اسیلوسکوپ چیست؟
oscilloscope چیست؟ همانطور که گفته شد، اسیلوسکوپ دستگاه الکترونیکی پیچیده است که از نرم‌افزار‌ها و ماژول‌های سخت‌افزاری الکترونیکی مختلف تشکیل شده است. این‌ها برای ضبط، پردازش، ذخیره و نمایش داده‌هایی که نشان‌دهنده سیگنال مورد علاقه اپراتور است، به طور یکپارچه کار می‌کنند.
اسیلوسکوپ دیجیتال که اسیلوسکوپ نمونه‌برداری دیجیتال نیز نامیده می‌شود، رایج‌ترین اسیلوسکوپ است که برای اهداف مختلفی مانند ویژگی‌های اندازه‌گیری، ذخیره‌سازی، نمایش و ... استفاده می‌شود.
انواع اسیلوسکوپ
عملکرد یک اسیلوسکوپ دیجیتال به نرخ نمونه و پهنای باند بستگی دارد. انواع مختلفی از اسیلوسکوپ‌های دیجیتال امروزه در دسترس هستند. پیشنهاد می شود مقاله دیگر ما درباره ترانس دست دوم چیست و چه کاربردهایی دارد را بخوانید.
در اسیلوسکوپ دیجیتال، فرکانس سیگنال‌های مکرر با پهنای باندی که باید نمایش داده شود محدود می‌شود. همچنین، نرخ نمونه، توانایی اسیلوسکوپ را برای گرفتن گذرا محدود می‌کند. در ادامه در مورد انواع اسیلوسکوپ صحبت می‌کنیم.
- اسیلوسکوپ ذخیره سازی دیجیتال
اسیلوسکوپ ذخیره‌سازی دیجیتال دستگاهی است که رویداد‌های گذرا را ثبت می‌کند و سپس آن رویداد‌ها را برای تجزیه و تحلیل بیشتر، چاپ، بایگانی و سایر فرآیند‌های مشابه قرار می‌دهد.
در این نوع اسیلوسکوپ، ذخیره‌سازی دائمی وجود دارد که به کمک آن می‌توان هر نوع سیگنالی را ضبط و برای آنالیز بر روی رسانه‌های دیگر بارگذاری کرد. با این نوع اسیلوسکوپ، چهار سیگنال دیگر را می‌توان به طور همزمان تجزیه و تحلیل کرد.
- اسیلوسکوپ های فسفر دیجیتال
در مقایسه با یک اسیلوسکوپ ذخیره‌سازی دیجیتال استاندارد، اسیلوسکوپ فسفر دیجیتال در گرفتن سیگنال و تجزیه و تحلیل آن سریعتر است.
از پردازش موازی استفاده می‌کند که با کمک آن می‌توان به سطح عملکرد تجسم سیگنال در زمان واقعی دست یافت، و همچنین به ارائه بالاترین نرخ نمونه‌گیری کمک می‌کند.
در نمایش شدت سیگنال به یک اسیلوسکوپ آنالوگ شبیه است. با تکرار اثر فسفر، این دستگاه به ذخیره‌سازی پایگاه داده مقادیر شکل موج‌های شکست خورده کمک می‌کند. شدت نمایشگر را افزایش می‌دهد که در آن شکل موج‌ها همپوشانی دارند.
- اسیلوسکوپ ذخیره سازی دیجیتال قابل حمل یا Fluke DSO
اسیلوسکوپ‌های قابل حمل دستگاهی هستند که هم از نظر ویژگی و هم از نظر اندازه محدود هستند. همانطور که از نام آن پیداست، می‌توان آن‌ها را به راحتی حمل کرد.
این دستگاه‌ها دارای یک پوشش محافظ فوق‌العاده بادوام هستند که می‌توان از آن در هر نوع کاربرد می‌دانی و کشف عیب استفاده کرد.
- اسیلوسکوپ سیگنال مختلط (MSO)
هنگامی که صحبت از استفاده از اسیلوسکوپ به میان می‌آید، مهندسان معمولاً از ترکیبی از اسیلوسکوپ‌های دیجیتال و تحلیلگر‌های منطقی استفاده می‌کنند. این نوع اسیلوسکوپ‌ها دارای حدود ۲ تا ۴ کانال ورودی آنالوگ و حدود ۱۶ کانال ورودی دیجیتال هستند.
