اسیلوسکوپ

اسیلوسکوپ چیست؟

هرکس که حتی میزان بسیار اندکی با مهندسی برق و الکترونیک سرو کار داشته باشد، باید با اسیلوسکوپ آشنا باشد. اسیلوسکوپ یک ابزار اندازه‌گیری است که مانند مولتی متر، ولتاژ را مسینجد. اما بر خلاف مولتی متر که مقدار میانگینی از ولتاژ اندازه گیری شده را نمایش میدهد، لسیلوسکوپ میزان ولتاژ لحظه ای را اندازه گیری میکند و نمایش میدهد. به عبارت دیگر اسیلوسکوپ یک تجهیز آزمایشگاهی میباشد که برای مشاهده ی تغییرات سریع ولتاژ و جریان زمانی که نمی توانیم این تغییرات را با مولتی متر مشاهد کنیم استفاده می شود. 

اسیلوسکوپ ابزاری است که سیگنال های الکتریکی را به صورت گرافیکی نمایش می دهد و نشان می دهد که چگونه این سیگنال ها در طول زمان تغییر می کنند. معمولاً اسیلوسکوپ ها (نوسان‌نماها)، علاوه بر دامنه  قادر به اندازه‌گیری و نمایش دیگر پارامترها مانند عرض پالس، دوره تناوب و زمان بین دو نمودار نیز هستند. اسیلوسکوپ‌ها می‌توانند دو یا چند شکل موج ولتاژ را در واحد زمان به طور همزمان روی صفحه نمایش خود، نمایش دهند. برای اندازه گیری شکل موج ها اصطلاحات زیر باید تعریف شوند

فرکانس:

تعداد دفعاتی که یک رویداد در واحد زمان تکرار می شود را فرکانس می گویند.

ولتاژ:

اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه را ولتاژ می نامند.

دامنه:

در یک محیط خاص بیشترین جابه جایی که ذره از نقطه ای که حول آن ارتعاش می کندرا دامنه می کنند.

فاز:

کسری از چرخه ی موج است که نسبت به مبداء سپری شده است.

در ادامه به معرفی برخی از مهمترین ویژگی های اسیلوسکوپ ها میپردازیم:

مهمترین مشخصات اسیلوسکوپ ها

نرخ نمونه برداری :

تعداد نمونه گیری از سیگنال ورودی در هر ثانیه می باشد که هرچه بیشتر باشد، جزییات بیشتری از شکل موج قابل نمایش خواهد بود.

پهنای باند :

حداکثر فرکانس یک موج سینوسی است که می توان آن را به اسیلوسکوپ اعمال نمود و با دقت اندازه گیری نمود.

تعداد کانال :

تعداد کانال هایی است که می توان به صورت همزمان به آن سیگنال اعمال نمود و آن ها را مشاهده کرد.

حافظه :

مقدار حافظه ای است که برای نمونه برداری و نمایش شکل موج استفاده می شود.

انواع اسیلوسکوپ

اسیلوسکوپ آنالوگ:

شیوه عملکرد اسیلوسکوپ های آنالوگ استفاده از لامپ پرتو کاتدی می باشد. این دستگاه ها اصولا سنگین وزن بوده و مجهز به صفحه نمایش کوچک تک رنگ می باشند. پارامتر های شکل موج را باید به صورت دیداری به دست آورد. مثلا به منظور به دست آوردن Vpp، باید تعداد خانه های شکل موج از پیک پایین تا بالا را شمرد و در مقیاس زمان ضرب نمود.

اسیلوسکوپ دیجیتال:

انواع دیجیتال، نسل جدید اسیلوسکوپ ها می باشند که با استفاده از مبدل آنالوگ به دیجیتال A/D سیگنال را تحلیل کرده و نمایش می دهند. ویژگی بارز این اسکوپ ها وزن کم، صفحه نمایشگر های LCD رنگی و محاسبه اتومات مشخصه های سیگنال می باشد. برای مثال به منظور محاسبه Vpp با استفاده از آپشن measure این امکان وجود دارد که مقادیر را بدون هیچ گونه محاسباتی مشاهده نمود. یکی دیگر از دیگر ویژگی های اسکوپ های دیجیتال عبارتند از:

داشتن حافظه
امکان اتصال به کامپیوتر
کالیبره خودکار
صفحه نمایشگر بزرگ

مزایای اسیلوسکوپ دیجیتال نسبت به آنالوگ

حجم کمتر،سبک تر،دقت بالاتر

صفحه نمایش رنگی و بزرگ

سرعت نمونه برداری بالا