วัตถุประสงค์ของออสซิลโลสโคป การออกแบบออสซิลโลสโคป การตั้งค่า และพื้นที่การใช้งาน วัตถุประสงค์ องค์ประกอบ และหลักการทำงานของออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อก

ออสซิลโลสโคปรังสีแคโทด.

ออสซิลโลสโคปรังสีแคโทดเป็นเครื่องมือที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อสังเกตรูปร่างของสัญญาณไฟฟ้าที่กำลังศึกษาด้วยสายตา นอกจากนี้ ออสซิลโลสโคปยังสามารถใช้วัดความถี่ คาบ และแอมพลิจูดได้อีกด้วย

ส่วนหลักของออสซิลโลสโคปแบบอิเล็กทรอนิกส์คือหลอดรังสีแคโทด (ดูรูป) ซึ่งชวนให้นึกถึงรูปทรงของไคเนสสโคปทางโทรทัศน์

ตะแกรงท่อ (8) เคลือบด้านในด้วยสารเรืองแสงซึ่งเป็นสารที่สามารถเรืองแสงได้ภายใต้แรงกระแทกของอิเล็กตรอน ยิ่งการไหลของอิเล็กตรอนมากเท่าไร แสงของส่วนของหน้าจอที่ตกก็จะยิ่งสว่างมากขึ้นเท่านั้น อิเล็กตรอนถูกปล่อยออกมาโดยสิ่งที่เรียกว่าปืนอิเล็กตรอน ซึ่งอยู่ที่ปลายท่อตรงข้ามกับตะแกรง ประกอบด้วยฮีตเตอร์ (ไส้หลอด) (1) และแคโทด (2) ระหว่าง "ปืน" และหน้าจอจะมีโมดูเลเตอร์ (3) ซึ่งควบคุมการไหลของอิเล็กตรอนที่บินไปทางหน้าจอแอโนดสองตัว (4 และ 5) ซึ่งสร้างความเร่งที่จำเป็นของลำอิเล็กตรอนและการโฟกัสของมันและสอง แผ่นคู่ด้วยความช่วยเหลือซึ่งอิเล็กตรอนสามารถเบี่ยงเบนไปตามแกนแนวนอน Y ( 6) และแกน X แนวตั้ง (7)

หลอดรังสีแคโทดทำงานดังนี้:

แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับถูกส่งไปยังไส้หลอดแรงดันไฟฟ้าคงที่จะถูกส่งไปยังโมดูเลเตอร์ขั้วเป็นลบสัมพันธ์กับแคโทดและขั้วบวกเป็นบวกและแรงดันไฟฟ้าบนขั้วบวกแรก (โฟกัส) นั้นน้อยกว่าวินาทีอย่างมีนัยสำคัญ (เร่ง). แผ่นโก่งตัวมีทั้งแรงดันไฟฟ้าคงที่ซึ่งช่วยให้ลำแสงอิเล็กตรอนสามารถเลื่อนไปในทิศทางใดก็ได้ที่สัมพันธ์กับศูนย์กลางของตะแกรง และแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งสร้างเส้นสแกนที่มีความยาวหนึ่งหรืออย่างอื่น (เพลต Px) พร้อมทั้ง “วาดภาพ” รูปร่างของแรงสั่นสะเทือนที่กำลังศึกษาบนหน้าจอ (แผ่นปู)

หากต้องการจินตนาการว่าภาพได้มาบนหน้าจอได้อย่างไร ลองจินตนาการว่าหน้าจอท่อเป็นวงกลม (แม้ว่าท่อจะมีรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าก็ได้) และวางแผ่นเบนไว้ข้างใน (ดูรูป) หากคุณใช้แรงดันไฟฟ้าฟันเลื่อยกับเพลตแนวนอน Px เส้นแนวนอนที่ส่องสว่างจะปรากฏขึ้นบนหน้าจอ - เรียกว่าเส้นสแกนหรือเพียงแค่สแกน ความยาวขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดของแรงดันฟันเลื่อย

หากตอนนี้พร้อมกับแรงดันไฟฟ้าฟันเลื่อยที่ใช้กับเพลต Px ตัวอย่างเช่นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับของรูปร่างไซน์ซอยด์ถูกนำไปใช้กับเพลตอีกคู่หนึ่ง (แนวตั้ง - Pu) เส้นสแกนจะ "โค้งงอ" ตามรูปร่างอย่างแน่นอน ของการสั่นและ “วาด” รูปภาพบนหน้าจอ

หากคาบของการสั่นของไซนูซอยด์และฟันเลื่อยเท่ากัน หน้าจอจะแสดงภาพของคาบหนึ่งของไซนัสซอยด์ หากคาบไม่เท่ากัน การสั่นที่สมบูรณ์จำนวนหนึ่งจะปรากฏขึ้นบนหน้าจอตามคาบการสั่นของแรงดันไฟฟ้าแบบกวาดของฟันเลื่อย ออสซิลโลสโคปมีการปรับความถี่การกวาดด้วยความช่วยเหลือซึ่งทำให้ได้จำนวนการสั่นของสัญญาณที่ต้องการบนหน้าจอ

บล็อกไดอะแกรมของออสซิลโลสโคป

รูปนี้แสดงแผนภาพบล็อกของออสซิลโลสโคป ปัจจุบันมีออสซิลโลสโคปจำนวนมากที่มีการออกแบบและวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันออกไป แผงด้านหน้า (แผงควบคุม) ดูแตกต่างออกไป ชื่อของปุ่มควบคุมและสวิตช์แตกต่างกันเล็กน้อย แต่ในออสซิลโลสโคปใดๆ ก็ตาม จะต้องมีชุดส่วนประกอบขั้นต่ำที่จำเป็น โดยที่องค์ประกอบนั้นไม่สามารถทำงานได้ พิจารณาจุดประสงค์ของโหนดหลักเหล่านี้ โดยใช้ตัวอย่างออสซิลโลสโคป C 1-68

บนภาพ:

VA - ตัวลดทอนอินพุต; VK - ระยะอินพุตของเครื่องขยายเสียง PU - พรีแอมป์; LZ - เส้นหน่วงเวลา; VU - แอมพลิฟายเออร์เอาท์พุต; K - เครื่องสอบเทียบ; SB - รูปแบบการบล็อก; UP - แอมพลิฟายเออร์แบ็คไลท์; SS - วงจรซิงโครไนซ์; GR - เครื่องกำเนิดกวาด; CRT - หลอดรังสีแคโทด

โครงการทำงานดังนี้

หน่วยพลังงาน

แหล่งจ่ายไฟให้พลังงานสำหรับการทำงานของส่วนประกอบทั้งหมดของออสซิลโลสโคปอิเล็กทรอนิกส์ อินพุตของแหล่งจ่ายไฟจะได้รับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับโดยปกติคือ 220 V ในนั้นจะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าที่มีขนาดต่างกัน: สลับ 6.3 V เพื่อจ่ายไฟให้กับไส้หลอดของหลอดรังสีแคโทด, แรงดันตรง 12-24 V เพื่อจ่ายไฟให้กับแอมป์ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ประมาณ 150 โวลต์เพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องขยายสัญญาณการโก่งลำแสงแนวนอนและแนวตั้งขั้นสุดท้าย จ่ายไฟหลายร้อยโวลต์เพื่อโฟกัสลำอิเล็กตรอน และหลายพันโวลต์เพื่อเร่งลำอิเล็กตรอน

