J'ai récupéré un oscilloscope !

[Buxi]

Bonsoir :
Je travaille dans un établissement scolaire et l'autre jour, j'ai vu qu'il y avait un oscilloscope en attente de partir à la benne.
Après accord des chefs, j'ai ramené l'oscilloscope chez moi, et en prime, ils m'ont filé une paire de points de touche de marque "Keysight" et un adaptateur pour brancher des fiches bananes sur une voie de l'oscillo.

Je ne connais pas du tout les points de touche. L'Oscilloscope ça peut aller, je connais le principe pour en avoir manipulé en cours de sciences physique au collège puis au lycée et je sais mesurer une fréquence et une tension avec. En revanche je découvre les fameux points de touche et ce ne sont pas que des cordons tout simple...
Ces modèles possèdent à leur base un petit bloc sur lequel est noté "10:1 passive probe, 150 MHz, 10 MOhms // 15pF"
A l'autre bout il y a une petite vis en plastique. C'est livré avec des adaptateurs pour agripper les câbles, tout plein de petites pièces en plastique ou en métal, et des petits tourne vis en plastique.
Donc les tournevis en plastique, ça doit être pour faire tourner les vis qui doivent régler quelque chose.

Sur l'Oscilloscope, un Metrix OX722, il y a deux prises notée "2v" et "0,2" et "Probe adjust 1KHz P.P".

Lorsque j'utilise l'adaptateur et des fils avec fiche banane pour faire une mesure sur ces points, j'obtiens un signal carré et j'ai constaté que la fréquence de ce signal était bien comme indiqué de 1KHz. La tension est bien aussi celle indiquée.
Lorsque j'utilise les points de touche "Keysight", j'observe deux choses : d'abord le signal obtenu n'est pas carré, c'est un carré déformé, arrondi. Ensuite, les tensions mesurées sont divisées par dix.
En tournant la petite vis de réglage, je retrouve un signal carré classique, par contre la tension mesurée est toujours divisée par dix.

J'ai donc émis l'hypothèse que le "Probe adjust" devait permettre d'étalonner les points de touche et de calibrer l'Oscilloscope.
Par contre je ne comprends pas pourquoi les tensions mesurées avec les points de touche sont divisés par dix, est-ce normal et quel est l'intérêt de la chose ?

Merci

[LeGrosChat]

Hello Buxi !

...Bon, comme tu l'as compris, les pointes de touche et la sonde de mesure sont indispensables à un oscillo, pour plusieurs raisons.
L'oscillo est un instrument qui est très utile pour mesurer et visualiser une succession de tensions variables dans le temps. Donc c'est effectivement une sorte de voltmètre, mais en plus avec une "base de temps" qui permet également de mesurer la durée des variations de la tension mesurée, grâce aux graduations sur l'écran, et ainsi d'en calculer la fréquence le cas échéant.

Le problème majeur d'un voltmètre, c'est que le fait qu'on vienne le brancher sur le circuit à mesurer suffit à modifier ce circuit en y rajoutant une branche "parasite", prise entre les deux points de mesure, et qui contient la résistance de l'étage d'entrée du voltmètre.
D'où l'importance que cette résistance d'entrée du voltmètre soit très élevée pour influer le moins possible sur le circuit à mesurer, donc sur la valeur de la mesure.

Pour vérifier, il suffit par exemple de faire le test en chargeant un petit condensateur chimique de 10µF/25V sous une tension de 9V, avec une pile (en respectant la polarité). Ensuite, on enlève la pile, et on place les pointes du voltmètre aux bornes du condensateur. La première mesure indiquera bien une valeur proche de 9V, mais cela va très rapidement diminuer pour arriver enfin à zéro en quelques secondes seulement. En fait, c'est la résistance interne de l'entrée du voltmètre, qui aura suffi à décharger complètement le condensateur. Au point que si on essaie avec une capacité beaucoup plus faible (par exemple 10nF), on risque de ne même pas avoir le temps de lire la valeur de la mesure, avant que le condensateur soit totalement déchargé.

