Principes Généraux; Visualisation De Signaux; Mesure D'amplitude; Mesures De Temps - Hameg HM400 Manual

P r i n c i p e s g é n é r a u x
3 Principes généraux
3.1

Visualisation de signaux

L'oscilloscope HM400 affiche pratiquement tous les types de signaux
se répétant périodiquement (tensions alternatives) à des fréquences
pouvant aller au moins jusqu'à 40 MHz (–3 dB) ainsi que les tensions
continues. Les amplificateurs de mesure sont conçus de façon à ce
que la qualité de transmission ne soit pas influencée par leurs propres
suroscillations.
La représentation des phénomènes électriques simples comme les
signaux sinusoïdaux HF et BF ou les tensions d'ondulation fréquentes
sur le secteur ne pose aucun problème particulier. Lors des mesures
à partir de 14 MHz il faut tenir compte de l'erreur de mesure liée à une
chute de l'amplification. A 25 MHz environ, la chute est de l'ordre de
10 %, dans ce cas la valeur réelle de la tension est supérieure d'environ
11% à la valeur affichée. En raison des bandes passantes différentes des
amplificateurs (–3 dB entre 40 MHz et 45 MHz), il est difficile de définir
avec exactitude la valeur de l'erreur de mesure.
Lors de l'examen de signaux rectangulaires ou impulsionnels il faut
veiller à ce que les composantes harmoniques soient également
transmises. Par conséquent, la fréquence de récurrence du signal
doit être nettement inférieure à la fréquence limite supérieure des
amplificateurs de mesure.
La représentation de signaux mélangés est plus difficile, surtout,
lorsqu'ils ne contiennent pas de niveaux élevés synchrones de la
fréquence de récurrence et sur lesquels l'oscilloscope pourrait être
déclenché. Ceci est par ex. le cas avec des signaux «burst». Pour obtenir
une image bien synchronisée même dans ce cas, il est alors néces-
saire dans certaines circonstances de modifier la durée d'inhibition.
Le séparateur synchro TV actif permet un déclenchement aisé sur les
signaux vidéo-composites.
L'entrée de chaque amplificateur de mesure est munie d'une touche
AC/DC (DC=direct current; AC=alternating current) permettant un
fonctionnement au choix en tant qu'amplificateur de tension continue
ou alternative. En couplage courant continu DC l'on ne devrait travailler
qu'avec une sonde atténuatrice ou avec de très basses fréquences, ou
lorsque la présence de la composante continue de la tension de signal
est absolument nécessaire. Des pentes parasites peuvent apparaître
lors de la mesure d'impulsions à très basse fréquence avec un couplage
AC de l'amplificateur de mesure (fréquence limite AC env.1,6 Hz pour
–3 dB). Dans ce cas, lorsque la tension de signal n'est pas superposée
par un niveau de tension continue élevé, le couplage DC est préférable.
Sinon, un condensateur de valeur adéquate devra être connecté devant
l'entrée de l'amplificateur de mesure branché en couplage DC. Celui-ci
doit posséder une rigidité diélectrique suffisamment élevée. Le coupla-
ge DC est également à recommander pour la représentation de signaux
logiques et d'impulsions, en particulier lorsque le rapport cyclique varie
constamment. Dans le cas contraire, l'image se déplacera vers le haut
ou vers le bas à chaque modification. Des tensions continues pures ne
peuvent être mesurées qu'en couplage DC.
3.2