จากแหล่งจ่ายไฟนอกเหนือจากสวิตช์ไฟแล้ว ตัวควบคุมต่อไปนี้จะอยู่ที่แผงด้านหน้าของออสซิลโลสโคป: "FOCUS" และ "BRIGHTNESS" ด้วยการหมุนปุ่มเหล่านี้ แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับขั้วบวกแรกและโมดูเลเตอร์จะเปลี่ยนไป เมื่อแรงดันไฟฟ้าบนขั้วบวกแรกเปลี่ยนแปลง การกำหนดค่าของสนามไฟฟ้าสถิตจะเปลี่ยนไป ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความกว้างของลำอิเล็กตรอน เมื่อแรงดันไฟฟ้าบนโมดูเลเตอร์เปลี่ยนไป กระแสของลำอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนไป (พลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนเปลี่ยนไป) ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความสว่างของฟอสเฟอร์ของหน้าจอ

เครื่องกำเนิดการสแกน

มันสร้างแรงดันไฟฟ้าฟันเลื่อย ซึ่งความถี่สามารถเปลี่ยนแปลงได้คร่าวๆ (เป็นขั้น) และราบรื่น ที่แผงด้านหน้าของออสซิลโลสโคป เรียกว่า "ความถี่หยาบ" (หรือ "ระยะเวลาของสเกล") และ "ความถี่อ่อน" ช่วงความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากว้างมาก - ตั้งแต่หน่วยเฮิรตซ์ไปจนถึงหน่วยเมกะเฮิรตซ์ ใกล้สวิตช์ช่วงจะมีค่าสำหรับระยะเวลา (ระยะเวลา) ของการสั่นของฟันเลื่อย

เครื่องขยายสัญญาณช่องแนวนอน

จากเครื่องกำเนิดการสแกน สัญญาณจะถูกส่งไปยังแอมพลิฟายเออร์ของช่องสัญญาณโก่งแนวนอน (ช่อง X) แอมพลิฟายเออร์นี้จำเป็นเพื่อให้ได้แอมพลิจูดของแรงดันฟันเลื่อยซึ่งลำแสงอิเล็กตรอนจะเบี่ยงเบนไปทั่วทั้งหน้าจอ แอมพลิฟายเออร์มีตัวควบคุมความยาวของเส้นสแกน โดยที่แผงด้านหน้าของออสซิลโลสโคปเรียกว่า "GAIN X" หรือ "AMPLITUDE X" และตัวควบคุมสำหรับการเลื่อนแนวนอนของเส้นสแกน

ช่องแนวตั้ง

ประกอบด้วยตัวลดทอนอินพุต (ตัวแบ่งสัญญาณอินพุต) และแอมพลิฟายเออร์สองตัว - เบื้องต้นและขั้นสุดท้าย ตัวลดทอนช่วยให้คุณสามารถเลือกแอมพลิจูดที่ต้องการของภาพที่อยู่ระหว่างการพิจารณา ขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนที่กำลังศึกษา ด้วยการใช้สวิตช์ลดทอนสัญญาณอินพุต แอมพลิจูดของสัญญาณจะลดลง การเปลี่ยนแปลงระดับสัญญาณที่ราบรื่นยิ่งขึ้นดังนั้นขนาดของภาพบนหน้าจอจึงทำได้โดยใช้ตัวควบคุมความไวของแอมพลิฟายเออร์สุดท้ายของช่อง Y ในแอมพลิฟายเออร์สุดท้ายของช่องนี้จะมีแนวตั้งเช่นเดียวกับช่องโก่งแนวนอน การปรับการเคลื่อนที่ของลำแสงและดังนั้นภาพ

นอกจากนี้ที่อินพุตของช่องการโก่งตัวในแนวตั้งจะมีสวิตช์ 1 ซึ่งคุณสามารถจ่ายส่วนประกอบ DC ของสัญญาณที่กำลังศึกษาไปยังเครื่องขยายเสียงหรือกำจัดออกโดยการเปิดตัวเก็บประจุแยก ซึ่งจะทำให้คุณสามารถใช้ออสซิลโลสโคปเป็นโวลต์มิเตอร์กระแสตรง ซึ่งสามารถวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงได้ นอกจากนี้ความต้านทานอินพุตของช่อง Y ค่อนข้างสูง - มากกว่า 1 MOhm

เกี่ยวกับการปรับเปลี่ยนอื่นๆ

เครื่องกำเนิดการกวาดมีสวิตช์อื่น - สวิตช์โหมดการกวาด นอกจากนี้ยังแสดงบนแผงด้านหน้าของออสซิลโลสโคปด้วย (ไม่ได้ระบุไว้ในแผนภาพบล็อก) เครื่องกำเนิดกวาดสามารถทำงานได้ในสองโหมด: ในโหมดอัตโนมัติ - สร้างแรงดันไฟฟ้าฟันเลื่อยตามระยะเวลาที่กำหนดและในโหมดสแตนด์บาย - "รอ" การมาถึงของสัญญาณอินพุตและเริ่มทำงานเมื่อปรากฏขึ้น โหมดนี้จำเป็นเมื่อศึกษาสัญญาณที่ปรากฏแบบสุ่ม หรือเมื่อศึกษาพารามิเตอร์ของพัลส์ โดยที่ขอบนำควรอยู่ที่จุดเริ่มต้นของการกวาด ในโหมดอัตโนมัติ สัญญาณสุ่มอาจปรากฏขึ้นที่ใดก็ได้ในการกวาด ทำให้ยากต่อการสังเกต ขอแนะนำให้ใช้โหมดสแตนด์บายระหว่างการวัดชีพจร

การซิงโครไนซ์

หากไม่มีการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องกำเนิดกวาดและสัญญาณ การกวาดจะเริ่มขึ้นและสัญญาณจะปรากฏขึ้นในเวลาที่ต่างกัน ภาพของสัญญาณบนหน้าจอออสซิลโลสโคปจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวหรืออีกทิศทางหนึ่ง - ขึ้นอยู่กับความแตกต่าง ในความถี่ของสัญญาณและการกวาด หากต้องการหยุดภาพคุณต้อง "ซิงโครไนซ์" เครื่องกำเนิดเช่น จัดให้มีโหมดการทำงานที่จุดเริ่มต้นของการกวาดจะตรงกับจุดเริ่มต้นของการปรากฏตัวของสัญญาณเป็นระยะที่อินพุต Y (เช่นไซน์ซอยด์) นอกจากนี้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถซิงโครไนซ์ทั้งจากสัญญาณภายใน (นำมาจากแอมพลิฟายเออร์การโก่งตัวในแนวตั้ง) ​​และจากภายนอกที่จ่ายให้กับซ็อกเก็ต "SYNC INPUT" เลือกโหมดหนึ่งหรือโหมดอื่นโดยใช้สวิตช์ S2 - ภายใน - ภายนอก การซิงโครไนซ์ (ในบล็อกไดอะแกรม สวิตช์อยู่ในตำแหน่ง "การซิงโครไนซ์ภายใน")

