Repérer les boutons de réglage

DESCRIPTION
Pour étudier les tensions qui varient rapidement au cours du temps, on peut utiliser un
oscilloscope cathodique
Le tube cathodique:
Le tube cathodique d'un oscilloscope (ou d'un téléviseur) est une grosse ampoule de verre,
vide d'air, contenant un canon à électrons.
Le canon à électrons est constitué d'une cathode métallique chauffée d'où sont extraits des
électrons par l'attraction électrique exercée par une anode. Les électrons émis sont concentrés
en un fin faisceau qui sort du canon, traverse le tube à très grande vitesse et vient percuter la
partie opposée du tube qui constitue l'écran. Une peinture fluorescente déposée sur le verre
émet de la lumière lorsqu'elle est frappée par les électrons.
Pour attirer les électrons, la partie interne conductrice de l'écran (couche de graphite...) est
reliée à un forte tension positive (plus de 10 000V)
Le faisceau de particules provenant de la cathode (électrode négative), le tube a été appelé
tube "cathodique", de même le faisceau d'électrons était appelé autrefois "rayons
cathodiques".
Fonctionnement de l'oscilloscope:
A l'intérieur du tube de l'oscilloscope, deux plaques métalliques (Y'Y) parallèles et
horizontales peuvent être reliés à un générateur externe. La plaque positive attire le faisceau
qui est ainsi dévié vers le haut ou le bas. De même, deux plaques parallèles et verticales
peuvent dévier le faisceau vers la gauche ou la droite.
Remarque: Dans un téléviseur, la déviation du faisceau d'électrons n'est pas électrique, elle est
magnétique. Elle est obtenue à l'aide de bobines placés à l'extérieur du tube.
Utilisation d'un oscilloscope:
Pour étudier les variations d'une tension on déclenche le balayage. Les plaques de déviation
horizontale sont reliées à une base de temps qui provoque le déplacement à vitesse constante
du spot de gauche à droite.
La durée de balayage est réglable. Elle est indiquée sur le commutateur de réglage (en ms/div
ou ms/cm par exemple)
La tension à étudier est appliquée à l'entrée Y (plaques de déviation verticale) par
l'intermédiaire d'un amplificateur. On peut régler le gain de cet amplificateur en tournant le
tournant le commutateur de sensibilité verticale ( V/div ou V/cm)
Repérer les boutons de réglage
.
Allumage
Enfoncer le bouton "marchearrêt", le voyant "MARCHE"
s'allume.
Réglage du spot
Ajuster la luminosité du spot
en agissant sur le bouton
"INTENSITE".Veiller à ce que
le spot n'ait pas une luminosité
excessive, en particulier s'il est
immobile sur l'écran.
Pour une bonne précision de
lecture, donner à la trace du
spot une épaisseur aussi fine
que possible. Agir pour cela
sur le bouton
"FOCALISATION"
Base de temps
Le réglage de la base de temps
détermine la vitesse de
déplacement du spot selon la
direction horizontale.
Ici, le bouton indique 5 ms.
C'est la durée nécessaire pour
que le spot avance,
horizontalement, d'un carreau.
Sensibilité verticale
Ici, le bouton indique 5 V.
Si le niveau zéro de la tension
a été choisi au milieu de
l'écran, l'oscilloscope
permettra de mesurer des
tensions comprises entre -20 V
et +20 V.
Déclenchement du balayage
Le spot se déplace de gauche à
droite sur l'écran à une vitesse
réglée par la base de temps.
Arrivé à l'extrémité droite de
l'écran, le spot est éteint et
ramené à l'extrémité gauche où
il est mis en attente.
Le système de déclenchement
réactive le spot quand la
tension reprend la valeur et le
sens de variation qui
existaient au début du tracé du
précédent oscillogramme.
Ainsi, les tracés successifs se
superposent et on obtient une
image stable sur l'écran.
Choix de la tension visualisée
YA ou YB : Le balayage
horizontal est actif, c'est la
tension présente sur la voie A
ou la voie B qui est visualisée.
