نحوه کار با اسیلوسکوپ

استفاده از اسیلوسکوپ می‌ تواند در عیب‌ یابی مدارها مفید باشد. اسیلوسکوپ قادر است به شما اطلاعات دقیقی در مورد سیگنال‌ ها و امواج الکتریکی بدهد که یک مولتی‌ متر نمی‌ تواند این اطلاعات را ارائه کند.

با استفاده از اسیلوسکوپ می‌ توانید فرکانس، دامنه، نویز و دیگر ویژگی‌ های سیگنال را مشاهده کنید و مشکلات مدار را بهتر تشخیص دهید. در ضمن، اسیلوسکوپ همچنین قابلیت ثبت و ذخیره سیگنال‌ ها را دارد که می‌ تواند بعدا در تجزیه و تحلیل بیشتر کمک کند، بنابراین، برای عیب ‌یابی پیچیده‌ تر، استفاده از اسیلوسکوپ توصیه می‌ شود.

این وسیله یکی از اصلیترین ابزار و تجهیزاتی است که در دوره تعمیرات موبایل به آن مسلط می شوید.

اسیلوسکوپ چیست؟

به طور کلی اسیلوسکوپ ها جهت انجام آزمایشات برقی بسیار اهمیت ویژه ای دارند زیرا به شما امکان می دهد سیگنال هایی که مربوط به لوازم الکتریکی است را مشاهده کرده و آنچه را که در زمینه طول زمان تغییر می کند را نمایان می کند. به عنوان مثال، با کمک این ابزار، می توانید تشخیص دهید که چرا تایمر مدار 555 شما به درستی کار نمی کند.

اصول اولیه کار با اسیلوسکوپ ها

اسیلوسکوپ یکی از ابزار های پر کاربرد در علوم الکترونیک و تجزیه و تحلیل سیگنال است. هدف اصلی آن اندازه‌ گیری سیگنال‌ های الکتریکی با زمان متغیر است. نمودار های دو بعدی که توسط اسیلوسکوپ تولید می‌ شوند، در محور X زمان و در محور Y ولتاژ قرار دارند.

از سوی دیگر سیم‌ های کنترلی که بیشتر در اطراف صفحه های اسیلوسکوپ مشاهده می شود به شما امکانات ویژه ای می‌ دهد که مقیاس نمودار را به صورت عمودی و افقی تنظیم کنید، بزرگنمایی و کوچک ‌نمایی سیگنال را انجام دهید.  همچنین، اسیلوسکوپ دارای کنترل تنظیم ماشه است که به تنظیم و تثبیت صفحه کمک می‌ کند. با استفاده از این ابزار، می‌ توانید سیگنال های مختلف را بررسی کرده و تغییرات آنها را به صورت گرافیکی مشاهده کنید.

اسیلوسکوپ ها بیشتر در چه زمینه هایی قادر به اندازه گیری هستند؟

اسیلوسکوپ ها به شما کمک می کنند تا ویژگی های مختلف سیگنال های الکتریکی را اندازه بگیرید. این ویژگی ها شامل فرکانس، دامنه، سرعت صعودی و نزولی، شکل موج، زمان تاخیر و زمان صفر است. با استفاده از این ابزارها، می توان فرکانس سیگنال را اندازه گیری کرده و بررسی کرد که چقدر سریع است.

همچنین، این ابزارها به شما امکان می دهند تا دامنه سیگنال را اندازه گیری کنید. به عبارتی می توانید بدانید دامنه سیگنال در کدام محدوده قرار دارد. علاوه بر این، شکل موج سیگنال را هم می توانید بررسی کنید و مشاهده کنید که سیگنال شما یک مربع، سه گوش یا هر شکل موج دیگری دارد.

جنبه های زمانی این ابزارها به شما اجازه می دهند تا به طور دقیق مشاهده کنید که چه زمانی یک سیگنال می رسد و همچنین که چه مدت زمانی طول می کشد تا به صفر برسد. در ادامه شما را با برخی از مشخصات اسیلوسکوپ ها آشنا خواهیم کرد.

مشخصه‌ هایی که بیشتر مبتنی بر زمان است

زمان فرکانس و دوره و معکوس آنها (که تعداد ثانیه‌ هایی است که هر شکل موج تکراری طول می‌کشد) ویژگی‌ های مبتنی بر زمان فرکانس هستند.

آنها نشان می‌ دهند که یک شکل موج چند بار در ثانیه تکرار می‌ شود. برای محدوده‌ اسیلوسکوپ‌ها در اندازه‌ گیری فرکانس، آنها معمولا تا 100 مگاهرتز قابلیت اندازه‌ گیری دارند.

چرخه وظیفه نیز نشان می‌ دهد که از مدت زمان یک چرخه موجودی “روشن” (مدت زمان پالس مثبت) چقدر استفاده می‌ شود به جای آن که بگوید چقدر سیگنال در هر دوره “خاموش” (چقدر سیگنال منفی) است.

در نهایت زمان خیز و زمان سقوط ویژگی‌ هایی هستند که نشان می‌ دهند که چقدر طول می‌ کشد تا یک شکل موج از یک نقطه‌ پایین به بالا حرکت کند و همچنین زمانی که آن به آرامی به سمت پایین حرکت می‌ کند. این ویژگی‌ ها به عنوان یک معیار از سرعت پاسخ مدار به سیگنال‌ ها بسیار مهم هستند.

