầu dò chuyên biệt mở rộng khả năng đo lường của họ.
Máy dò dao động kỹ thuật số hiện đại, sử dụng công nghệ kích hoạt kỹ thuật số và công nghệ ADC, có thể thực hiện các phân tích phức tạp bao gồm đo từ đỉnh đến đỉnh, RMS và nhiều tham số.Nhiều mô hình có 4+ kênh để thu tín hiệu đồng thời.
Máy phát sóng hình sóng tùy ý (AWG), thường được tích hợp vào máy dò dao động, có thể thay thế các máy phát sóng chức năng độc lập.Các đơn vị kết hợp có thể thực hiện các phép đo tiên tiến như đồ thị Bode và phân tích FFT tăng tốc bằng phần cứng cạnh tranh với các máy phân tích phổ chuyên dụng.
Các thiết bị này đo các thành phần tần số tín hiệu, hiển thị phình độ so với tần số.trong khi hình ảnh quang phổ cho thấy sử dụng tần số dựa trên thời gian.
Các máy phân tích phổ được điều chỉnh theo cách quét, dựa trên các máy thu siêu heterodyne, cung cấp các dải tần số rộng với độ nhạy tuyệt vời và mức tiếng ồn thấp.Họ thực hiện các phép đo tự động bao gồm cả công suất kênh, băng thông chiếm dụng, biến dạng hài hòa và các sản phẩm liên điều chế.
Một số mô hình kết hợp các máy phát theo dõi phát ra tín hiệu phù hợp với tần số quét của máy phân tích, hữu ích để đo các chức năng truyền thiết bị hoặc đặc điểm trộn.
Ngoài các công cụ cốt lõi, các công cụ chuyên dụng giải quyết các nhu cầu đặc biệt:
- Máy đo LCR:Đo độ điện dẫn, điện dung và điện trở trong các điều kiện khác nhau.
- Máy phân tích mạng vector (VNA):Xác định các thông số S của các thành phần như cáp và bộ khuếch đại.
- Mạng ổn định trở ngại đường dây (LISN):Dễ dàng thử nghiệm EMC bằng cách kết nối các thiết bị với nguồn điện AC trong khi đo lượng khí thải được dẫn.
- Máy phân tích năng lượng:Đo tiêu thụ tải AC / DC, phân tích hài hòa và hành vi chuyển đổi.
Các dụng cụ này có các yếu tố hình dạng khác nhau, có thể được gắn trên bàn, cầm tay hoặc gắn trên kệ và các lớp hiệu suất.chẳng hạn như băng thông cần thiết cho máy dò dao động hoặc dải tần số cho máy phân tích phổ.
Trong khi cấu hình phòng thí nghiệm khác nhau, một số nguyên tắc cơ bản áp dụng:
- Các dụng cụ cốt lõi bao gồm các nguồn cung cấp điện, máy đo đa phương, máy dò dao động và máy phân tích phổ.
- Các công cụ chuyên dụng bổ sung cho các công cụ này dựa trên tập trung ứng dụng.
- Tất cả các thiết bị có nhiều yếu tố hình thức và mức độ hiệu suất.
Hiểu được những công cụ thiết yếu này giúp các kỹ sư thiết lập các phòng thí nghiệm hiệu quả, trang bị đầy đủ phù hợp với nhu cầu cụ thể của họ.