แผนภาพต่อไปนี้อธิบายหลักการซิงโครไนซ์

ในการสังเกตสัญญาณความถี่สูง เมื่อความถี่ของพวกมันสูงกว่าความถี่พื้นฐานที่เป็นไปได้ของช่องขยายสัญญาณออสซิลโลสโคปหลายเท่า จะใช้ออสซิลโลสโคปแบบสโตรโบสโคป

แผนภาพต่อไปนี้อธิบายหลักการทำงานของออสซิลโลสโคปแบบสโตรโบสโคป

ออสซิลโลสโคปทำงานดังนี้: แต่ละช่วงของแรงดันไฟฟ้า u(t) ที่กำลังทดสอบ จะมีการสร้างพัลส์ Uc แบบซิงโครไนซ์ขึ้น ซึ่งจะกระตุ้นเครื่องกำเนิดกวาด เครื่องกำเนิดการสแกนจะสร้างแรงดันไฟฟ้าแบบฟันเลื่อย ซึ่งเปรียบเทียบกับแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นแบบขั้นตอน (โดย U) (ดูแผนภาพ) ในช่วงเวลาแห่งความเท่าเทียมกันของแรงดันไฟฟ้าพัลส์แฟลชจะเกิดขึ้นและแต่ละช่วงต่อมาของพัลส์แฟลชจะเพิ่มขึ้นสัมพันธ์กับค่าก่อนหน้าด้วยค่า t ในขณะที่ชีพจรแฟลชมาถึง จะเกิดพัลส์สุ่มตัวอย่าง แอมพลิจูดของมันเท่ากับแอมพลิจูดของสัญญาณที่กำลังศึกษาและแสดงบนหน้าจอออสซิลโลสโคป ดังนั้นจึงได้ภาพบนหน้าจอในรูปแบบของพัลส์ซึ่งขอบเขตของแอมพลิจูดนั้นสอดคล้องกับสัญญาณภายใต้การศึกษาเท่านั้นที่ "ยืดออก" ทันเวลา ออสซิลโลสโคปแบบสโตรโบสโคปใช้ในโทรทัศน์ เรดาร์ และอุปกรณ์ความถี่สูงประเภทอื่นๆ

ข้อผิดพลาดของออสซิลโลสโคป.

เมื่อทำการวัดแรงดันไฟฟ้า ออสซิลโลสโคปมีข้อผิดพลาดดังต่อไปนี้:

การประยุกต์ใช้ออสซิลโลสโคป

1. การวัดความกว้างของสัญญาณที่กำลังศึกษา

ความกว้างของสัญญาณที่ศึกษาสามารถวัดได้โดยใช้วิธีการต่อไปนี้:

การวัดแอมพลิจูดโดยใช้วิธีสเกลที่ปรับเทียบแล้ว. วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการวัดขนาดเชิงเส้นของภาพโดยตรงโดยใช้มาตราส่วนหน้าจอ CRT แอมพลิจูดที่วัดได้ U m ถูกกำหนดให้เป็น U m = K โอ้ K o - ค่าสัมประสิทธิ์ส่วนเบี่ยงเบนแนวตั้ง

การวัดแอมพลิจูดโดยใช้วิธีทดแทน. วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการแทนที่ส่วนที่วัดได้ของสัญญาณด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ปรับเทียบแล้ว (แนะนำให้ใช้วิธีนี้ในการวัดแรงดันไฟฟ้าต่ำ)

การวัดแอมพลิจูดโดยวิธีการต่อต้าน. วิธีการนี้ประกอบด้วยความจริงที่ว่าในแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลของช่องอินพุต Y สัญญาณที่กำลังศึกษาจะได้รับการชดเชยด้วยสัญญาณที่ปรับเทียบแล้ว วิธีการนี้ให้ความแม่นยำสูงเมื่อทำการวัดสัญญาณขนาดเล็ก

2. การวัดช่วงเวลา

การวัดช่วงเวลาโดยใช้วิธีสเกลที่ปรับเทียบแล้ว. วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการวัดขนาดเชิงเส้นของคาบภาพตามแกน X โดยตรงจากสเกลของหน้าจอ CRT เวลาที่วัดได้ t x ถูกกำหนดให้เป็น t x =K pl M p K p - ค่าสัมประสิทธิ์การสแกน M p - สเกล mscan ตามแกน X, l - ความยาวของช่วงเวลาภาพบนหน้าจอ CRT

การวัดช่วงเวลาโดยใช้เครื่องหมายสอบเทียบ. วิธีการนี้อาศัยการสร้างเครื่องหมายความสว่างของความถี่อ้างอิงในเส้นโค้งของสัญญาณที่กำลังศึกษาอยู่ ซึ่งทำได้โดยการส่งสัญญาณจากเครื่องกำเนิดการวัดไปยังโมดูเลเตอร์ CRT (อินพุต Z)

การวัดช่วงเวลาโดยใช้การกวาดแบบล่าช้า วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการเลื่อนภาพตามแนวเส้นสแกนโดยสัมพันธ์กับจุดคงที่ที่เลือก (เส้นมาตราส่วน) การนับถอยหลังทำได้โดยใช้มาตราส่วนการปรับ "ความล่าช้า"

บทความนี้จะอธิบายรายละเอียดวิธีใช้ออสซิลโลสโคปว่ามันคืออะไรและเพื่อวัตถุประสงค์อะไร ไม่มีห้องปฏิบัติการใดที่จะดำรงอยู่ได้หากไม่มีอุปกรณ์ตรวจวัดหรือแหล่งกำเนิดสัญญาณ แรงดันไฟฟ้า และกระแส และหากคุณวางแผนที่จะออกแบบและสร้างอุปกรณ์ต่างๆ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเรากำลังพูดถึงเทคโนโลยีความถี่สูง เช่น อุปกรณ์จ่ายไฟแบบอินเวอร์เตอร์) การทำอะไรก็ตามโดยไม่ต้องใช้ออสซิลโลสโคปจะเป็นปัญหาได้

ออสซิลโลสโคปคืออะไร

นี่คืออุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณ "เห็น" แรงดันไฟฟ้าหรือรูปร่างของมันในช่วงเวลาหนึ่งได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณสามารถวัดพารามิเตอร์ต่างๆ ได้มากมาย เช่น แรงดัน ความถี่ กระแส มุมเฟส แต่สิ่งที่ดีเป็นพิเศษเกี่ยวกับอุปกรณ์นี้คือช่วยให้คุณประเมินรูปร่างของสัญญาณด้วยสายตาได้ ในกรณีส่วนใหญ่เธอเป็นคนที่พูดถึงสิ่งที่เกิดขึ้นในวงจรที่ทำการวัด

