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开关反弹测试

通过使用一台价格较低的基于PC的示波器,我们可以测量当一个机械开关的状态发生变化时产生的噪声。这里描述的实验测量的是开关建立时的时间量,并且展示了一种减少反弹影响的方法。
工具/原料
1

安装了PicoScope6软件的计算机

2

一台DrDAQ数据记录仪或PC示波器

3

各种用于测试的开关

4

9V电池

5

面包板

6

导线及连接器

方法/步骤
1

电池、电阻以及电路中的开关连接图如下。将示波器探头连接至A点。PicoScope软件中设置采样时间为1ms/div,±10V,DC。触发设置为重复触发,A通道,在6000mV下降10%时预触发。

2

反复操作几次开关,并通过眼睛观察或使用游标卡尺测量反弹区域的时间长度。连接其它的开关,按照以上方法测量反弹的长度。尝试测试不同特点的开关,大型的开关、小型的开关、当按下它们时会出现一个微型的“click”的按钮,还有其它不同种类的。尝试着只是用一条线而不是一个开关。对于每一个开关要把其主要的特性以及反弹区域的长度记录在表格当中。

3

将PicoScope采样时间改为200ms/div。将触发方式改为单次触发。采用最简单的开关动作,(使其变为强者也是一个好主意),当示波器开始记录时,尽可能多的进行按压。观察变化的轨迹,并使用标尺找到两个相互之间最紧密的上升沿或下降沿,测量两个上升沿或下降沿之间的距离。(通过制作组内的每个人的一个名单完成一项有趣的实验:调查他们每天花费在电脑游戏上的时间是多少,两次按下开关之间的距离是多少。)如果开关是一个非常不好的开关,那么反弹可能会对这部分产生影响。但是对于大多数开关,你在Part A中可能不会看到明显的反弹部分。

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如Part A中的操作一样捕获一个开关按钮,你可以发现一个很大的改进。事实上,波形图中应该只有一个下降沿,在反弹过程中可能会产生一些小的波动。你能解释一下这是如何工作的吗?实验中采用较大或较小的电容来观察波动的高或低。改变触发条件为上升沿触发,观察开关释放过程中的波形(或者设置时基为一个更长的时间,在同一个屏幕上捕捉开关按下和释放过程中的波形。)如果完成了测量电容器电容值的实验,那么对上升沿的形状应该很熟悉,并且在开关发生额外的跳变时,波形应该出现额外的波动。

注意事项

为了消除抖动可在电路中添加一个1μF的电容进行测试。

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