دانلود فایل آشنایی با انواع اسیلوسکوپ
شکل زیر نمای کلی یک اسیلوسکوپ را نشان می‌دهد.
معمولا هنگام اندازه‌گیری با اسیلوسکوپ، در صفحه نمایش آن یک خط راست دیده می‌شود، که از یک سمت به سمت دیگر آن کشیده شده است. در واقع این خط، یک گراف از ولتاژ بر حسب زمان است. محور y بیانگر یک ولتاژ آنالوگ یا دیجیتال اندازه‌گیری شده است و محور x زمان را نشان می‌دهد.
نمایش محورهای اندازه‌گیری در صفحه نمایشگر اسیلوسکوپ
اسیلوسکوپ‌ها دارای دو نوع آنالوگ و دیجیتال هستند. در این مطلب نحوه استفاده از اسیلوسکوپ دیجیتال را بررسی خواهیم کرد. کنترل هر دو نوع اساسا یکسان است، اما توجه کنید که ممکن است بعضی از ابزارهای کنترل اسیلوسکوپ دیجیتال در منو (Menu) روی نمایشگر باشند و برای آن‌ها از دستگیره (Knob) یا دکمه استفاده نشده باشد.
آشنایی با ابزارهای کنترل اسیلوسکوپ
سرتاسر نمایشگر اسیلوسکوپ یک صفحه مشبک دیده می‌شود. این شبکه برای زمانی که بخواهید با اسیلوسکوپ اندازه‌گیری انجام دهید، کاربرد زیادی دارد. تمام اسیلوسکوپ‌ها دارای تعدادی دکمه و دستگیره کنترل اصلی به صورت مشترک هستند که روی اسیلوسکوپ قرار دارند. این ابزارها به صورت زیر هستند:
- vertical position/offset: توسط این ابزار می‌توان شکل موج را به سمت بالا و پایین در راستای محور y جابه‌جا کرد. در تصویر، عدد ۱ دستگیره تنظیم موقعیت عمودی برای کانال اول و عدد ۲ دستگیره تنظیم موقعیت عمودی برای ورودی کانال دوم را نشان می‌دهند.
- volts/div: این دستگیره به ما اجازه می‌دهد که مقیاس ولت نشان داده شده توسط هر قسمت عمودی صفحه مشبک روی نمایشگر را تغییر دهیم. در تصویر، شماره‌های ۳ و ۴ به ترتیب متعلق به تنظیم volts/div کانال اول و دوم هستند.
- horizontal position/offset: توسط این ابزار می‌توان شکل موج را به سمت راست و چپ حرکت داد. عدد ۵ در تصویر نشان‌دهنده موقعیت این دستگیره در اسیلوسکوپ است.
- trigger level: این ابزار که در تصویر با عدد ۶ مشخص شده است، به ما اجازه می‌دهد که شکل موج را روی صفحه نمایشگر ثابت و پایدار کنیم. در قسمت‌های بعد این ابزار را بیشتر شرح خواهیم داد.
- time/div: این دستگیره به ما اجازه می‌دهد که مقیاس زمان نشان داده شده توسط هر قسمت افقی صفحه مشبک روی نمایشگر را تغییر دهیم. در شکل زیر این دستگیره با شماره ۷ مشخص شده است.
- ورودی: هر اسیلوسکوپ حداقل یک ورودی دارد. پراب (Probe) اسیلوسکوپ ( یا کابل کواکسیال) به سیگنال ورودی متصل می‌شود. در تصویر زیر ورودی کانال اول با شماره 8 و ورودی کانال دوم با شماره ۹ مشخص شده است.
شکل زیر ابزارهای مختلف روی اسیلوسکوپ را نشان می‌دهد.
ابزارهای کنترلی در اسیلوسکوپ
تصویر زیر نیز نحوه اتصال پراب به اسیلوسکوپ را نشان می‌دهد.
اتصال پراب به اسیلوسکوپ
تنظیمات اسیلوسکوپ
ابتدا اسیلوسکوپ را روشن کنید. اگر هیچ چیزی به اسیلوسکوپ متصل نباشد، باید یک خط راست روی صفحه نشان داده شود که به این معنی است که ولتاژ ورودی تغییر نمی‌کند. اگر خطی راست مشاهده نمی‌کنید، ابتدا پراب‌ها را از اسیلوسکوپ خارج کنید. اگر هیچ چیزی روی صفحه نمایش داده نشد، مراحل زیر را انجام دهید.
