آیا می‌دانید اسیلوسکوپ چیست و در چه شرایطی می‌توان از آن استفاده کرد؟ با ویژگی‌ها و کاربردهای این دستگاه آشنایی دارید؟ در ادامه این راهنما قصد داریم به تجزیه و تحلیل دستگاه مذکور و معرفی انواع مختلف آن بپردازیم. برای کسب اطلاعات بیش‌تر در ادامه همراه ما باشید.
هر آنچه که باید درباره اسیلوسکوپ بدانید!
معرفی اسیلوسکوپ
پیش از این که به معرفی کارایی این دستگاه برویم، در ابتدا خوب است که نگاهی بر چیستی آن داشته باشیم. بگذارید بررسی کارکرد این دستگاه را با استفاده از یک مثال شروع کنیم. دستگاه‌های اندازه‌گیری قدیمی موجود در بازار در خاطرتان است؟ این ابزارها در آن موقع به کمک نیروی مکانیکی یا حرارتی می‌توانستند عملیات اندازه‌گیری را به انجام رسانند. بهره‌گیری از نیروی حرارتی و مکانیکی مشکلات مختلفی در پی داشت که باعث می‌شد فرآیند اندازه‌گیری با اختلالاتی روبه‌رو شود.
به عنوان مثال، در این دستگاه به علت وجود اصطکاک و لَختی (اینرسی) امکان اندازه‌گیری تغییرات ولتاژ در سرعت بالا وجود نداشت؛ به همین خاطر با پیشرفت تکنولوژی لامپ‌های کاتدی روی کار آمدند که آن‌ها هم به نوبه خود یک سری مشکلات داشتند. پس از گذشت مدتی دستگاه اسیلوسکوپ روی کار آمد که توانست کلیه نواقص دستگاهای پیشین را برطرف نماید.
این دستگاه که تحت عنوان «نوسان نما» نیز شناخته شده، موظف است که ولتاژ ورودی را به صورت یک تابع متغیر با زمان دریافت کرده و در نهایت در طی یک سری فرآیندهای مختلف، مقدار را به شکل یک واحد زمانی به نمایش درآورد. می‌توان گفت تمامی افرادی که به نحوه‌ای در حوزه برق الکترونیک و مدار الکتریکی در حال فعالیت هستند، از نوسان نما استفاده می‌کنند.
مصارف اسیلوسکوپ
همان‌طور که گفته شد، اصلی‌ترین کاربرد این دستگاه‌ها در امرِ اندازه‌گیری است. به طور معمول مهندسین برق از وسیله مذکور به منظور اندازه‌گیری پارامترهای الکتریکی بهره می‌برند. با کمک این وسیله می‌توان پارامترهای مختلف را مورد بررسی و اندازه‌گیری قرار داد. علاوه بر این، دسترسی به این پارامترها می‌تواند در عملیات عیب‌یابی نیز به کار آید.
ویژگی‌های اسیلوسکوپ
۱. سیگنال ولتاژ
ولتاژ AC در لحظات گوناگون قادر به دریافت مقادیر مختلفی بوده که مقادیر مذکور به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل خواهند شد. ناگفته نماند که سیگنال مذکور به شکل تابعی متغیر با زمان خواهد بود.
۲. فرکانس
سیگنال در هر لحظه می‌تواند مقدار متفاوتی داشته باشد که به این تغییرات اصطلاحاً فرکانس گفته می‌شود. قابل ذکر بوده که این فرکانس را می‌توان با استفاده از دستگاه نوسان نما به راحتی اندازه‌گیری کرد.
۳. دوره متناوب
منظور از دوره متناوب فاصله بین سیگنال‌ها بوده و نقطه مقابل فرکانس به حساب می‌آید.
۴. مقدار موثر سیگنال
با کمک پارامتر مذکور می‌توان مقادیر ولتاژ مستقیم و متناوب را اندازه‌گیری نمود که یکی از اصلی‌ترین مصارف نوسان نما نمایش همین پارامتر است.
نحوه کار با دستگاه نوسان نما
اگر تجربه کار با دستگاه نوسان نما را داشته باشید، حتماً می‌دانید که گزارش کارِ این دستگاه یکی از مهم‌ترین بخش‌های آن است. در دستگاه‌های قدیمی‌تر از ایسلوسکوپ، صفحه نمایش به صورت مدرج بود و در پشت آن یک پنل CRT قرار داشت. به این طریق، دستگاه‌های اندازه‌گیری مذکور می‌توانستند مقادیر صحیح و پارامترهایی نظیر پیک و فرکانس سیگنال را به درستی اندازه‌گیری نمایند.
