آموزش مقدماتی کار با اسیلوسکوپ

اسیلوسکوپ یا نوسان نما یک نوع‌ ‌دستگاه الکتریکی بشمار می‎رود تا شرایط مشاهده نمون ولتاژ را فراهم  نماید. در این دستگاه مقدار ولتاژها به شکل نمودارهای‌ دوبعدی نمایش داده می‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎شوند به صورتی که محور افقی دربردارنده زمان و نیز محور عمودی دربردارنده مقدار ولتاژ است. نوسان نماها علاوه بر دامنه، قادر هستند تا به اندازه گیری و نمایش دیگر پارامترها همچون‌ عرض ‌پالس، دوره تناوب و زمان بین دو حادثه بپردازند. 

به ‌‌‌‌‌‌طورکلی اسیلوسکوپ یک وسیله اندازه گیری است که وظیفه نمایش دادن ولتاژ برحسب زمان را دارد. این دستگاه برای افرادی که در فعالیت‌هایشان با برق سروکار دارند به‌ویژه دانشجویان رشته برق‌الکترونیک و مخابرات بسیار کابردی است . نوسان‌یاب این قابلیت را دارد که دو یا چند شکل موج‌ ولتاژ را در واحد زمان به شکل کاملا همزمان و واحد بر روی صفحه اسیلوسکوپ نمایش بدهد. همچنین می تواند روند مد لیساژور را پیاده‌سازی کند یعنی یک شکل موج ولتاژ را بر اساس دیگری نمایش دهد.

آشنایی با اجزای تشکیل دهنده جهت کار با اسیلوسکوپ

صفحه نمایشگر اسیلوسکوپ

درجه‌بندی در صفحه نمایشگر اسیلوسکوپ‌ها بر حسب میلیمتر و سانتی متر بوده به صورتی که خانه‌های بزرگتر ۱ سانتی‌متر و خانه های ‌کوچک ۲ میلی متر هستند. صفحه نمایش‌گر به سه بخش اصلی تقسیم می‌شود:

• محور ولتاژ
• محور زمان
• کانال اسیلوسکوپ

منظور از کانال، ورودی اسیلوسکوپ است. تقسیم‌بندی این دستگاه ها بر اساس تعداد کانال‌هایی که دارا هستند صورت می‌گیرد‌. بر این اساس، دستگاه ها به چهار دسته کلی تقسیم می‌گردند که البته نوع سوم و چهارم دیجیتال هستند:

•  یک کاناله
• دو کاناله 
•  سه کاناله 
• چهار کاناله 

 لامپ پرتوکاتدی اسیلوسکوپ 

برای کارکردن لامپ پرتوکاتدی نیاز است تا چند مدار بر روی آن در حال کارکردن باشد. به عبارتی می‎‎‎‎‎‎‎‎توان لامپ پرتوکاتدی را قلب دستگاه تلقی کرد.

 بخش های مختلف لامپ پرکاندی

• تفنگ الکترونیکی

این تفنگ باریکه ای متمرکز از الکترون ها را که دارای شتاب بسیاری هستند، ایجاد می‌کند. این باریکه با دارا بودن انرژی مورد نیاز در حال برخورد به صفحه فلوئورسان بر روی آن یک لکه نورانی تولید می‎کند. این تفنگ از اجزای مختلفی همچون رشته گرمکن، کاتد، شبکه آند پیش شتاب دهنده، آندکانونی کننده و آند شتاب دهنده تشکیل شده است.

• صفحات انحراف دهنده

این صفحات به دو دسته تقسیم می‌شوند:

• صفحات انحراف قائم:

این صفحات به صورت افقی نصب شده و یک میدان الکتریکی در صفحه قائم بوجود می‌آورند که صفحات y نام دارند.

• صفحات انحراف افقی:

این صفحات نیز به صورت قائم نصب شده و انحراف افقی بوجود می‌آورد و نام x را به‌خود اختصاص داده است.

• صفحه فلوئورسان

این صفحه همچون یک پرده با جنسیت فسفر در داخل پرتو کاتدی قرارگرفته است و این قابلیت را دارد که انرژی جنبشی الکترون‌های برخورد کننده را جذب کند و سپس به شکل یک لکه نورانی نمایش داده ‎شود.

انواع اسیلوسکوپ

اسیلوسکوپ ها به صورت کلی به دو دسته آنالوگ و دیجیتال تقسیم می‌شوند. البته هر کدام از این دسته‌ها  شاخه‌های متعددی هستند‌ که با قیمت‌های متفاوت در بازار وجود دارند. 

 اسیلوسکوپ های آنالوگ:

این نوع از اسیلوسکوپ، سیگنالی که به واسطه پروب نشان داده می‌شود را بر روی صفحه نمایش می‌دهد. قابلیت‌های ذخیره‌سازی در این دستگاه موجب می‌گردد تا موج در طولانی مدت قابل نمایش باشد. جایی که این نوع اسیلوسکوپ به کار خود را مشغول می‎شوند، در صورت برخورد به آنالوگ‌ها و اثرات گذرا خواهد بود. 

از طرف دیگر اسیلوسکوپ‌های آنالوگ محدوده دینامیکی مطلوب‌تری نسبت به نوع دیجیتال ارائه می‌دهند و میتوانند گزینه خوبی برای علاقه‌مندان و افراد مبتدی بشمار بروند. زیرا نسبت به اسیلوسکوپ‌های دیجیتال، مقرون به صرفه تر تمام می‌شوند و نیز می‌توانند سیگنال های دیجیتال با سرعت پایین را نیز اداره کنند. اگر برای انجام فعالیت‌های صوتی و تصویری در انتخاب نوع آن دچار تردید هستید اسیلوسکوپ آنالوگ یک گزینه منحصر بفرد است.

اسیلسکوپ دیجیتال:

عملکرد این اسیلوسکوپ به واسطه دو مورد میزان نمونه‌برداری و پهنای باند معین می‌گردد. به طور تقریبی، اغلب اسیلوسکوپ‌های جدید دیجیتال هستند و از صفحه LCD مدرن استفاده می‌کنند. 

در این نوع از اسیلوسکوپ‌ها نیاز به صفحه‌های نوع CRT به طور کامل برطرف می‌شود. زیرا در اسیلوسکوپ دیجیتالی یک مرحله اضافی قبل از نمایش سیگنال روی صفحه استفاده می شود و در پایان، مرحله اضافی؛ سیگنال را به یک جریان دیجیتالی با مبدل آنالوگ به دیجیتال تبدیل می‌‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎کند. اسیلوسکوپ‌های دیجیتال در انواع متعددی با سقف هزینه‌های متفاوتی موجود هستند:

•  اسیلوسکوپ ذخیره سازی دیجیتال
•  اسیلوسکوپ دیجیتالی فسفر
•  اسیلوسکوپ دامنه مختلط
• اسیلوسکوپ سیگنال مختلط
• اسیلوسکوپ نمونه برداری دیجیتال