- اسیلوسکوپ استفاده شده در این مطلب، یک اسیلوسکوپ دو کاناله است، یعنی دو ورودی دارد. فشار دادن دکمه «channel 1» که در تصویر زیر نشان داده شده است، باعث می‌شود که ورودی متصل به کانال اول روی صفحه به رنگ زرد نشان داده شود و اگر بار دیگر فشار داده شود، ناپدید می‌شود. فشار دادن دکمه «channel 2» ورودی متصل به کانال دوم را به رنگ آبی نشان خواهد داد. اسیلوسکوپ ممکن است فقط یک ورودی داشته باشد، در این صورت دکمه‌های انتخاب کانال وجود نخواهند داشت. البته ممکن است بیشتر از دو ورودی هم وجود داشته باشد. اسیلوسکوپ‌های آنالوگ کانال‌های مختلف را به رنگ‌های مختلف نشان نخواهند داد و همه را با رنگ سبز نشان می‌دهند.
دکمه انتخاب کانال ۱
- ممکن است شما بر روی یک ناحیه سیاه از فضا زوم (Zoom) کرده باشید. در این صورت باید دستگیره «volts/div» را در خلاف جهت عقربه‌های ساعت بچرخانید تا از حالت زوم خارج شود. همچنین دستگیره کنترل موقعیت عمودی (Vertical Position) را بچرخانید تا یک خط راست در مرکز صفحه دیده شود.
- اطمینان حاصل کنید که اسیلوسکوپ در مد «x-y» نباشد.
از دستگیره‌های volts/div و vertical position برای قرار دادن خط افقی خود در مرکز صفحه نمایش استفاده کنید و مقدار volts/div را برای شروع برابر با 1ms قرار دهید.
اتصال اسیلوسکوپ به یک سیگنال نوسانی
در این مرحله، به یک سیگنال پایدار با فرکانس ثابت نیاز دارید. اگر به یک مولد شکل موج (Waveform Generator) دسترسی دارید، می‌توانید از آن استفاده کنید و پالسی با دامنه 2٫5V و فرکانس 500HZ را در خروجی مولد تنظیم کنید.
یک سمت کابل کواکسیال خود را به اسیلوسکوپ متصل کنید. قسمت وسطی کابل (axial) را به سیگنال و سر دیگر را که معمولا یک گیره سوسماری (Alligator Clip) است، به زمین متصل کنید. در شکل زیر نمایی از پراب اسیلوسکوپ را مشاهده می‌کنید.
نمایی از پراب یک اسیلوسکوپ
اسیلوسکوپ را در مد AC coupling تنظیم کنید. در این مد فقط تغییرات AC سیگنال ولتاژ نشان داده می‌شود و مقدار میانگین یا DC آن حذف خواهد شد. اما اگر اسیلوسکوپ در مد DC coupling باشد کل شکل موج ولتاژ به صورت یکجا نشان داده می‌شود. شکل زیر در گوشه بالا سمت راست مد AC coupling برای اسیلوسکوپ را نشان می‌دهد.
مد AC coupling
تصویر زیر نیز مد DC coupling را نشان می‌دهد.
مد DC coupling
تنظیم کردن Trigger
بعد از اتصال اسیلوسکوپ به شکل موج تولید شده در قسمت قبل، باید خط راست روی صفحه تبدیل به یک شکل موج دیگر شود. time/div را به نحوی تنظیم کنید که تفکیک بین نوسانات کاملا قابل مشاهده باشد. volts/div و نیز vertical position را نیز به نحوی تنظیم کنید که نوسانات شکل موج در مرزهای صفحه دیده شود و سیگنال برش داده نشود. ممکن است که نمایش شکل موج دشوار باشد و روی صفحه به صورتی ناپایدار دیده شود.
در صورتی که این مشکل وجود داشته باشد، باید دستگیره trigger level را آن‌قدر بچرخانید تا این مشکل حل شود. توجه کنید که اگر اسیلوسکوپ شما دارای دو کانال است، باید تنظیمات trigger روی کانال صحیح مربوطه انجام شده باشد. در اکثر اسیلوسکوپ‌ها این تنظیمات با دکمه تنظیم trigger و کنترل خروجی روی صفحه نمایش انجام می‌شود.
بعد از چرخاندن دستگیره trigger level، یک نشان‌گر (مثلثی کوچک و زرد رنگ در گوشه سمت راست صفحه)، که سطح تریگر را نشان می‌دهد، شروع به حرکت به بالا و پایین صفحه می‌کند
نشان‌گر سطح تریگر
ادامه دارد....