ตัวอย่างเช่น ในบางกรณี แรงดันไฟฟ้าอาจไม่เพียงประกอบด้วยค่าคงที่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงส่วนประกอบที่สลับกันด้วย และรูปร่างของวินาทีอาจอยู่ไกลจากไซนัสอยด์ในอุดมคติ ตัวอย่างเช่นโวลต์มิเตอร์รับรู้สัญญาณดังกล่าวโดยมีข้อผิดพลาดมาก เครื่องมือพอยน์เตอร์จะให้ค่าเดียว ค่าดิจิตอล - น้อยกว่ามาก และโวลต์มิเตอร์ DC - มากกว่าหลายเท่า การวัดที่แม่นยำที่สุดสามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์ที่อธิบายไว้ในบทความ และไม่สำคัญว่าจะใช้ออสซิลโลสโคป H3013 (วิธีใช้งานจะอธิบายไว้ด้านล่าง) หรือรุ่นอื่น การวัดจะเหมือนกัน

คุณสมบัติของอุปกรณ์

การดำเนินการนี้ค่อนข้างง่าย - คุณต้องเชื่อมต่อตัวเก็บประจุเข้ากับอินพุตของเครื่องขยายเสียง ในกรณีนี้ทางเข้าจะปิด โปรดทราบว่าในโหมดการวัดนี้ สัญญาณความถี่ต่ำที่มีความถี่น้อยกว่า 5 Hz จะถูกลดทอนลง ดังนั้นจึงสามารถวัดได้เฉพาะในโหมดอินพุตแบบเปิดเท่านั้น

เมื่อสวิตช์ถูกตั้งไว้ที่ตำแหน่งตรงกลาง เครื่องขยายเสียงจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากขั้วต่ออินพุต และเกิดไฟฟ้าลัดวงจรที่ตัวเครื่อง ด้วยเหตุนี้คุณจึงสามารถติดตั้งเครื่องกวาดได้ เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้ออสซิลโลสโคปและอะนาล็อก S1-49 หากไม่มีความรู้เกี่ยวกับการควบคุมพื้นฐานจึงควรพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติม

อินพุตช่องออสซิลโลสโคป

ที่แผงด้านหน้าจะมีสเกลในระนาบแนวตั้ง - ถูกกำหนดโดยใช้ตัวควบคุมความไวของช่องสัญญาณที่ทำการวัด สามารถเปลี่ยนสเกลได้ไม่ราบรื่น แต่เป็นแบบขั้นตอนโดยใช้สวิตช์ สามารถตั้งค่าใดได้บ้างให้ดูที่เคสข้างๆ บนแกนเดียวกันกับสวิตช์นี้มีตัวควบคุมเพื่อการปรับที่ราบรื่น (ต่อไปนี้คือวิธีใช้ออสซิลโลสโคป S1-73 และรุ่นที่คล้ายกัน)

ที่แผงด้านหน้าคุณจะพบที่จับที่มีลูกศรสองหัว หากคุณหมุน กราฟของช่องนี้จะเริ่มเคลื่อนที่ในระนาบแนวตั้ง (ขึ้นและลง) โปรดทราบว่ามีกราฟิกถัดจากปุ่มนี้ซึ่งจะแสดงวิธีที่คุณต้องหมุนเพื่อเปลี่ยนค่าตัวคูณขึ้นหรือลง ทั้งสองช่องเหมือนกัน นอกจากนี้ที่แผงด้านหน้ายังมีปุ่มสำหรับปรับคอนทราสต์ ความสว่าง และการซิงโครไนซ์ เป็นที่น่าสังเกตว่าออสซิลโลสโคปพกพาแบบดิจิทัล (เรากำลังพูดถึงวิธีใช้อุปกรณ์) มีการตั้งค่าหลายประการสำหรับการแสดงกราฟด้วย

มีการวัดผลอย่างไร?

เราจะอธิบายวิธีใช้ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลหรือแอนะล็อกต่อไป สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าทั้งหมดมีข้อบกพร่อง คุณลักษณะหนึ่งที่ควรกล่าวถึงคือ การวัดทั้งหมดดำเนินการด้วยสายตา ดังนั้นจึงมีความเสี่ยงที่ข้อผิดพลาดจะมีสูง คุณควรคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าแรงดันไฟฟ้ากวาดมีความเป็นเส้นตรงต่ำมาก ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนเฟสหรือความถี่ประมาณ 5% เพื่อลดข้อผิดพลาดเหล่านี้ ต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขง่ายๆ ประการหนึ่ง - กราฟควรใช้พื้นที่ประมาณ 90% ของพื้นที่หน้าจอ เมื่อวัดความถี่และแรงดันไฟฟ้า (มีช่วงเวลา) ควรตั้งค่าการควบคุมการปรับสัญญาณอินพุตและความเร็วกวาดไปที่ตำแหน่งขวาสุด เป็นที่น่าสังเกตว่ามีคุณลักษณะหนึ่ง: เนื่องจากแม้แต่ผู้เริ่มต้นก็สามารถใช้ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลได้ อุปกรณ์ที่มีหลอดรังสีแคโทดจึงสูญเสียความเกี่ยวข้องไป

วิธีวัดแรงดันไฟฟ้า

ในการวัดแรงดันไฟฟ้าคุณต้องใช้ค่าสเกลในระนาบแนวตั้ง ในการเริ่มต้น คุณต้องทำตามขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งต่อไปนี้:

1. เชื่อมต่อขั้วอินพุตทั้งสองของออสซิลโลสโคปเข้าด้วยกัน
2. เลื่อนสวิตช์โหมดอินพุตไปยังตำแหน่งที่สอดคล้องกับการเชื่อมต่อกับสายร่วม จากนั้นใช้ตัวควบคุมถัดจากที่มีลูกศรสองทิศทางเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นสแกนเกิดขึ้นพร้อมกับเส้นกลาง (แนวนอน) บนหน้าจอ

สลับอุปกรณ์ไปที่โหมดการวัดและส่งสัญญาณไปยังอินพุตที่ต้องการตรวจสอบ ในกรณีนี้สวิตช์โหมดจะถูกตั้งค่าไปที่ตำแหน่งการทำงานใดก็ได้ แต่จะใช้ออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอลแบบพกพาได้อย่างไร? ซับซ้อนกว่าเล็กน้อย - อุปกรณ์ดังกล่าวมีการปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมมากมาย

ส่งผลให้คุณสามารถเห็นกราฟบนหน้าจอได้ หากต้องการวัดความสูงอย่างแม่นยำ ให้ใช้ปากกาที่มีลูกศรสองหัวแนวนอน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าจุดสูงสุดของกราฟตรงกับจุดที่อยู่ตรงกลาง มีการสำเร็จการศึกษาดังนั้นการคำนวณแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพในวงจรจะง่ายกว่ามาก

วิธีวัดความถี่

เมื่อใช้ออสซิลโลสโคป คุณสามารถวัดช่วงเวลา โดยเฉพาะช่วงสัญญาณ คุณเข้าใจว่าความถี่ของสัญญาณใดๆ ก็ตามจะเป็นสัดส่วนกับช่วงเวลาเสมอ การวัดคาบสามารถทำได้ในพื้นที่ใดก็ได้ของออสซิลโลแกรม แต่จะสะดวกกว่าและแม่นยำกว่าในการวัด ณ จุดที่กราฟตัดกับแกนนอน ดังนั้น ก่อนที่จะเริ่มการวัด ต้องแน่ใจว่าได้ตั้งค่าการสแกนเป็นเส้นแนวนอนที่อยู่ตรงกลางทุกประการ เนื่องจากการใช้ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลแบบพกพานั้นง่ายกว่าการใช้ออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อกมาก ออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอลจึงจมหายไปนานแล้วและไม่ค่อยได้ใช้สำหรับการวัด

