اسیلوسکوپ

دستگاه اسیلوسکوپ یا نوسان نگار برای مطالعه شکل یک نوسان و مشخصات دیگر آن مثل: پریود، طول موج، فرکانس، ولتاژ بکار میرود. این وسیله همچنین می تواند جهت اندازه گیری جریان مستقیم(DC) بکار برده شود.

ساختمان اسیلوسکوپ:

اسیلوسکوپ تشکیل شده است از یک تیوپ یا یویه کاتودی یا لامپ پرتو کاتودی(C.R.O - Cathode Ray Oscilloscope)

لامپ پرتو کاتدی دارای سه بخش است:

الف)تفنگ الکترونی که برای تولید کردن باریکه الکترونی است.

ب)سیستمی برای انحراف الکترون.

ج)پرده ای با اندودی از ماده ایی شیمیایی که انرژی باریکه را به انرژی نور مرئی تبدیل می کند.این اجزاء در یک محفظه شیشه ایی تخلیه شده جای داده می شوند. شکل زیر یک لامپ پرتو کاتدی را نشان می دهد.<

کلیدهای اسیلوسکوپ

کلید های این دستگاه را می توان به چهار قسمت طبقه بندی کرد.

1. گروه کنترل

2. گروه کنترل عمودی

3. گروه کنترل افقی

4. گروه کنترل تریگر

گروه کنترل شامل:

الف)کلید روشن و خاموش: این کلید که باpower مشخص می شود برای روشن و خاموش کردن است. پس از روشن کردن چند ثانیه طول می کشد تا اسیلوسکوپ به حالت عادی خود برگردد.

ب)کلید شدت(Intensity): این کلید برای کنترل میزان روشنایی نقطه نورانی است

پ)کلید تمرکز اشعه: این کلید با FOCUS نمایان است و برای تنظیم نقطه نورانی بکار می رود.

گروه کنترل عمودی:

که برای موقعیت و وضعیت عمودی اشعه است شامل:

الف) کلید INPUT : این کلید محل ورودی سیگنال به اسیلوسکوپ است و به صورت یک سوکتBNC می باشد.سیگنال توسط یک سیم کواکسیال به این رابط BNC وصل می شود.

ب) کلید انتخاب ورودی: این کلید دارای سه وضعیت AC-GND-DC است و نحوه ارتباط سیگنال ورودی ره به داخل اسیلوسکوپ تعیین می کند.اگر کلید در حالت AC قرار گیرد تنها قسمت متناوب سیگنال ورودی به مدارات اسیلوسکوپ می رود.

اگر در حالت DC قرار گیرد مقادیر DC موج را که به همراه دارد به مدارهای داخلی وصل می کند در حالت GNC ورودی تقویت کننده به زمین وصل می شود.

پ)موقعیت عمودی: که با کلید position مشخص شده است میتواند اشعه را در راستای عمودی حرکت دهد.

ت) کلید VOLTS/DIV یا زمان بر قسمت یا تضعیف کننده مرحله ای: میدانیم که بهره تقویت کننده اسیلوسکوپ بایستی قابل تغییر باشد تا بتواند سیگنال های مختلف با دامنه های متفاوت رت روی صفحه نمایش دهد و از صفحه خارج نشود. این کلید که باVOLTS/DIV مشخص شده است وقتی سیگنال به ورودی اعمال شود و روی صفحه اسیلوسکوپ نمایش داده شود، مقدار واقعی آن به بعداد تقسیمات که روی صفحه اشغال شده و مقدار تضعیف کننده بستگی دارد. برای مثال یک سیگنال به شرح زیر بدست می آید.

تقسیم6.4 = دامنه پیک تا پیک روی صفحه.

(قسمت/ولت)0.2 = مقدار تضعیف کننده.    

1.28 = 0.2 * 6.4 = مقدار واقعی.

علاوه بر تضعیف کننده مر حله ایی که بصورت پله ایی تغییر می کند روی این کلید، یک ولوم قرمز رنگ وجود دارد که به صورت پیوسته تغییر می کند که همیشه بایستی در وضعیتی قرار گیرد که موج را یک برابر کند، تا بتوانیم اندازه گیری دقیقی داشته باشیم.

