اسیلوسکوپ

اسیلوسکوپ یا نوسان‎نما در تعداد زیادی از محصولات، مدارها یا قطعات الکتریکی استفاده می‎شود و وظیفه آن اندازه گیری ولتاژ است.

ما در این مقاله در ایلکوشاپ، شما را با عملکرد کلی اسیلوسکوپ آشنا می‎کنیم و در ادامه همراه شما هستیم با ارائه محصولات برتر فروشگاه ایلکوشاپ.

اسیلوسکوپ چیست؟

اسیلوسکوپ، در فارسی به نام نوسان نما هم گفته می‎شود. اسیلوسکوپ یک ابزاری است که سیگنال‎های الکتریکی را از مدار گرفته و آن را به صورت نمای گرافیکی نشان می‎دهد. ما در مانیتور اسیلوسکوپ می‎توانیم ببینیم که این سیگنال‎ها در طی زمان چگونه تغییر می‎کنند.

اگر شما هم یک مهندس الکترونیک هستید، قطعا می‎دانید که برای اندازه‎گیری انواع پدیده‎های الکتریکی می‎توان از اسیلوسکوپ استفاده نمود. به این ترتیب، با سرعت هرچه تمام‎تر، طرح‎های مدار شما آزمایش شده و در صورت هرگونه مشکل، می‎توان سریعا آن را عیب یابی نمود.

حال ممکن است سوال برای شما پیش بیاید که اساسا وظیفه کلی اسیلوسکوپ چیست؟

در یک کلام، عملکرد و وظیفه اساسی اسیلوسکوپ، اندازه گیری امواج ولتاژ است. شما امواج ولتاژ را می‎توانید در یک نمودار مشخص کنید و به راحتی نتیجة مورد نظر خود را بگیرید.

اسیلوسکوپ اطلاعات زیادی را می‎تواند در مورد سیگنال ورودی به شما بدهد. این اطلاعات، شامل مقدار زمانی و ولتاژ یک سیگنال، فرکانس سیگنال نوسانی، قطعات متحرک به کار رفته در مدار، فرکانس بخش‎های خاص سیگنال، وجود یک قطعه معیوب و .. می‎شود.

کاربرد اصلی اسیلوسکوپ

همانطور که گفتیم کاربرد اصلی اسیلوسکوپ در درجه اول، اندازه گیری ولتاژ است. ولی در عین حال اسیلوسکوپ می‎تواند انواع متفاوتی از سیگنال را شناسایی و اندازه گیری نماید.

اسیلوسکوپ برای اندازه گیری جریان

چند راهکار برای استفاده از اسیلوسکوپ برای اندازه گیری جریان، وجود دارد. یکی از این روش‎ها اندازه گیری افت ولتاژ در یک مدار سری است. به این ترتیب که اگر افت ولتاژ را در یک مدار شنت یا سری محاسبه کنید، می‎توانید به سادگی جریان را نیز محاسبه نمایید.

راهکار دیگر برای اندازه گیری جریان، این است که به آسانی می‎توان از پراب جریان استفاده نمود.

اسیلوسکوپ برای اندازه گیری صدا

جالب است بدانید که اسیلوسکوپ برای اندازه گیری صدا نیز به کار برده می‎شود. برای اندازه گیری صدا از طریق اسیلوسکوپ شما به یک مبدل احتیاج دارید که سیگنال صوتی را به ولتاژ تبدیل نماید. سپس می‎توانید آن را به یک کانال در محدوده مشخصی، وصل نمایید. سپس، می‎توانید سیگنال را به شکل ولتاژ متناظر در مقابل زمان، مشاهده نمایید.

اسیلوسکوپ برای اندازه گیری ظرفیت خازنی

بله درست خواندید. با اسیلوسکوپ می‎توانید ظرفیت خازن را نیز اندازه گیری کنید. ممکن است سوال برای شما پیش بیاید که مگر با اسیلوسکوپ می‎توان ظرفیت خازن را به طور مستقیم اندازه گیری نمود؟ درست است که نمی‎توان این کار را کرد ولی می‎توانیم برای اندازه گیری ظرفیت خازنی یک سیستم الکتریکی مثل خازن، ثابت زمانی آن را به دست آورد و سپس ظرفیت واقعی سیستم الکتریکی با استفاده از ژنراتور تابع دلخواه یا Generator Arbitrary function، قابل محاسبه می‎باشد.

اسیلوسکوپ برای اندازه گیری ولتاژ DC

تعداد زیادی از اسیلوسکوپ‎های جدید، به صورت خودکار امکان اندازه گیری ولتاژ DC را دارند. ولی فراموش نکنید که می‎توانید به صورت دستی با شمارش شبکه‎های عمودی و ضرب کردن این مقدار در ولتاژ اندازهگیری نمود.

اسیلوسکوپ برای اندازه گیری فرکانس

همانطور که گفته شد تعداد زیادی از اسیلوسکوپ‎های جدید، همانطور که ولتاژ DC را اندازه می‎گیرند، فرکانس را نیز می‎توانند به صورت خودکار اندازه گیری نمایند. با این وجود، می‎توانیم فرکانس را به صورت دستی با محاسبه دوره تناوب سیگنال با استفاده از مکان نما یا شبکه افقی و تقسیم آن بر دوره تناوبی، می‎توان به راحتی فرکانس را به دست آورد.

اسیلوسکوپ برای اندازه گیری اندوکتانس

در صورتی که مولتی متر در دسترس ندارید، به راحتی می‎توانید اندوکتانس را با استفاده از یک اسیلوسکوپ و یا ژنراتور تابع اندازه گیری نمایید. البته در نظر داشته باشید که مقدار عدم قطعیت 3 تا 5 درصد را در این اندازه گیری ساده لحاظ نمایید.