- اسیلوسکوپ نمونه برداری دیجیتال
اسیلوسکوپ‌های نمونه‌برداری دیجیتال از نظر تکنیکی که برای تجارت پهنای باند بالاتر برای محدوده دینامیکی کمتر استفاده می‌شود، کمی متفاوت هستند.
این اسیلوسکوپ‌ها قرار است دامنه کامل سیگنال ورودی ترانس دست دوم را کنترل کنند، زیرا ورودی در این دستگاه متحرک یا تقویت نمی‌شود، بنابراین به طور کلی محدوده را به حدود ۱ ولت پیک به اوج محدود می‌کند.
این نوع از اسیلوسکوپ‌ها در مقایسه با سایر انواع اسیلوسکوپ، سیگنال‌ها را سریعتر می‌گیرند. این زمانی ممکن است که بزرگی سریعتر باشد و پهنای باند از ۸۰ گیگاهرتز فراتر رود. پیشنهاد می شود درباره دیود چیست بخوانید.
اندازه گیری ولتاژ با اسیلوسکوپ
اسیلوسکوپ وسیله‌ای است که به کاربر اجازه می‌دهد تا ویژگی‌های مختلف یک ولتاژ یا جریان را اندازه‌گیری کند. می‌توان از آن برای مشاهده چگونگی تغییر سیگنال در طول زمان استفاده کرد. در عیب‌یابی مدار‌های الکترونیکی مفید است زیرا می‌تواند نشان دهد که آیا مدار مورد آزمایش سیگنال مورد انتظار را تولید می‌کند یا خیر.
این ابزار‌ها در زمینه‌هایی مانند الکترونیک، آکوستیک، مخابرات، پردازش سیگنال و الکترونیک پزشکی استفاده می‌شوند. اسیلوسکوپ‌ها ابزار پیچیده‌ای هستند که نمایش بصری مدار را تولید می‌کنند. آن‌ها امکان تجزیه و تحلیل سیگنال الکتریکی را در زمان واقعی فراهم می‌کنند.
یک اسیلوسکوپ را می‌توان برای اهداف مختلفی استفاده کرد، از عیب‌یابی اولیه تا تحقیقات پیشرفته. اسیلوسکوپ ذخیره‌سازی دیجیتال دستگاهی با فناوری‌های پیشرفته مانند اتصال سیم و معماری CMOS است که می‌تواند به طور گسترده در زمینه‌های مختلفی از جمله:
- وسایل الکترونیکی خودرو
- لوازم الکترونیکی مصرفی
- ارتباطات دیجیتال
کاربرد اصلی اسیلوسکوپ ذخیره‌سازی دیجیتال برای نمایش شکل موج سیگنال‌ها استفاده می‌شود. می‌توان از آن در بسیاری از زمینه‌ها مانند سیگنال، الکتریکی، تست و اندازه‌گیری مبدل، طراحی تجهیزات الکتریکی، زمینه تست تجهیزات پزشکی و غیره استفاده کرد. پیشنهاد می شود مقاله دیگر ما درباره هارت چیست را بخوانید.
نحوه کار با اسیلوسکوپ
داشتن دانش اولیه در مورد نحوه کار با اسیلوسکوپ، موضوع مهمی است تا بتوانید بهترین استفاده را از آن ببرید. بگذارید روی برخی از مراحل مفیدی که باید برای استفاده صحیح از اسیلوسکوپ بدانید تمرکز کنیم:
- اولین قدم استفاده از هر دستگاهی با روشن و خاموش کردن دستگاه است. سوئیچ با برچسب برق یا خط روی دستگاه موجود خواهد بود. باید دکمه روشن/روشنی را که در آنجا موجود است فشار دهید.
- یک نشانگر روشن/خاموش یا یک نشانگر نور پس از اینکه برق به دستگاه داده شد، می‌آید.
- پس از روشن کردن دکمه پاور دستگاه، باید منتظر بمانید تا نمایشگر اسیلوسکوپ به a تبدیل شود.