XY : Pas de balayage
horizontal, la tension présente
sur la voie A provoque une
déviation horizontale du spot,
celle qui est présente sur la
voie B provoque une déviation
verticale. DUAL : Les
tensions présentes sur les deux
voies sont visualisées
simultanément. ADD : La
tension visualisée est la
somme des deux tensions
présentes sur les voies YA et
YB.
Réglage du niveau zéro
Placer le commutateur de
mode de couplage sur 0.
L'entrée correspondante est
mise à la masse.
Régler le niveau zéro du spot
ou de la trace.
En mode XY, la tension
présente sur la voie A
provoque un déplacement
horizontal du spot. Le bouton
de réglage de la voie A sert
alors à choisir le niveau zéro
de la tension suivant l'axe
horizontal.
Les réglages du niveau zéro
de la tension doivent être
refaits lors de chaque
modification de la sensibilité.
Après réglage du zéro, ne pas
oublier de ramener le bouton
de mode de couplage d'entrée
en position de mesure
(position ~ si on ne s'intéresse
qu'à la composante alternative
du signal, position médiane
sinon).
Branchement d'un oscilloscope
L'oscilloscope est un voltmètre qui permet de suivre des phénomènes rapides. Son axe
horizontal représente le temps, son axe vertical la tension. Les deux axes se coupent au
milieu de l'écran; c'est la tension nulle. Le quadrillage est formé de carreaux 1x1cm appelés
divisions. Les courbes observées sont appelées oscillogrammes. Le point lumineux qui
apparaît est appelé spot.
Réglage du balayage bouton Time / DIV ou T / DIV
Il est conseillé de choisir un calibre qui permet de visualiser la
tension sur une durée supérieure à sa période.
s'il y a trop de périodes, le balayage est trop lent; il faut
augmenter la vitesse de balayage en diminuant le temps mis
pour parcourir une division. En pratique, on tourne le bouton
vers la droite (en passant par exemple de 2ms/DIV à 0,1
ms/DIV)
Si la période n'est pas entière, le balayage est trop rapide; il
faut diminuer la vitesse de balayage en augmentant le temps
mis pour parcourir une division. En pratique, on tourne le
bouton vers la gauche (en passant par exemple de 2ms/DIV à
10 ms/DIV)
Réglage du gain bouton Volt / DIV
Il est conseillé de choisir un calibre qui permet d'obtenir la
courbe la plus étalée sur sa hauteur.
si la courbe est trop tassée, il faut diminuer le gain pour avoir
un nombre plus faible de volt/DIV. En pratique, on tourne le
bouton vers la droite (en passant par exemple de 5V/DIV à
2V/DIV)
si la courbe dépasse l'écran, (on ne voit plus les maximums) il
faut augmenter le gain pour avoir un nombre plus grand de
volt/DIV. En pratique, on tourne le bouton vers la gauche (en
passant par exemple de 1V/DIV à 2V/DIV).
Visualisation d'une tension variable
Si le spot sur l'écran de l'oscilloscope ne reste pas toujours au même niveau, c'est que la
tension varie
Sans balayage on observe un déplacement vertical du spot
Tensions périodiques
Une tension est périodique si on observe sur l'écran un
"motif" qui se reproduit régulièrement à l'identique. La
tension reprend donc la même valeur après un intervalle
de temps appelé période (T)
Tensions alternatives
Une tension est alternative si elle est périodique et si elle est alternativement positive et
négative avec une valeur moyenne nulle.
Tensions alternatives sinusoïdales
Une tension alternative u est sinusoïdale si ses variations en
fonction du temps t obéissent à la relation:
u = sin(at+b)
L'oscillogramme ci-dessus représente une tension sinusoïdale.
La sinusoïde
lecture de la tension maximale Umax
(ou amplitude de tension):
Umax = nombre de Divisions verticales de la
ligne centrale jusqu'à la crête x sensibilité
verticale (ou gain) en volt/DIV
Umax = k x Y
Lecture de la période T:
T = nombre de Divisions horizontales pour le
temps d'un motif x sensibilité horizontale (ou
balayage) en s/Div
T =k x X