چگونگی عملکرد اسیلوسکوپ

شما با استفاده از یک اسیلوسکوپ این امکان را دارید که ولتاژ بین دو نقطه در مدار را مشاهده کنید و متوجه شوید که چگونه ولتاژ در طی زمان تغییر می‎نماید. مثلا در نظر داشته باشید که اگر هدف شما بررسی یک ولتاژ سینوسی باشد، اسیلوسکوپ می‎تواند شکلی مشابه شکل زیر را به شما نشان دهد.

اگر موجی شبیه به موج سینوسی فوق روی صفحه اسیلوسکوپ مشاهده کنید، می‎توانید نحوه عملکرد کلی مدار را به دست آورید. شما با استفاده از شکل کلی موج، می‎توانید مشکلات احتمالی مدار را بررسی کنید و عملکرد آن را مشخص نمایید.

ولتاژ سینوسی اسیلوسکوپ

انواع مختلف اسیلوسکوپ

اسیلوسکوپ‎ها را می‎توان در دو گروه اسیلوسکوپ آنالوگ و اسیلوسکوپ دیجیتال  دسته بندی کرد که با قیمت‎های متفاوت موجود می‎باشند.

نکته‎ای که باید توجه داشته باشید این است که اسیلوسکوپ‎ دیجیتال، ممکن است برخی از سیگنال‎های گذرا را لحاظ نکنند؛ این در حالی است که اسیلوسکوپ‎های آنالوگ برای برنامه‎های عیب یابی، ارزش فوق العاده بالایی دارند. به هرحال، توجه داشته باشید که اسیلوسکوپ‎های فسفری دیجیتالی مدرن نیز می‎توانند برای این منظور مورد استفاده قرار گیرند.

اسیلوسکوپ آنالوگ به چه صورت کار می‎کند؟

شاید بدانید که یک اسیلوسکوپ آنالوگ با استفاده از آمپلی فایرها با بهره بالا، می‎توانند شکل موج مورد نظر شما را روی مانیتور خود، نشان دهند و برای این کار از لوله سبز کاتدی استفاده می‎نمایند. به طور ساده‎تر می‎توان گفت که اسیلوسکوپ‌های آنالوگ، قدیمی‎ترین انواع اسیلوسکوپ می‎باشند و برای اولین بار در دهه 1940 میلادی روانه بازار شدند.

شاید برای شما سوال پیش بیاید که اسیلوسکوپ آنالوگ، از چه قسمت‎هایی تشکیل شده است؟ یک اسیلوسکوپ آنالوگ، از چندین کانال عمودی، یک کانال افقی، یک سیستم راه انداز یا trigger  یک پایه زمانی و یک ماژول لوله پرتو سبز کاتدی، تشکیل شده است.

کانال عمودی به کار رفته در اسیلوسکوپ آنالوگ، از یک تضعیف کننده، یک پیش تقویت کننده، یک آمپلی فایر یا تقویت کننده عمودی و یک خط تاخیر آنالوگ می‎باشد که سیگنال را تا سطح مورد نظر برای مدل پرتو لوله کاتدی سبز، تقویت می‎سازد.

کانال افقی به کار رفته در دو حالت کاری داخلی و خارجی، قابل ارائه می‎باشد. سیستم‎های راه انداز یا تریگر، تنظیمات سطح دارند که بین سطوح افزایش و کاهش تغییر می‎نماید.

Analog ossiloscope

اسیلوسکوپ دیجیتال به چه صورت کار می‎کند؟

نمایش سیگنال خروجی در اسیلوسکوپ دیجیتال، ازطریق یک صفحه نمایش LCD مدرن امکان پذیر است. به طور کلی، تمامی اسیلوسکوپ‎های جدید امروزه، دیجیتال هستند.

پیش از نمایش سیگنال روی صفحه LCD اسیلوسکوپ دیجیتال، یک مرحله دیگر نیز انجام می‌گیرد. این مرحله، سیگنال را به یک جریان دیجیتال یا مبدل آنالوگ به دیجیتال تبدیل نموده و بنابراین هیچ نیازی نیست که از صفحه لوله کاتدی سبز استفاده نمود. همین مساله باعث کاهش پیچیدگی طراحی شده و می‎توان از ویژگی‎های بیشتری در این اسیلوسکوپ استفاده نمود.

Digital ossiloscope

چگونگی عملکرد تریگر اسیلوسکوپ

وظیفه تریگر اسیلوسکوپ، همگام  سازی (سنکرون سازی) حرکت افقی در نقطه صحیح سیگنال است. سنکرون سازی از آن جهت ضروری است که بتوان سیگنال‎های واضح را مشخص نمود. کنترل تریگر به شما این امکان را می‌دهد که موج‎های تکراری را ثبت نموده و شکل موج‎ها را نشان دهد.

با نمایش مکرر می‎توان بخشی از سیگنال ورودی، و موج‎های تکراری را روی صفحه نمایش اسیلوسکوپ ایستا نشان داد.

قصد خرید اسیلوسکوپ دارید؟

ما در فروشگاه‎ ایلکوشاپ در خدمت شما هستیم تا اسیلوسکوپ مورد نظر خود را انتخاب کنید. ما با بهره گیری از علم روز دنیا، به شما کمک می‎کنیم تا بهترین انتخاب را با توجه به نیاز خود داشته باشید و به بهترین نحو بتوانید نیازهای پروژه و نوع اسیلوسکوپ را تعیین کنید و کارآمدترین و دقیق‎ترین اندازه گیری را با توجه به نیازهای پروژه خود داشته باشید.