Mesure d'amplitude

En électrotechnique, les tensions alternatives sont exprimées en
général en valeur efficace. La valeur crête à crête Vcc est cependant
utilisée pour les tensions mesurées avec un oscilloscope. Cette der-
nière correspond à la différence entre le maximum et le minimum de
tension. Si l'on veut convertir une grandeur sinusoïdale représentée
sur l'écran de l'oscilloscope en valeur efficace, la valeur en V
être divisée par 2 x √2 = 2,83.
La tension de signal minimale requise à l'entrée Y pour une image de 1
cm de hauteur est de 1 mV ±5 % si le réglage fin se trouve en position
cc
calibrée. Le réglage fin doit se trouver en position calibrée pour les
72
Sous réserve de modifications
mesures d'amplitude. Des signaux plus petits peuvent cependant encore
être représentés. Les coefficients de déviation possibles sont indiqués
en mV /cm ou en V
cc cc
en multipliant le coefficient de déviation réglé par la hauteur verticale
lue de l'image en cm. Hors calibrage, la sensibilité de déviation peut
être réduite au moins jusqu'à un facteur 2,5:1. Il est ainsi possible de
régler toutes les valeurs intermédiaires au sein des positions 1-2-5 du
commutateur d'atténuation.
Des signaux jusqu'à 400 V
nuatrice.
Si le signal de mesure possède une composante de tension continue,
la valeur totale (tension continue + valeur crête simple de la tension
alternative) du signal à l'entrée Y ne doit pas dépasser ±400 V. Dans
le cas d'une tension alternative pure, la valeur peut atteindre 800 V
(seulement 400 V seront affichés à l'écran).
cc
Lors de l'utilisation de sondes 10 :1 les tensions maximales peuvent
être exploitées seulement si le couplage d'entrée de l'oscilloscope est
commuté sur DC. Ceci ne s'applique pas aux sondes 100 :1 et 1000 :1.
Ainsi la sonde atténuatrice standard HZ154 10:1 permet d'exploiter des
tensions DC jusqu'à 400 Vcc et pure AC jusqu'à 800 V
atténuatrice spéciale 100:1 HZ53 des tensions DC jusqu'à 1200 V
pure AC jusqu'à 2400 V
Cependant cette valeur diminue aux fréquences élevées (voir caractéri-
stiques techniques HZ53). Avec une sonde atténuatrice normale 10:1 l'on
risque, avec des tensions si élevées, un claquage du C-trimmer shuntant
la résistance de l'atténuateur par lequel l'entrée Y de l'oscilloscope
peut être endommagée. Cependant si par exemple, seule l'ondulation
résiduelle d'une haute tension doit être mesurée la sonde atténuatrice
10:1 est également suffisante. Celle-ci doit alors être précédée d'un
condensateur haute tension approprié (env. 22-68nF).
Avec le couplage d'entrée branché sur GND, une ligne horizontale du
graticule peut avant la mesure être prise comme ligne de référence
pour le potentiel de masse.
3.3

Mesures de temps

Les signaux mesurés avec un oscilloscope sont généralement des
évolutions répétitives de la tension dans le temps, appelées par la suite
des périodes. Le nombre de périodes par seconde est la fréquence de
récurrence. Suivant le réglage de la base de temps (TIME/DIV.), il est
possible d'afficher une ou plusieurs périodes du signal ou encore seu-
lement une partie d'une période. Les coefficients de la base de temps
sont indiqués par des LEDs autour de la circonférence du bouton TIME/
DIV en µs/cm, ms/cm et s/cm.
La durée de la période d'un signal ou d'une partie de celle-ci est déter-
minée en multipliant la section de temps concernée (écart horizontal
en cm) par le coefficient de base de temps réglé.
Le bouton X POSITION permet de déplacer la position horizontale de
la trace. Les temps de montée et de descente sont définis entre 10 et
90 % de l'amplitude.
3.4

Application du signal

Utiliser la touche AUTOSET pour obtenir automatiquement un réglage
approprié de l'appareil en fonction du signal. (voir AUTOSET). Le para-
graphe suivant se rapporte à des applications nécessitant un réglage
manuel. La fonction des éléments de commande est décrite dans le
chapitre « Eléments de commande ».
Attention lors de l'application de signaux inconnus à
doit
cc
l'entrée verticale !
Sans sonde atténuatrice, il faut toujours choisir un couplage AC et un co-
efficient de déviation de 20V/cm. Si la trace disparaît après l'application
du signal, il est possible que l'amplitude du signal soit nettement trop
/cm. La grandeur de la tension appliquée s'obtient
peuvent être affichés sans sonde atté-
cc
cc
peuvent être mesurées.
cc
cc
. Avec une sonde
et
cc