ถัดไป เมื่อใช้ที่จับที่ระบุโดยลูกศรสองหัวแนวนอน คุณจะต้องเลื่อนจุดเริ่มต้นของช่วงเวลาด้วยเส้นซ้ายสุดบนหน้าจอ หลังจากคำนวณระยะเวลาของสัญญาณแล้ว คุณสามารถใช้สูตรง่ายๆ ในการคำนวณความถี่ได้ ในการดำเนินการนี้ คุณจะต้องหารหน่วยตามระยะเวลาที่คำนวณไว้ก่อนหน้านี้ ความแม่นยำในการวัดจะแตกต่างกันไป หากต้องการเพิ่มขึ้น คุณต้องยืดกราฟในแนวนอนให้มากที่สุด

ให้ความสนใจกับความสม่ำเสมอประการหนึ่ง: เมื่อระยะเวลาเพิ่มขึ้น ความถี่จะลดลง (สัดส่วนจะผกผัน) และในทางกลับกัน - เมื่อระยะเวลาลดลง ความถี่จะเพิ่มขึ้น อัตราความผิดพลาดต่ำคือเมื่อมีค่าน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ แต่ไม่ใช่ว่าออสซิลโลสโคปทุกตัวจะสามารถให้ความแม่นยำสูงเช่นนี้ได้ เฉพาะแบบดิจิตอลที่มีการสแกนเป็นเส้นตรงเท่านั้นจึงจะสามารถวัดค่าที่แม่นยำได้

Phase Shift ถูกกำหนดอย่างไร?

และตอนนี้เกี่ยวกับวิธีใช้ออสซิลโลสโคป S1-112A เพื่อวัดการเปลี่ยนเฟส แต่ก่อนอื่นคำจำกัดความ การเปลี่ยนเฟสเป็นลักษณะที่แสดงว่ากระบวนการทั้งสอง (ออสซิลลาทอรี) ตั้งอยู่สัมพันธ์กันในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง ยิ่งไปกว่านั้น การวัดไม่ได้เกิดขึ้นเป็นวินาที แต่เกิดขึ้นเป็นช่วงๆ ของช่วงระยะเวลาหนึ่ง กล่าวอีกนัยหนึ่ง หน่วยการวัดคือหน่วยมุม หากสัญญาณอยู่ในตำแหน่งที่เท่ากันโดยสัมพันธ์กัน การเปลี่ยนเฟสก็จะเหมือนกันด้วย ยิ่งไปกว่านั้น สิ่งนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความถี่และช่วงเวลา - สเกลที่แท้จริงของกราฟบนแกนนอน (เวลา) อาจเป็นอะไรก็ได้

ความแม่นยำสูงสุดของการวัดจะเป็นถ้าคุณยืดกราฟจนเต็มความยาวของหน้าจอ ในออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อก กราฟสัญญาณสำหรับแต่ละช่องสัญญาณจะมีความสว่างและสีเท่ากัน หากต้องการแยกกราฟเหล่านี้ออกจากกัน จำเป็นต้องทำให้แต่ละกราฟมีแอมพลิจูดเป็นของตัวเอง และสิ่งสำคัญคือต้องทำให้แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับช่องแรกมีขนาดใหญ่ที่สุด วิธีนี้จะทำให้การซิงค์รูปภาพบนหน้าจอซิงค์ได้ดีขึ้นมาก ต่อไปนี้คือวิธีใช้ออสซิลโลสโคป S1-112A อุปกรณ์อื่นๆ มีความแตกต่างในการทำงานเล็กน้อย

ฉันมีความรักเป็นพิเศษกับออสซิลโลสโคป บางคนชอบเบนท์ลีย์ บางคนชอบออสซิลโลสโคป ทุกคนมีนิสัยใจคอของตัวเอง ฉันชอบ Bentley เหมือนกัน แต่ก็ชอบออสซิลโลสโคปไม่เหมือนกับเจ้าของคนอื่นๆ ทั้งหมด =)

หน้าที่หลักของออสซิลโลสโคปคือการบันทึกการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณที่กำลังศึกษาและแสดงบนหน้าจอเพื่อดู นี่เป็นอุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้ที่สุดในห้องปฏิบัติการนักวิทยุสมัครเล่น คุณสามารถประมาณความถี่และดูแอมพลิจูด และสิ่งที่มักสำคัญกว่าคือศึกษารูปร่างของสัญญาณ ฉันตัดสินใจเข้าวงการอิเล็กทรอนิกส์ - อย่าลืมซื้อมัน

เรื่องสั้น

ประวัติความเป็นมาของออสซิลโลสโคปย้อนกลับไปมากกว่า 100 ปี ในแต่ละช่วงเวลาผู้มีชื่อเสียงเช่น Adre Blondel, Robert Andreevich Colley, William Crookes, Karl Brown, I. Zenneck, A. Wenelt, Leonid Isaakovich Mandelstam และคนอื่น ๆ อีกมากมายทำงานเพื่อปรับปรุงอุปกรณ์

คุณรู้ไหมว่าออสซิลโลสโคปมีรูปร่างหน้าตาครั้งแรกถูกสร้างขึ้นในจักรวรรดิรัสเซีย? สิ่งนี้เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2428 โดยนักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย Robert Colley อุปกรณ์นี้เรียกว่าออสซิลโลมิเตอร์ ออสซิลโลสโคปในสมัยนั้นแตกต่างจากที่ใช้ในปัจจุบันมาก!

หลักการทำงานทั่วไป

ต้องบอกว่าตอนนี้มีออสซิลโลสโคปที่แตกต่างกันจำนวนมาก แต่หลักการทำงานทั่วไปเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเรานั่นคืออุปกรณ์จะบันทึกการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟสัญญาณและแสดงบนหน้าจอ ใช่แล้ว ออสซิลโลสโคปมีไว้เพื่อสิ่งนี้เท่านั้นเอง แต่สิ่งนี้สำคัญมากสำหรับนักฟิสิกส์และวิศวกรจนยากต่อการถ่ายทอดเป็นคำพูด ความสำคัญของอุปกรณ์นี้เปรียบได้กับการค้นพบกฎแรงโน้มถ่วงสากล

ภาพด้านบนแสดงแผงควบคุมออสซิลโลสโคปทั่วไป การควบคุม ปุ่ม ตัวเชื่อมต่อ และหน้าจอทุกประเภท สยองขวัญจะเข้าใจทั้งหมดได้อย่างไร? ใช่ง่าย. ไป.

จะไม่มีใครโกรธเคืองถ้าฉันบอกว่าออสซิลโลสโคปมีตัวควบคุมหลักสองตัว ด้านบนมักเขียนว่า "Sweep" หรือ "Duration", "V/div" ลองคิดดูสิ!