گروه کنترل افقی:

این گروه کلید ها تعیین کننده وضعیت انحرافی افقی اشعه و نحوه جاروب صفحه اسیلوسکوپ هستند و شامل کلید های زیر است.

الف)جاروب افقی: که با SEC/DIV یا زمان بر قسمت مشخص شده است این کلید اصلی ترین کلید کنتری افقی است و برای کنترل زمان حرکت اشعه در مسیر افقی صفحه است و نشان می دهد که چقدر زمان طول می کشد تا اشعه یک قسمت روی صفحه را طی کند این کلید بر حسب ثانیه به تقسیم(SEC/DIV) یا میلی ثانیه به تقسیم(MSEC/DIV) و میکرو ثانیه به تقسیم(mSEC/DIV)تنظیم شده است. و به صورت ناپیوسته حرکت داده می شود بدین ترتیب می توان با اندازه گیری تعداد تقسیمات افقی که یک موج کامل اشغال کرده طول موج و در نتیجه فرکانس موج را محاسبه کرد، مثلا در همان شکل قبلی محاسبات چنین است:

تقسیم 4.8 = تعداد تقسیمات یک موج.

ثانیه 0.2 = کلید کنترل جاروب افقی.

ثانیه0.096 = 4.8 * 0.2 =زمان تناوب یک سیکل کامل.

هرتز 1.04 =0.096/1 =زمان تناوب/1 = فرکانس.

البته روی کلید جاروب افقی(SEC/DIV) یک کلید پیچشی قرمز رنگ دیگر وجود دارد که بجای تغییرات پله ایی امکان تغییرات پیوسته را ایجاد می کند.

ب)موقعیت افقی: این کلید position نشان داده شده است که برای تغییر افقی سیگنال به چپ و راست به کار می رود و از آن برای دقت در اندازه گیری تقسیمات افقی یک سیگنال بکار می برند.

پ)چند برابر کننده: اگر جاروی افقی بر روی این کلید قرار داشته باشد مثلا(10MEG * ) آنگاه جاروب با سرعت 10 برابر یعنی 1MSEC/DIVحرکت می کند.

ت)کلید SWEEP MODE یا حالت های مختلف جاروب: که با MODE مشخص شده است این کلید دارای سه حالت AUTO و NORM و X-Y است.

 در حالت AUTO حتی اگر سیگنال ورودی وصل نباشد جاروب افقی به صورت متناوب انجام می گردد و در حالت NORM حتما باید سیگنال ورودی باشد تا جاروب افقی انجام شود وگرنه صفحه اسیلوسکوپ تاریک است در حالتX-Y مدار تریگر قطع شده و از کانال های 1 و 2 به عنوان محور X (افقی) و محور Y (عمودی) استفاده می شود.

گروه کنترل تریگر:

تریگر در ایکترونیک به آتش کردن و یا تحریک کردن معنی شده است در اسیلوسکوپ به معنی زمان شروع جاروب افقی است. در مدل های قدیمی اسیلوسکوپ این زمان به صورت ثابت صورت می گیرد یعنی مدار تریگر را طوری تنظیم می کردند که هرگاه سیگنال ورودی در جای خاصی باشد؛ مثلا در حال عبور از صفر به سمت یک مقدار مثبت(شروع سیکل مثبت) است مدار تریگر تحریک شده و جاروب افقی صورت می گیرد. در نتیجه همیشه سیگنال ورودی از شروع سیکل مثبت بر روی صفحه نمایش داده می شود. به این گونه اسیلوسکوپ نوع تریگر داخلی ثابت می گویند در مدار های جدید تریگر قابل کنترل است و می توان در یک زاویه مشخص از سیگنال ورودی مدار تریگر را به کار انداخت ات سیگنال ورودی از آن لحظه به بعد دیده شود.

قسمت کنترل تریگر دارای کلیدهای زیر است:

الف)سطح تریگر که با LEVEL مشخص می شود. توسط این کلید چرخان می توان زمان شروع تریگر را طوری تنظیم کرد که مطابق باشد با زمان یک دامنه مشخص از سیگنال ورودی، دامنه سیگنال مورد نظر میتواند منفی؛مثبت یا صفر باشد.

ب)کلید نوع اتصال تریگر که با SOURCE نشان داده شده است دارای پنج حالت است.