به مرور زمان دستگاه‌های نوسان نما پیشرفت کرده و امروزه این مقادیر به کمک خودِ دستگاه قابل اندازه‌گیری خواهد بود. از جمله موارد کاربرد این دستگاه می‌توان به تنظیم مقیاس نمودارها، اندازه‌گیری و محاسبه دقیق، نمایش همزمان سیگنال‌ها در رنگ‌های مختلف و مواردی از این قبیل اشاره داشت.
معرفی انواع اسیلوسکوپ
در حالت کلی دستگاه‌های نوسان نما در دو نوع مختلف آنالوگ و دیجیتال تولید و عرضه می‌شوند که در ادامه با هر یک از آن‌ها به طور مجزا آشنا خواهیم شد:
دستگاه نوسان نمای آنالوگ
اولین مدل از دستگاه‌های نوسان نما که می‌خواهیم به شما معرفی کنیم، دستگاه آنالوگ بوده که در صفحه نمایش آن سیگنال از یک لامپ کاتدی بهره می‌برد. قابل ذکر بوده که چنین دستگاه‌هایی فقط در زمینه نمایش سیگنال در حوزه زمان کارایی دارند. یکی دیگر از مهم‌ترین نکاتی که بایستی در رابطه با این دستگاه‌ها در نظر داشته باشید این است که نوسان نماهای مذکور تنها می‌توانند پارامترهایی هم‌چون فرکانس سیگنال، دوره تناوب و مواردی از این دسته را نمایش دهند.
نکته بعدی در رابطه با کارکرد این دستگاه بوده که بر حسب ولتاژ است. در چنین دستگاه‌هایی از مبدل‌ها نیز بهره‌گیری شده که توانایی تبدیل جریان الکتریکی، کمیت‌های مختلف و… را به ولتاژ دارند.
دستگاه نوسان نمای دیجیتال
در مقابل دستگاه نوسان نمای آنالوگ، دستگاه دیجیتال را داریم که بسیار بهینه‌تر بوده و وزن بسیار کم‌تری در مقایسه با مدل آنالوگ نیز دارند. شایان ذکر است که این دسته از دستگاه‌های اسیلوسکوپ قابلیت جمع کردن و تبدیل سیگنال‌ها را نیز دارند.
کاربرد دستگاه نوسان نما در خودرو
یکی از مصارف این دستگاه در تعمیرات خودرو است. به کمک دستگاه نوسان نما می‌توان سیگنال‌های ورودی و خروجی مدار ECU و همچنین تمامی سنسورهای خودرو را به منظور عیب‌یابی مورد بررسی قرار داد. در حقیقت، بهره‌گیری از این دستگاه فرآیند تعمیرات برق خودرو و همچنین تشخیص عیوب گوناگون در نسل‌های جدید خودرو را به مراتب ساده‌تر کرده است.
کاربرد دستگاه نوسان نما در تعمیرات گوشی
همان‌طور که می‌دانید، گوشی‌های موبایل کارایی بسیار زیادی در بین مردم دارند. این تجهیزات پرکاربرد همواره در معرض خرابی قرار دارند که می‌توان با کمک دستگاه اسیلوسکوپ اقدام به عیب‌یابی و تعمیر آن‌ها کرد.
متداول‌ترین خرابی‌هایی که در گوشی‌های موبایل رخ می‌دهد عبارت است از اختلال در شارژ باتری، قطع شدن صدای بلندگو و همچنین ایجاد اشکال در اتصالات ورودی که معمولاً برای برطرف کردن این ایرادات از مولتی متر استفاده می‌شود. از دستگاه نوسان نما نیز می‌توان برای برطرف کردن قطعات الکترونیکی گوشی استفاده نمود. این دستگاه در عیب‌یابی آی سی فلش، قطعی مدار، تست اسیلاتورها و دنبال کردن شکل موج کارایی دارد.
سخن پایانی
در این راهنما با اسیلوسکوپ و مصارف و ویژگی‌های آن آشنا شدیم و دانستیم که این دستگاه برای اندازه‌گیری مورد استفاده قرار گرفته و مصارف مختلفی در تعمیرات خودرو، موبایل و مواردی از این قبیل دارد. شما چه اطلاعات دیگری پیرامون نوسان نما دارید؟ لطفاً نظرات و پیشنهادات خود را در قسمت ارسال دیدگاه برایمان بنویسید.
257 بازدید
محمد یاری پور