ก่อนอื่นเกี่ยวกับ "V/div" คุณสามารถจ่ายสัญญาณที่มีแอมพลิจูดต่างกันให้กับอินพุตของอุปกรณ์ได้ ฉันต้องการจัดหาไซนัสอยด์ที่มีแอมพลิจูด 1V แต่ฉันต้องการ 0.2V หรือ 10V ดังที่คุณเห็นในภาพด้านบน หน้าจอของอุปกรณ์มักจะแบ่งออกเป็นเซลล์ ใช่ นี่เป็นระบบพิกัดคาร์ทีเซียนแบบเดียวกันที่คุ้นเคย ดังนั้น “V/div” ให้คุณเปลี่ยนมาตราส่วนตามแกน Y กล่าวอีกนัยหนึ่ง คุณสามารถเปลี่ยนขนาดของเซลล์เป็นโวลต์ได้ หากคุณเลือก 0.1V และใช้ไซนัสอยด์ที่มีแอมพลิจูด 0.2V ไซน์ซอยด์ทั้งหมดจะครอบครอง 4 เซลล์บนหน้าจอ

และเมื่อศึกษาสัญญาณในวงจรจริง แอมพลิจูดของสัญญาณอาจมากจนสัญญาณทั้งหมดไม่สามารถแสดงบนหน้าจออุปกรณ์ได้ จากนั้นคุณจะหมุนปุ่มปรับ “V/div” โดยตั้งค่าสเกลแกน Y ที่ต้องการเพื่อให้คุณมองเห็นสัญญาณทั้งหมดได้

ตอนนี้เกี่ยวกับ "ระยะเวลา" ในประวัติศาสตร์ส่วนใหญ่ของออสซิลโลสโคปแบบอิเล็กทรอนิกส์ ออสซิลโลสโคปเป็นแบบอะนาล็อก ใช้ CRT (หลอดรังสีแคโทด) เป็นหน้าจอ สิ่งเดียวกับที่หาได้ยากในทีวีแล้ว สำหรับผู้ที่สนใจชมวิดีโอด้านล่าง โดยอธิบายหลักการของการวาดสัญญาณที่กำลังศึกษาบนหน้าจอออสซิลโลสโคป CRT ได้อย่างสมบูรณ์แบบ หรืออ่านต่อถ้าคุณขี้เกียจมองฉันจะบอกคุณเกี่ยวกับสิ่งที่สำคัญที่สุด

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ปุ่ม "ระยะเวลา" ("กวาด") เพื่อตั้งค่าความเร็วที่ลำแสงบนหน้าจออุปกรณ์จะเคลื่อนที่จากซ้ายไปขวา (คุณคิดว่าเส้นทั้งหมดถูกวาดไว้ตรงนั้นหรือเปล่า ไม่ นี่เป็นเรื่องจริงในอุปกรณ์ดิจิทัลสมัยใหม่ แต่จะมาทีหลัง) มีไว้เพื่ออะไร? ใช่แล้ว นี่คือสิ่งที่การทำงานของออสซิลโลสโคปมีพื้นฐานมาจากจริงๆ ลำแสงจะวิ่งจากซ้ายไปขวา และสัญญาณที่จ่ายให้กับอินพุตจะเบนทิศทางขึ้นหรือลง เป็นผลให้คุณเห็นภาพที่สวยงามของไซนัสอยด์หรือสัญญาณรบกวนบนหน้าจออุปกรณ์

โอเค เหตุใดจึงต้องทำเช่นนี้ก็ชัดเจนแล้ว คำถามยังคงอยู่: เหตุใดจึงเปลี่ยนความเร็วในการเคลื่อนที่หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือความถี่ของลำแสงที่วิ่งผ่านหน้าจอ (ความถี่กวาด)

บางทีคุณอาจสังเกตเห็นหรือเห็นในการแสดงหรือคอนเสิร์ตบางรายการถึงผลกระทบที่เมื่อแสงสว่างวาบในความมืดเพียงเสี้ยววินาที การเคลื่อนไหวทั้งหมดก็หยุดลง โลกก็หยุดนิ่ง? ยินดีด้วย คุณสังเกตเห็นเอฟเฟกต์สโตรโบสโคปแล้ว มีอุปกรณ์ดังกล่าวด้วย - ไฟแฟลช แสงแฟลชช่วยให้คุณมองวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วได้ เช่นเดียวกับออสซิลโลสโคป โดยพื้นฐานแล้วมันคือแฟลช "อิเล็กทรอนิกส์"! มีเพียงการเปลี่ยนความถี่การสแกนเท่านั้นที่ทำให้เราหยุดภาพบนหน้าจออุปกรณ์ได้ และหากความถี่การกวาดอยู่ใกล้หรือตรงกับความถี่ของสัญญาณบนหน้าจอคุณจะเห็นภาพนิ่งที่ดูเหมือนวาดบนกระดาษ

มิฉะนั้นดูเหมือนว่าไซนัสอยด์กำลังวิ่งอยู่ที่ไหนสักแห่ง ฉันจะไม่บอกคุณว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร สิ่งสำคัญคือการเข้าใจหลักการและรายละเอียดของการดำเนินการเฉพาะนั้นไม่สำคัญนัก ฟังก์ชั่นอื่นๆ ทั้งหมดของออสซิลโลสโคปได้เพิ่มเข้ามาแล้ว การมีอยู่ของพวกมันทำให้การศึกษาสัญญาณง่ายขึ้นอย่างมาก และหากบางส่วนไม่อยู่ในอุปกรณ์ของคุณ คุณก็สามารถอยู่อย่างสงบสุขได้

ออสซิลโลสโคปมีกี่ประเภท?

จนถึงขณะนี้ ออสซิลโลสโคปสามารถจำแนกได้สามประเภทหลัก: อนาล็อก ดิจิตอล และแอนะล็อกเป็นดิจิทัล มีดิจิทัลมากขึ้นเรื่อยๆ นับตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่ 20 ตอนนี้พวกเขาเป็นตัวแทนของกลุ่มที่ใหญ่ที่สุด พวกเขามีฟังก์ชั่นเพิ่มเติมที่มีประโยชน์มากมาย ขนาดเล็ก น้ำหนัก และราคาที่เหมาะสม

ในขณะที่เขียนบรรทัดเหล่านี้ ราคาเฉลี่ยของอุปกรณ์ดิจิทัลจะอยู่ที่ 15,000 สำหรับรุ่นที่งุ่มง่ามที่สุด อุปกรณ์ปกติไม่มากก็น้อยสามารถซื้อได้ที่ 25,000 ในขณะที่อุปกรณ์โซเวียตรุ่นเก่าที่มีลักษณะร้ายแรงซึ่งเหนือกว่ารุ่นดิจิทัลทั่วไปหลายเท่าสามารถพบได้ในราคา 3-6 พัน แต่น้ำหนักขนาดและคุณสมบัติอื่น ๆ อาจไม่ เหมาะกับทุกคน =)

ลักษณะสำคัญ

ออสซิลโลสโคปมีคุณสมบัติหลายประการ มันไม่มีประโยชน์สำหรับนักวิทยุสมัครเล่นที่จะรู้ทุกอย่าง เว้นแต่นักวิทยุสมัครเล่นจะตัดสินใจเป็นมืออาชีพ =) แต่มีบางอย่างที่คุณควรทราบและเข้าใจว่าสิ่งเหล่านี้หมายถึงอะไร

ออสซิลโลสโคปเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการศึกษาพารามิเตอร์เวลาและแอมพลิจูดของสัญญาณไฟฟ้าที่นำไปใช้กับอินพุต ไม่ว่าจะบนหน้าจอโดยตรงหรือบันทึกลงในเทปถ่ายภาพ ปัจจุบันนี้เป็นหนึ่งในเครื่องมือควบคุมและวัดที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด ซึ่งช่วยให้สามารถผลิตและวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้เมื่อรวมกับมัลติมิเตอร์แล้ว

ปัจจุบันอุตสาหกรรมไม่หยุดนิ่ง มีการสร้างอุปกรณ์สมัยใหม่ที่สามารถลดเวลาการวิจัยและพัฒนาได้อย่างมาก มีแอปพลิเคชันการวัดที่หลากหลาย จอแสดงผลแบบสัมผัสแบบคาปาซิทีฟ หน่วยความจำแบบลึก และความเร็วสูงสุดในการอัปเดตสัญญาณบนหน้าจอ

ชนิด

มีอุปกรณ์หลายประเภทที่มีคุณสมบัติแตกต่างกัน:

• อนาล็อก.

• อนาล็อก-ดิจิตอล

• ที่เก็บข้อมูลดิจิทัล

• อุปกรณ์สัญญาณผสม

• อุปกรณ์เสมือน

ขึ้นอยู่กับจำนวนลำแสง ออสซิลโลสโคปสามารถเป็น:

• คานเดี่ยว.
• คานคู่และอื่น ๆ

จำนวนลำแสงสามารถเป็น 16 หรือมากกว่า (อุปกรณ์ n-beam มี n อินพุตสัญญาณ รวมถึงความสามารถในการแสดงกราฟ n ของสัญญาณอินพุตบนหน้าจอพร้อมกัน)

อุปกรณ์ยังถูกจำแนกตามหลักการทำงาน:

• อิเล็กทรอนิกส์: อนาล็อกและดิจิตอล
• ระบบเครื่องกลไฟฟ้า: ไฟฟ้าพลศาสตร์, วงจรเรียงกระแส, ไฟฟ้าสถิต, เทอร์โมอิเล็กทริก, แม่เหล็กไฟฟ้า, แมกนีโตอิเล็กทริก

ตามพัฒนาการสามารถแบ่งออกได้:

• พิเศษ.
• น่าจดจำ
• สโตรโบสโคปิก
• ด่วน.
• สากล.

นอกจากนี้ยังมีเครื่องมือที่เข้ากันได้กับอุปกรณ์วัดอื่นๆ นี่ไม่ใช่แค่อุปกรณ์แบบสแตนด์อโลนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกล่องรับสัญญาณด้วย เช่น คอมพิวเตอร์ การ์ดเอ็กซ์แพนชัน หรือแม้แต่การเชื่อมต่อกับพอร์ตภายนอก

อุปกรณ์

การออกแบบอุปกรณ์แอนะล็อกมีพื้นฐานมาจากการใช้ระบบสแกนแนวนอนแบบแอนะล็อกและหลอดรังสีแคโทด หนึ่งในบล็อกหลักของอุปกรณ์เหล่านี้คือเครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าฟันเลื่อยแปรผันเชิงเส้น

ออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อกมี:

• การโก่งตัวของลำแสงบนหน้าจอถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าของเพลต หลอดมีความโดดเด่นด้วยช่วงความถี่ที่กว้าง การสแกนแนวนอนทำงานบนแรงดันไฟฟ้าของเพลตแนวนอนตามความสัมพันธ์เชิงเส้น ขีดจำกัดความถี่บนถูกกำหนดโดยแอมพลิฟายเออร์และความจุของเพลต ขีดจำกัดล่างสอดคล้องกับ 10 เฮิรตซ์
• เพื่อให้เห็นภาพลักษณะและรูปร่างในอุปกรณ์แอนะล็อก-ดิจิทัลของสัญญาณที่กำลังศึกษา จะใช้ระบบสแกนแนวนอนแบบแอนะล็อก หลอดรังสีแคโทด รวมถึงเครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น นอกจากนี้ อุปกรณ์ยังมีโมดูลจัดเก็บข้อมูลในตัวซึ่งใช้จัดเก็บรูปภาพ
• อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลดิจิทัลใช้การแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิทัลความเร็วสูง เพื่อจัดเก็บข้อมูลและแสดงผลบนจอแสดงผลคริสตัลเหลว ซึ่งใช้แทนหลอดรังสีแคโทด ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลมีตัวแปลงสัญญาณอะนาล็อก เครื่องขยายสัญญาณ ตัวแบ่ง หน่วยควบคุม หน่วยความจำ และหน่วยเอาต์พุตสำหรับแผง LCD
• อุปกรณ์สัญญาณผสมแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิทัลอย่างรวดเร็ว รวมถึงความสามารถในการป้อนลำดับดิจิทัล ข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดจะถูกจัดเก็บไว้ในโมดูลหน่วยความจำและแสดงบนจอภาพ LCD หากจำเป็น

หลักการทำงาน

อุปกรณ์อะนาล็อกใช้หลอดรังสีแคโทดเพื่อสร้างภาพบนหน้าจอ ในนั้น แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับแกน X และ Y จะทำให้จุดเคลื่อนที่ผ่านหน้าจอ ในแนวนอน คุณสามารถสังเกตการขึ้นอยู่กับเวลา ในขณะที่ในแนวตั้งจะมีการแสดงผลตามสัดส่วนของสัญญาณอินพุต โดยทั่วไป สัญญาณจะถูกขยายและส่งไปยังอิเล็กโทรด ซึ่งจะเบนไปตามแกน Y ของหลอดรังสีแคโทดโดยใช้เทคโนโลยีอะนาล็อก

ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลทำงานแตกต่างออกไปเล็กน้อย:

• สัญญาณแอนะล็อกที่เข้ามาจะถูกปรับเปลี่ยนเป็นรูปแบบดิจิทัล
• จากนั้นมันก็จะถูกบันทึกไว้ ความเร็วในการจัดเก็บขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ควบคุม ขีดจำกัดบนถูกกำหนดโดยความเร็วของคอนเวอร์เตอร์ ในขณะที่ขีดจำกัดล่างไม่มีขีดจำกัด
• การแปลงสัญญาณเป็นรหัสดิจิทัลช่วยให้คุณเพิ่มความเสถียรของจอแสดงผล ทำให้การปรับขนาดและการยืดง่ายขึ้น และบันทึกข้อมูลในหน่วยความจำ
• การใช้จอแสดงผลแทนหลอดอิเล็กตรอนทำให้สามารถแสดงข้อมูลใดๆ ได้ รวมถึงการควบคุมอุปกรณ์ด้วย อุปกรณ์ราคาแพงมีหน้าจอสีซึ่งทำให้สามารถเน้นตำแหน่งสีต่างๆ และแยกแยะเคอร์เซอร์และสัญญาณจากช่องอื่นได้
• สามารถสังเกตการซิงโครไนซ์ได้ก่อนที่จะเปิดการกวาด ตัวประมวลผลสัญญาณที่ใช้ช่วยให้สามารถประมวลผลสัญญาณโดยใช้การวิเคราะห์การแปลงฟูเรียร์
• ข้อมูลในรูปแบบดิจิทัลทำให้สามารถบันทึกหน้าจอพร้อมผลการวัดในหน่วยความจำ รวมถึงการพิมพ์บนเครื่องพิมพ์ได้ อุปกรณ์ส่วนใหญ่มีอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลเพื่อให้สามารถจัดเก็บรูปภาพในไฟล์เก็บถาวรและประมวลผลในภายหลัง