...Pour un oscillo, c'est à peu près le même problème, avec d'autres contraintes techniques en plus, du fait qu'il va servir à mesurer des tensions alternatives, ou au moins variables dans le temps. Ce n'est donc plus seulement un problème de résistance d'entrée, mais d'impédance d'entrée du préampli de mesure. Parce que ce sont la résistance, mais également la capacitance de cet étage d'entrée qui vont alors influer sur le circuit à mesurer. Ce qui implique aussi une limitation supplémentaire au niveau des fréquences, pour espérer conserver des valeurs de mesure relativement fiable, car dans ce cas, l'impédance varie aussi avec la fréquence.

La sonde de mesure permet donc de venir rajouter une impédance supplémentaire, précisément calibrée, à celle de l'étage d'entrée de l'instrument de mesure, ce qui permet de limiter encore plus l'influence de l'oscilloscope sur le circuit à mesurer. La contrepartie à cette amélioration, c'est que le résultat de la mesure de tension doit être multiplié par le coefficient de la sonde (ici, c'est 10), pour retrouver la valeur réelle.
Dans cette catégorie, c'est à dire dans la gamme du Metrix OX722 et de beaucoup d'autre oscillos analogiques autour de 15 à 20MHz, les préamplis d'entrée ont généralement une impédance moyenne d'entrée de 1 à 2 Mohms, pour une capacité d'environ 15 à 30pF. Avec la sonde de mesure à 10:1, on obtient donc en tout 10Mohms/15pF.
Pour des applications audio, c'est très suffisant, même si quelquefois, certains oscillos numériques font mieux (mais à quel prix ! ).

L'autre avantage de la sonde de mesure, c'est que c'est un conducteur blindé sur toute sa longueur, pratiquement jusqu'à la pointe. C'est ce qui fait la grande différence avec les prises bananes, évidemment, et qui peut avoir une importance majeure en audio dans la "chasse au buzz" ! De nombreuses sondes de mesure possèdent également un petit switch (marqué x1/x10 par exemple) permettant de mettre en fonction ou non la résistance supplémentaire de 10Mohms, ce qui évite surtout de diviser par 10 la tensions de certains signaux particulièrement faibles (capsules de micro dynamique, ou pastilles piezzo, par ex).

...Il faut également savoir que les oscillos doivent absolument avoir leur châssis relié à la terre, ce qui est une évidente question de sécurité électrique pour l'opérateur.
Mais ça implique que l'une des bornes de mesure, à savoir la "masse" qui est reliée par construction au chassis de l'oscillo, est donc par conséquent elle aussi reliée à la terre.
Sachant cela, on peut donc parfois se passer d'avoir à relier le conducteur de masse sur la sonde de mesure, quand on contrôle un appareil dont la "masse audio" est reliée au châssis, et également à la terre par son alimentation. En fait, la liaison de la "masse audio" vers la borne de masse de l'oscillo se fait alors via la mise à la terre commune.
Par conséquent, contrairement à un voltmètre, un oscilloscope ne peut donc pas mesurer ni visualiser la tension du secteur directement à partir des conducteurs du réseau domestique, sous peine de déclencher le disjoncteur général !
Et bien sûr, il serait extrêmement dangereux de supprimer la liaison à la terre du châssis de l'oscillo, et même carrément suicidaire de vouloir connecter directement les bornes de mesure de l'oscilloscope aux conducteurs du secteur : un simple contact avec le chassis ou la façade de l'oscillo, ça peut être l'électrocution fatale !!!
En revanche, un voltmètre, qu'il soit numérique ou à aiguille, permet de connecter ses pointes de touche directement aux fils du secteur (phase ou neutre) sans aucun problème, du fait de son isolation électrique complète, et parce que son alimentation sur piles est entièrement autonome.
Si on a besoin de contrôler le tracé de la tension secteur (pour identifier des parasites ou des surtensions, par exemple), la solution consiste à passer par un transformateur qui va assurer une parfaite isolation galvanique entre le secteur et l'oscillo, ce qui permet alors de connecter les sondes aux bornes du secondaire du transformateur.
Sans cette isolation galvanique, le disjoncteur doit absolument déclencher, à moins d'une grave anomalie potentiellement mortelle au niveau de l'installation électrique.