مشخصه هایی که بیشتر مبتنی بر ولتاژ است

دامنه به معنای بزرگی یا کوچکی یک سیگنال است برای اندازه گیری دامنه سیگنال، روش های مختلفی وجود دارد. یکی از این روش ها، روش پیک به پیک است. این روش، تفاوت مطلق بین نقاط ولتاژ بالا و پایین سیگنال را اندازه می گیرد.

به عبارت دیگر، دامنه پیک به پیک فاصله بین حداکثر و حداقل ولتاژ سیگنال را نشان می دهد. از دیگر روش های اندازه گیری دامنه می توان دامنه پیک را معرفی کرد. به طوری که این روش فقط میزان کم یا زیاد بودن سیگنال در مقایسه با ولتاژ صفر را اندازه می‌ گیرد.

به عبارت دیگر، دامنه پیک نسبت سیگنال به ولتاژ صفر را نشان می دهد و نمی تواند تفاوت مطلق بین نقاط ولتاژ بالا و پایین را اندازه گیری کند. با استفاده از یک اسیلوسکوپ می توانید به دقت ببینید ولتاژ سیگنال چه مقدار بالا و پایین خواهد بود. همچنین، با استفاده از این ابزار می توانید میانگین یا متوسط ولتاژ سیگنال را محاسبه کنید، همچنین، میانگین حداکثر و حداقل ولتاژ را نیز می توانید، ببینید.

استفاده از اسیلوسکوپ در چه شرایطی الزامی است؟

برخی شرایط الزامی استفاده از اسیلوسکوپ عبارت است از تعیین فرکانس و دامنه‌ یک سیگنال، تشخیص میزان نویز، تشخیص شکل موج و اندازه­‌ گیری اختلاف فاز بین دو سیگنال متفاوت.

این ابزار برای عیب ‌یابی و تحقیقاتی در مدارها و سیستم ‌های الکترونیکی استفاده می‌ شود و در تشخیص خرابی و عیب یابی قطعات و مدارها بسیار مفید می‌ باشد.

مشخصات اصلی و کلیدی اسیلوسکوپ ها

اسیلوسکوپ ها دستگاه های اندازه گیری ارزشمندی هستند که به محققان و مهندسان در تحلیل و اندازه گیری سیگنال های الکترونیکی کمک می کنند.

در انتخاب یک اسیلوسکوپ حرفه ای و مناسب برای نیازهای خود، می توانید به مشخصات اصلی زیر توجه کنید:

1. پهنای باند: این ویژگی نشان می دهد که چه میزان فرکانس های مختلف را می توانید درست و با دقت اندازه گیری کنید. یک پهنای باند بالا به شما کمک می کند تا سریعتر تغییرات سیگنال را تشخیص دهید.
2. نوع اسیلوسکوپ: اسیلوسکوپ ها ممکن است آنالوگ یا دیجیتال باشند. اسیلوسکوپ های آنالوگ با سرعت بیشتری نسبت به دیجیتال پاسخ می دهند ولی اسیلوسکوپ های دیجیتال از ویژگی های پیشرفته ای مانند کنترل دقیق در نمونه برداری و امکانات بیشتر برخوردارند.
3. تعداد کانال ها: در نظر داشته باشید که باید چندین سیگنال را به طور همزمان اندازه گیری کنید یا خیر، اسیلوسکوپ های دو و چهار کاناله برای این نوع کارها مناسب هستند.
4. نرخ نمونه برداری: این ویژگی در اسیلوسکوپ های دیجیتال مهم است و نشان می دهد که در هر ثانیه چند بار سیگنال نمونه برداری می شود، در صورت استفاده از چند کانال، این نرخ ممکن است کاهش یابد.

با توجه به این مشخصات، می توانید یک اسیلوسکوپ مناسب برای نیازهای خود انتخاب کنید. به طور کلی، اسیلوسکوپ های با پهنای باند بالا، نوع دیجیتال، تعداد کانال های مناسب و نرخ نمونه برداری بالا توانایی بهتری در ثبت و تحلیل سیگنال های الکترونیکی دارند.

 جمع بندی

ممکن است شما برای اولین بار با اسیلوسکوپ آشنا شدید و تصمیم گرفتید از آن استفاده کنید. اگرچه تاکنون تجربه ای در این زمینه نداشته اید، اما نگران نباشید و شروع کنید به تمرین کردن با این ابزار.

به طوری که بهتر است با پروژه های کوچک در وبلاگ خود آغاز کنید و سپس با گذشت زمان، توانایی خود را در استفاده از اسیلوسکوپ بهبود دهید. در نهایت، شما می توانید از این ابزار برای حل مسائل پیچیده تر نیز استفاده کنید.

برای مسائل مختلفی می‌توانید از اسیلوسکوپ استفاده کنید، زیرا پروژه های متعددی در وبلاگ وجود دارند. می‌توانید از آنها الگو بگیرید و تکنیک های مورد نیاز در استفاده از اسیلوسکوپ را فرا گیرید.

در نهایت، با این ابزار به طور پیوسته و با تمرین، می‌توانید توانایی‌های خود را بهبود بخشیده و پروژه‌های بزرگتر و پیچیده تر را انجام دهید.