- امروزه برخی از اسیلیسکوپ‌ها دارای فضایی مبتنی بر نیمه هادی هستند. از سوی دیگر، برخی از آن‌ها از لوله‌های پرتو کاتدی تشکیل شده‌اند که قبل از ظاهر شدن در نمایشگر، مدتی طول می‌کشد تا گرم شوند. هر دو نوع نمایشگر قبل از نمایش به زمان نیاز دارند تا گرم شوند. بنابراین، ممکن است لازم باشد تقریباً یک دقیقه صبر کنید تا از اسیلوسکوپ استفاده شود.
- هنگامی که صفحه نمایش ظاهر شد، باید برای یافتن ردیابی آماده باشید. این اولین مرحله برای استفاده از اسیلوسکوپ است زیرا شکل موج‌های دیگر را می‌توان روی صفحه نمایش مشاهده کرد، اما قبل از آن، باید روی پیدا کردن ردیابی کار کنید.
- برای این کار، می‌توانید با قرار دادن ماشه در مرکز آن کار کنید و آن را کاملاً در خلاف جهت عقربه‌های ساعت خاموش نگه دارید.
- اکنون باید کنترل دیگر را نیز با قرار دادن آن‌ها در موقعیت‌های افقی و عمودی در مرکز تنظیم کنید. در این مرحله، اثر باید قابل مشاهده باشد. با این حال، اگر ردیابی قرار نداشته باشد، می‌توانید دکمه Beam finder را فشار دهید تا مکان آن را پیدا کنید.
- مرحله بعدی پس از یافتن ردیابی، تنظیم‌گین کنترل در موقعیت افقی است. کنترل بهره باید به گونه‌ای تنظیم شود که درختان مورد انتظار بتوانند صفحه عمودی را پر کنند.
- فرض کنید شکل موج مورد انتظار تقریباً ۸ ولت اوج به اوج باشد و صفحه نمایش در قسمت کالیبره شده حدود ۱۰ سانتی‌متر ارتفاع داشته باشد. سپس، باید کنترل بهره را روی ۱ ولت سانتی‌متر تنظیم کنید. مسیر از این پس ۸ سانتی‌متر خواهد بود که صفحه را اشغال می‌کند.
- پس از تنظیم‌گین کنترل، باید سرعت مبتنی بر زمان را تنظیم کنید، که بستگی به چیزی دارد که باید روی صفحه ببینید.
- فرض کنید یک شکل موج دارای دوره زمانی ۱۰ میلی ثانیه است. سپس، صفحه نمایش ممکن است ۱۲ سانتی‌متر عرض داشته باشد. در این مرحله، سرعت پایه زمان‌بندی یک MS بر سانتی‌متر خواهد بود.
- پس از تنظیم سرعت مبتنی بر زمان، باید سیگنال را اعمال کنید و اکنون یک تصویر قابل مشاهده است.
- پس از اعمال سیگنال، باید سطح ماشه را تنظیم کنید تا از مثبت یا منفی بودن لبه آن مطلع شوید. شکل موج پایه زمانی توسط کنترل سطح ماشه کنترل می‌شود و سپس ردیابی روی شکل موج شروع می‌شود.
- همچنین تعیین اینکه ماشه‌ها باید روی لبه مثبت یا منفی قرار بگیرند بسیار مهم است تا بتوان آن‌ها را مطابق تصویر مورد نیاز تنظیم کرد. پیشنهاد می شود مقاله دیگر ما درباره نحوه بستن ترمینال برق را بخوانید.
در این مقاله دراین مورد صحبت کردیم که اسیلوسکوپ چیست؟ و دانستیم اسیلوسکوپ برای مشاهده تغییرات سریع ولتاژ و جریان زمانی که نمی‌توانیم این تغییرات رابا مولتی متر مشاهد کنیم استفاده می‌شود، سیگنال‌های الکتریکی توسط اسیلوسکوپ به صورت گرافیکی نمایش داده می‌شود و می‌بینیم که چگونه این سیگنال‌ها در طول زمان تغییر می‌کنند.
وظیفه اصلی یک اسیلوسکوپ اندازه‌گیری ولتاژ است. به زبان ساده ترباید بگوییم در طبیعت نیرو‌هایی نامرئی وجود دارد و سنسور‌ها می‌توانند این نیرو‌ها را به سیگنال‌های الکتریکی قابل مشاهده تبدیل کنند وبا وسایلی نظیر اسیلوسکوپ قابل درک کنند.