[Buxi]

Waa ! Merci pour cette réponse très détaillée !
Bon maintenant j'ai tout compris ;) dernière chose, mais c'est plus pour confirmer ce que je pense avoir compris, les deux prises qui génèrent un signal carré, ça sert aussi à régler la sonde ? Par exemple, je branche la sonde sur la prise notée "2v Probe adjustement", et je tourne la petite vis pour que le signal affiché sur l'oscillo soit un signal parfaitement carré, c'est ça ?

Je suis super content d'avoir récupéré cet oscilloscope, j'ai un Theremin Etherwave de Moog et pour le régler finement il est conseillé d'utiliser un oscilloscope et de faire des mesures à certains endroit du circuit électronique. Maintenant je vais pouvoir peaufiner le réglage.

[lulrik]

Très bon appareil,

En effet, il faut tourner le potentiomètre de la sonde pour afficher un carré parfait à l'écran.

Metrix OX722, le miens perd parfois en stabilité sur la voie B. Un parasite apparait. C'est un faux contact sur les boutons de sélection de voie, A, B. C'est un défaut connu qui était présent sur toute la série que j'ai manipulé en lycée.

Manœuvre les boutons, clac clac clac,, une dizaines de fois et ça devrais être bon.

[LeGrosChat]

...Oui, la petite borne de test avec ce signal carré (2Vcc/1kHz, généralement), on la retrouve pratiquement sur tous les oscillos.
Ça permet effectivement de calibrer la sonde (avec la petite vis), mais pas que la sonde : le reste de l'oscillo également...

Grâce à elle, on peut aussi régler finement l'affichage de l'amplitude de la courbe sur le tube de l'oscillo, pour qu'on puisse mesurer, le plus précisément possible, les tensions à partir des graduations sur l'axe vertical, et bien sûr en fonction du calibre de l'entrée (en V/div, c'est à dire volts par division). Il y a un petit potard prévu pour cela, sur chaque voie.

Évidemment, une fois qu'on a réglé la courbe sur l'axe vertical (Y), il faut aussi le faire sur l'axe horizontal (X). Et parce que cette fréquence de 1kHz du signal de test est précise, cela permet de bien calibrer la vitesse de balayage du spot(cette fois-ci en mS/div, mais aussi en S et µS/div) avec un autre petit potard de réglage fin pour la base de temps.

...Du coup, quand tu auras fini ces calibrages en Y et en X, tu pourras vraiment valider les mesures effectuées grâce aux graduations sur le tube.

[Buxi]

Merci, j'avais bien compris. C'est pratique ! ;)

[Push-Pull]

j'ai ramené l'oscilloscope chez moi, et en prime, ils m'ont filé une paire de points de touche de marque "Keysight" et un adaptateur pour brancher des fiches bananes sur une voie de l'oscillo.

Excellent ! Bravo man pour ce sauvetage pré-benne !

Chose amusante, le mien vient aussi d'une école.
C'est un Philips PM-3232:



Il m'a rendu déjà bien de fiers services, celui-là !!


En même temps, ces trucs ne valent plus rien, quand on voit des trucs comme les produits Bitscope...

[pfeuh]

je suis passé en plusieurs étapes d'un Tektronik de 1958 avec racks interchangeables (j'avais aussi le rack sample and hold) à un truc chinois de 8cm x 8cm à 20 euros, la déchéance...

[romain]

Bah le mien, un vieux metrix OX803B, y'a un canal qui vient de lâcher
J'ai la loupiote qui clignote et rien sur l'écran ...

Pas de condos suspects, et c'est super complexe, je sais pas où regarder.

Z'avez une idée ?

[patroche]

Ca doit faire 15 ans que j'ai ce vieux coucou, je dois dire qu'il est increvable