แอปพลิเคชัน

ออสซิลโลสโคปเป็นอุปกรณ์ตรวจวัดที่สามารถใช้เพื่อ:

• กำหนดแรงดันสัญญาณ (แอมพลิจูด) และพารามิเตอร์กำหนดเวลา
• โดยการวัดลักษณะกำหนดเวลาของสัญญาณ จะสามารถกำหนดความถี่ได้
• สังเกตการเปลี่ยนเฟสที่เกิดขึ้นเมื่อผ่านส่วนต่างๆ ของวงจร
• ค้นหาตัวแปร (AC) และค่าคงที่ (DC) ที่ประกอบเป็นสัญญาณ
• สังเกตการบิดเบือนของสัญญาณที่เกิดจากบางส่วนของวงจร
• กำหนดอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน พิจารณาว่าเสียงรบกวนนั้นอยู่กับที่หรือเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป
• ทำความเข้าใจกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นในวงจรไฟฟ้า
• ค้นหาความถี่การสั่นสะเทือนและอื่นๆ

อุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้ในวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์และวิทยุ องค์ประกอบที่สำคัญอย่างยิ่งของอุปกรณ์นั้นใช้ในพื้นที่การผลิตเครื่องกลไฟฟ้า อุปกรณ์นี้ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์บันทึกที่แสดงความผันผวนของกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในกลไกทางไฟฟ้าโดยเฉพาะด้วยสายตา เมื่อใช้อุปกรณ์คุณจะพบการรบกวนและการบิดเบือนของพัลส์ไฟฟ้าในโหนดวงจรต่างๆ

การประยุกต์ใช้ในการวินิจฉัยและซ่อมแซมรถยนต์

อุปกรณ์เหล่านี้ยังใช้ในพื้นที่อื่นด้วย ดังนั้นจึงมักใช้เพื่อตรวจสอบความผิดปกติในระบบแอคชูเอเตอร์และการวินิจฉัยอื่น ๆ พวกเขายังสามารถช่วยวินิจฉัยปัญหาเครื่องยนต์กลได้อีกด้วย

ตัวอย่างเช่น ออสซิลโลสโคปสามารถ:

• ระบุตัวเร่งปฏิกิริยาที่ผิดพลาด
• ตรวจสอบความสอดคล้องของการติดตั้งรอกขับเพลาข้อเหวี่ยงโดยคำนึงถึงเซ็นเซอร์ตำแหน่งเพลาข้อเหวี่ยง
• ระบุการรั่วไหลของอากาศที่รุนแรง
• สังเกตสัญญาณจากเซ็นเซอร์ระบบและติดตามการเปลี่ยนแปลง
• อ่านรหัสความผิดปกติที่จัดเก็บโดยระบบ
• ระบุข้อมูลประจำตัวของระบบ ECU
• ตรวจสอบการทำงานของแอคทูเอเตอร์และอื่นๆ

โดยปกติแล้ว อุปกรณ์ดังกล่าวจะต้องมีเครื่องวิเคราะห์ลอจิก ซอฟต์แวร์พิเศษ และสามารถถอดรหัสโปรโตคอลได้

วิธีการเลือกออสซิลโลสโคป

มีหลายรุ่นในตลาด ดังนั้นก่อนซื้อคุณควรตัดสินใจ:

• คุณควรรู้หรือไม่ว่าจะใช้อุปกรณ์ที่ไหน?
• แอมพลิจูดของสัญญาณที่วัดได้คือเท่าไร?
• จะต้องวัดสัญญาณพร้อมกันกี่จุดในวงจร?
• ต้องการวัดสัญญาณเดี่ยวและสัญญาณเป็นระยะหรือไม่?
• ต้องการสัญญาณโดเมนความถี่ ฟังก์ชันการแปลงฟูเรียร์ที่รวดเร็ว และอื่นๆ หรือไม่

เมื่อเลือกคุณควรคำนึงถึงพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

• จำนวนช่อง. สิ่งเหล่านี้จะส่งผลต่อจำนวนสัญญาณอิสระที่แสดงบนจอแสดงผล การแสดงตนพร้อมกันจะช่วยให้คุณสามารถสังเกตกราฟหลาย ๆ กราฟ เปรียบเทียบและวิเคราะห์กราฟเหล่านั้นได้ ในการทำงานกับอุปกรณ์ง่ายๆ 2-4 ช่องก็เพียงพอแล้ว อุปกรณ์ที่ทันสมัยที่สุดคืออุปกรณ์ที่มีฟังก์ชั่นวิเคราะห์ลอจิกและ 16 ช่องสัญญาณ
• อัตราการสุ่มตัวอย่างจะส่งผลต่อจำนวนตัวอย่างสัญญาณต่อวินาที นั่นก็คือ คุณภาพของความละเอียดของภาพบนหน้าจอ จุดสัญญาณจำนวนมากจะช่วยให้คุณสร้างภาพที่แม่นยำยิ่งขึ้น พารามิเตอร์นี้มีความสำคัญในการวัดกระบวนการชั่วคราวและครั้งเดียว
• ประเภทของอาหาร. เมื่อใช้อุปกรณ์บนท้องถนนหรืออยู่ห่างจากเครือข่ายควรซื้อรุ่นที่มีแบตเตอรี่จะดีกว่า ในกรณีอื่น ควรซื้อเครื่องมือวัดที่ทำงานจากเครือข่ายจะดีกว่า
• แบนด์วิธ ควรคำนึงว่าแบนด์วิดท์ควรสูงกว่าความถี่ของสัญญาณที่กำลังศึกษาถึง 3-5 เท่า สำหรับเครื่องขยายเสียงและวงจรดิจิตอลแบบธรรมดา พารามิเตอร์ 25 MHz ก็เพียงพอแล้ว สำหรับการวิจัยระดับมืออาชีพและวงจร RF คุณจะต้องมีอุปกรณ์ที่มีแบนด์วิดท์ประมาณ 100-200 MHz

วันนี้ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะซื้ออุปกรณ์ที่ผลิตเมื่อ 30-40 ปีที่แล้ว อย่างไรก็ตาม จะเป็นการดีกว่าที่จะไม่ใช้ออสซิลโลสโคปดังกล่าว เนื่องจาก:

• สำหรับการสอบเทียบ จำเป็นต้องใช้ที่กันจอนซึ่งมีอยู่มากมายทั้งด้านบนและด้านข้าง การปรับจูนที่แม่นยำจะเป็นเรื่องยาก
• อิเล็กโทรไลต์แห้ง
• ขนาดและอื่น ๆ