1. V.MODE اگر چنانچه دکمه در وضعیت V.MODE قرار گیرد موج دندانه اره ای به صفحات انحراف افقی وصل می باشد. و از این کلید وقتی استفاده می شود که از هر دو کانال استفاده شود.

2. CH₁ در این حالت کلید MODE باید در وضعیت CH₁ یا CH₂ قرار گیرد

3.  CH₂  سمت چپ در همان وضعیت قرار گیرد.

4. LINE این وضعیت وقتی است که برق شهر بجای موج دندانه اره ای بکار می رود.

5. EXT در این حالت موج دندانه اره ای داخلی قطع شده و می توان از خارج توسط ورودی EXT به صفحات افقی موج دلخواه وصل کرد.

ج)کلیدهای کوپلینگ(coupling) سه حالت، AC و FRAME و LINE دارد که در دو حالت اخیر برای کارهای ویدئویی و تلویزیون انتخاب می شود سطح LEVEL اثر ندارد و از یک سطح ولتاژ مشخص از موج دستگاه خود به خود نزدیک می کند. حالتAC وقتی است که برای فرکانس های خیلی بالا استفاده می شود. کلیدهای مدهای ورودی که با (MODE ) مشخص شده است چهار حالت دارد:

الف)کانال یک(CH₁) و کانال دو(CH₂ ) که نشاندهنده این است که چه کانالی روی صفحه دیده شود.

ب)ALT یا (Alternate) برای دیدن همزمان دو موج که با کانال های 1 و 2 وارد شده اند، در این حالت بایستی فرکانس موج ها زیاد باشد تا چشمک بر روی صفحه دیده دیده نشود. زیرا الکترون یک بار موج کانال 1 و یک بار موج کانال 2 را نشان می دهد.

پ)(CHOPE) این حالت برای دیدن همزمان دو کانال ولی برای موج های با فرکانس کم می باشد زیرا در این حالت یک لحظه از کانال 1 و یک لحظه از کانال 2 نمایش می دهد.

انجام آزمایش های مربوط به اسیلوسکوپ

نام آزمایش: کار با اسیلوسکوپ

هدف آزمایش:شناخت پانل اسیلوسکوپ، کالیبره کردن اسیلوسکوپ، کالیبره کردن پروب نحوه اعمال سیگنال به اسیلوسکوپ، اندازه گیری دامنه ولتاژ، اندازه گیری زمان تناوب و محاسبه فرکانس سیگنال.

قبل از شروع آزمایش به یاد داشته باشید که کلیه دستگاه های اندازه گیری از جمله اسیلوسکوپ بسیار حساس هستند؛ لذا هنگام کار کردن با اسیلوسکوپبه نکات زیر دقیقا توجه کنید.

1. هنگام تغییر رنج کلید سلکتورها، به آرامی و با دقت، رنج ها را عوض کنید زیرا کنتاکت ثابت اکثر سلکتورها از نوع مدار چاپی است و احتمال خراب شدن آنها زیاد است.

2. شدت نور را، مخصوصا هنگامی که اسیلوسکوپ روی X-Y قرار دارد بیش از اندازه زیاد نکنید، در این حالت موج جاروب صفحات انحراف افقی قطع می شود و روی صفحه حساس فقط یک نقطه نقش می بندد. در این حالت اشعه به طور مداوم به صفحه می تابد و مواد فسفرسانس آن نقطه را خراب می کند. این خرابی منجر به ایجاد یک لکه سیاه روی صفحه می شود.

3. کلید های فشاری روی پانل اسیلوسکوپ را هنگام تغییرحالت به آرامی فشار دهید.

4. اسیلوسکوپ را در مکانی قرار دهید که امکان افتادن آن به طور مطلق وجود نداشته باشد.

5. اسیلوسکوپ را در مکانی قرار دهید که اطراف آن حرارت زیاد(مانند بخاری و ...) وجود دارد یا نور خورشید مستقیما به آن می تابد قرار ندهید.

6.   سیم پروب را هیچگاه نکشید.

7. چنانچه ولتاژ مورد اندازه گیری در ابتدا مشخص نیست از حالت10* (ضربدر 10) پروب استفاده کنید رنج کلید سلکتورVolt/Div را در بیشترین مقدار خود قرار دهید.

منبع : http://www.araku.ac.ir

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: