چگونگی استفاده از اسیلوسکوپ

چگونگی استفاده از اسیلوسکوپ

نحوه استفاده از اسیلوسکوپ، بستگی به مدل اسیلوسکوپ و تجهیزات موجود در آن دارد. بنابراین در زمان استفاده از اسیلوسکوپ، باید دانش کافی از تجهیزات و مدل اسیلوسکوپ، داشته باشید.

چند مرحله ساده در ذیل، برای استفاده از استانداردترین اسیلوسکوپ، به کار می‎رود.

9 گام ساده برای استفاده از اسیلوسکوپ

• در ابتدا، پراب را به اسیلوسکوپ متصل کرده و دستگاه را راه اندازی نمایید.
• اطمینان حاصل کنید که کانال درست، روشن شده باشد و همه کانال‎های دیگر، خاموش باشند.
• دستگاه را روی DC تنظیم کرده و سیگنال ورودی را ببینید. یا این که دستگاه روی AC تنظیم و المان DC را فیلتر نمایید.
• اطمینان حاصل کنید که پراب‎های کنترلی، به درستی تنظیم و ست شده باشند.
• با استفاده از دکمه تریگر، منابع تریگر را تنظیم کنید.
• پراب خود را تست و تیون (Test and Tune) کنید تا بتواند موج مربعی را بسازد. اگر تصویر موج، هنوز به صورت استاتیک ظاهر نشده، سطح تریگر را تنظیم کرده و آن را پایدار کنید.
• در صورت نیاز، خازن جبرانی را در پراب، تیون کنید تا قابلیت تنظیم و کنترل داشته باشد. تا جایی که لبه های موج مربعی، کاملا زاویه‎دار شده و یا به سادگی می‎توانید دکمه تیون خودکار را بزنید. (اگر اسکوپ شما از این قابلیت پشتیبانی می‎کند).
• حالا آماده هستید تا آزمایشات اندازه گیری خود را شروع کنید. پراب خود را به دستگاه وصل کرده و هر کدام از المان‎های مداری خود را مورد تست و آزمایش قرار دهید.
• فراموش نکنید از کنترل نمایشگر اسیلوسکوپ استفاده کنید. کنترل نمایشگر اسیلوسکوپ، برای نشان دادن مرکز فرم موج روی صفحه و زوم کردن آن در موقعیت‎های مورد نیاز، به کار می‎رود.

علاوه براین، قابلیت‎های بیشتری برای اسیلوسکوپ شما ممکن است ارائه شود که البته، تنظیمات آن پیچیده است. به عنوان مثال:

• اگر شما می‎خواهید از MSO استفاده کنید باید، سیگنال های دیجیتال و آنالوگ را آنالیز کنید. چون اعوجاج زمانی ممکن است رخ دهد.
• کنترل اعوجاج و تنظیم سیگنال‎های جداگانه برای همبستگی زمانی دقیق، ضروری است.
• نیاز است که بین زمان و حالت، بهترین انتخاب را داشته باشید. نمونه‎های زمانبندی و حالت منطقی سیگنال را نیز می‎بایست کاملا تحلیل کنید.

چگونگی استفاده از اسیلوسکوپ برای اندازه گیری ولتاژ

تنظیمات اولیه بسیاری از اسیلوسکوپ‎ها به نحوی است که مقدار ولتاژ را در طول زمان، نمایش می‌دهد. به عبارت دیگر، فرم موج روی صفحه اسیلوسکوپ، نمایش داده می‎شود و یک سیگنال را با ولتاژ نگاشت می‎کند. این نگاشت، در محور عمودی (محور y) و محور افقی (محور x)،  انجام می‎شود.

محاسبه دستی ولتاژ با استفاده از یک اسیلوسکوپ

اصلی‎ترین راهکار برای محاسبه ولتاژ، شمارش تقسیم ولتاژ از بالا به پایین و تکثیر آن با استفاده از ولتاژ / تعداد تقسیم، است که روی صفحه نمایش داده می‌‎شود (مقیاس محور y). به هرحال، در بسیاری از اسیلوسکوپ‎ها، محاسبات دستی مورد نیاز نیست.

یک راهکار آسان برای محاسبه ولتاژ با اسیلوسکوپ

به سادگی می‎توان دکمه measure را انتخاب نمود و سپس ولتاژ پیک  به پیک یا peak to peak voltage را انتخاب نمایید. دو نقطه را روی صفحه مشخص کنید تا تفاوت آنها را اندازه گیری نمایید. بسیاری از اسکوپ‎ها، امکان یکنواخت سازی کامل ولت متر دیجیتالی را دارند. با استفاده از یک اسیلوسکوپ سیگنال مختلط، شما نمی‎توانید تنها پارامترهای سیگنال آنالوگ را اندازه گیری کنید. ولی می‎توانید به صورت همزمان، سیگنال دیجیتال را شبیه سازی نمایید. زمانی که تریگر کردن به صورت متفاوت برای سیگنال دیجیتال و آنالوگ کار می‎کند، می‎توانید از اسیلوسکوپ سیگنال مختلط و سنکرون سازی (همگام سازی) آنها استفاده کنید. در بسیاری مواقع، میتوان همه توابع را در تحلیل گرهای منطقی، پیاده سازی نمود که کاملا با اسیلوسکوپ قابل مشاهده می‎باشند.

انجام یک تست مدار منطقی

یکی از روش‎های اندازه گیری ولتاژ، در بالا ذکر شد و شما می‎توانید از اسیلوسکوپ سیگنال مختلط برای مقیاس سنجی سیگنال دیجیتال و انجام یک تست مدار منطقی استفاده نمود.

• دو پراب اسیلوسکوپ را به کانال 1 و کانال 2 متصل کرده و سپس کلید Auto را فشار دهید.
• از کنترل نمایشگر برای مشخص سازی مرکز فرم موج روی صفحه استفاده نمایید. سپس نقاط تقاطع و سیکل‎های کامل را نشان دهند.
• زمانی که تقاطع فرم موج، نشان داده شد، از مکان نما برای اندازه گیری ولتاژ، استفاده نمایید. فلیپ‎های ولتاژ بالا و ولتاژ پایین، در سطح خروجی منطقی ثبت شده و این مقدار منطقی می‎تواند بالا یا پایین باشد

چگونگی اندازه گیری اندوکتانس با استفاده از اسیلوسکوپ و سیگنال ژنراتور

با استفاده از اسیلوسکوپ، شما می‎توانید اندوکتانس را بدون مولتی متر (LCR متر) اندازه گیری کنید. به عنوان مثال، ممکن است که از یک پراب جریان برای اندازه گیری اندوکتانس روی یک شیب ولتاژ – جریان، استفاده نمایید. این کار، با استفاده از جریان پیک (برحسب آمپر) و زمان بین پالس (میکروثانیه) انجام می‎گردد. اندوکتانس را می‎توان با تکثیر این مقادیر و تقسیم مجموع جریان پیک، به دست آورد. شما با تنظیم اندوکتانس، می‎توانید یک مدار را طراحی کنید. این کار، تحت عنوان یک کپاسیتانس شناخته شده و یک سری مقاومت، در آن، جایگذاری می‎گردد. اندوکتانس را میتوان با استفاده از  فرکانس تشدید یا resonant frequency  محاسبه نمود. به همین ترتیب، سیستم به یک مقاومت متصل شده (با یک مقدار مشخص) و تحت تست قرار می‎گیرد. با اعمال یک سیگنال و تنظیم فرکانس، ولتاژ مساوی بین این دستگاه‎ها ظاهر می‎شود. یک DSO می‎تواند برای اندازه گیری اندوکتانس مشابه MSO کار کند. به این ترتیب شما تنها نیاز دارید که از عملکردهای آنالوگ اسکوپ استفاده نمایید.

اساسی‎ترین عملکردهای یک اسیلوسکوپ چیست؟

اولین عملکرد یک اسکوپ، اندازه گیری فرم موج سیگنال الکتریکی است. مهندسین از آنها برای عیب یابی مدار، تست عملکرد تجهیزات و رفتار مدار الکتریکی آنها استفاده می‎نماید. پرابهای اسیلوسکوپ، متصل به مدار شده و مورد تست قرار می‎گیرد. بنابراین اسکوپ، ولتاژ را روی صفحه نمایش، مشخص می‎نماید. سپس کاربر می‎بایست به تنظیم و کنترل دامنه سیگنال نمایش داده شده پرداخته و اثرات آفست نیز روی فرم موج، قابل مشاهده می‎باشد. سپس فرم موج‎ها را می‎توان برای مرجع آینده ثبت نمود.

به طور کلی، مهندسین در بسیاری از زمینه‎ها می‎توانند از اسکوپ استفاده کنند. تکنسین ها و محققین نیز قطعا برای انجام فعالیت‎ها و تحقیقات خود نیاز به اسیلوسکوپ دارند.

مهندسین که نیاز به فهم آنچه در مدار اتفاق می‎افتد دارند، می‎بایست از اسیلوسکوپ استفاده نمایند. همین طور تکنسین برای عیب یابی مدار، نیازمند اسیلوسکوپ است.

همین طور اسیلوسکوپ برای دانشجویانی که می‎خواهند اطلاعات بیشتری راجع به مدار به دست آورند مورد نیاز است.

چگونگی اندازه گیری جریان با استفاده از اسیلوسکوپ

یکی از رایج ترین کاربردهای اسیلوسکوپ، اندازه گیری جریان است. جریان، به سادگی از طریق یک مدار یا کنداکتور، انجام شده که برحسب آمپر می‎باشد. ضروری است که بفهمیم چه مقدار جریان در مدار استفاده شده و برای امنیت یا تحلیل توان به کار رفته است. این مقیاس سنجی می‎تواند با توجه به عملکردهای مختلف، متفاوت باشد.

سه نوع جریان وجود دارد:

• جریان بالا (صدها تا هزاران آمپر)
• جریان پایین (میکروآمپر تا آمپر)
• بین (10 میلی آمپر تا 30 آمپر)

مقیاس سنجی های دستی مثل روش قانون اهم، برای اندازه گیری جریان با استفاده از اسکوپ شما قابل انجام است. یک راهکار موثرتر جریان تست، با استفاده از پراب جریان اسکوپ شما قابل انجام است. شما می توانید مقیاس سنجی را برحسب آمپر و به طور مستقیم روی صفحه خود، مشاهده کنید و هیچ نیازی به محاسبات اضافی نیست.