کاربرد اسیلوسکوپ

اسیلوسکوپ در واقع یک ابزار الکترونیکی است که می تواند ولتاژ ورودی را به شکل یک سیگنال یا تابع متغیر در واحد زمان دریافت کند و در واحد زمان  نشان دهد. 

در معنای لغوی، اسیلوسکوپ به معنای نوسان نما  اطلاق می شود که به شکل خلاصه، به آن اسکوپ نیز گفته می شود. اسکوپ ها سیگنال ولتاژ ورودی را در یک صفحه دو بعدی به نمایش میگذارند که محور افقی به طور معمول نشان دهنده ی واحد زمان است و محور افقی دامنه سیگنال را به نمایش می گذارد.

این وسیله که کاربرد بسیار زیادی دارد، مجهز به ابزار دقیق اندازه گیری برای آزمایشگاه الکترونیک و مخابرات  می باشد. با استفاده از اسیلوسکوپ می توان سیگنال هایی مانند فرکانس و شکل موج ها را به صورت نمایشی مشاهده نمود. برای مثال شکل موج متناوب برق شهر برابر V/50HZ 220 است که با کمک اسیلوسکوپ به راحتی قابل نمایش است. 

برای اندازه گیری ولتاژ پیک تو پیک (Vpp)، ولتاژ موثر یا Rms، بازه زمانی و فرکانسی از این وسیله می توان استفاده کرد. به منظور جریان برق مهمترین شاخصه، اختلاف فاز بین دو سیگنال می باشد که از طریق اختلاف زمان و با منحنی لیساژور(X/Y) حاصل می شود.در مبحث  الکترونیک و مهندسی برق با سیگنال ثابت و Dc ارتباطی نداریم. 

انواع اسیلوسکوپ

انواع اسیلوسکوپ شامل آنالوگ و دیجیتال می شود.

اسیلوسکوپ آنالوگ

اسیلوسکوپ های آنالوگ به کمک لامپ پرتو کاتدی عمل می کنند. این نوع اسیلوسکوپ ها معمولا سنگین وزن بوده و صفحه نمایش کوچک تک رنگی دارند. اندازه شکل موج به صورت بصری قابل مشاهده است. به طور مثال برای بدست آوردن Vpp باید اندازه و مقدار خانه های شکل موج از کمترین پیک تا بیشترین پیک شمرده شود و در واحد زمان ضرب شوند.

اسیلوسکوپ دیجیتال

امروزه نسل نوین دیجیتال اسیلوسکوپ ها در بازار موجود است که به کمک مبدل آنالوگ به دیجیتال، سیگنال را مورد بررسی و نمایش قرار می دهند. از خصوصیات و ویژگی های این نوع اسیلوسکوپ ها می توان به وزن کم، صفحه LCD رنگی و محاسبه اتوماتیک سیگنال اشاره کرد. از دیگر خصوصیات اسیلوسکوپ های دیجیتال می توان به امکان اتصال به کامپیوتر، حافظه دار بودن، صفحه نمایشگر بزرگ، کالیبره خودکار، حمل آسان و قیمت مناسب آن اشاره نمود.

کاربرد اسیلوسکوپ

همانطور که گفته شد، این دستگاه کاربرد های فراوانی دارد.از این دستگاه برای عیب یابی مدارها، تعمیر دستگاه های صنعتی مانند جوش اینورتر و وسایل برقی خانگی استفاده می شود. می توان گفت از اسکوپ ها در مراکز علمی، پژوهشی، مهندسی، پزشکی و صنایع الکتریکی، مخابراتی، نظامی و آزمایشگاه های تخصصی آموزش برق-الکترونیک هم می توان استفاده های بسیاری کرد.

مزیت های اسیلوسکوپ دیجیتال نسبت به اسیلوسکوپ آنالوگ

•  صفحه نمایشگر رنگی LCD که نسبت به نوع لامپی عمر طولانی تری دارد.
• پشتیبانی از SCPI
• قابلیت اتصال به کامپیوتر از طریق Flash USB
• اندازه مناسب، سبک بودن و قابلیت حمل آسان آن
• قادر به محاسبه ولتاژ پیک تو پیک، فرکانس، ولتاژ RMS
• دارای قابلیت Auto Set شدن سیگنال یا پیدا کردن اتوماتیک ولتاژ و زمان
• صفحه نمایش ۶ اینچی که نسبت به نوع آنالوگ بزرگ تر می باشد.
• حافظه دار بودن که قابلیت رکورد یا ذخیره سازی سیگنال را دارد.
• دقت و حساسیت زیاد
• نمونه برداری سریع و بالا

امروزه آمار تعمیرات موبایل در کشور رشد چشمگیری دارد. بیشترین عوامل خرابی گوشی موبایل مثل اختلال در شارژ باطری، قطعی صدا و بلندگو و مشکلات ناشی از اتصال ورودی توسط تعمیرکاران موبایل به وسیله مولتی متر رفع اشکال صورت می گیرد اما برای تعمیر گوشی موبایل از جهت عیب یابی آی سی های فلش، قطعی مدار، تست اسیلاتورها و بررسی شکل موج استفاده از اسیلوسکوپ گزینه ی مناسب تری می باشد.

کاربرد اسیلوسکوپ در خودرو

از دیگر کاربرد های اسیلوسکوپ در جهت رفع عیوب خودرو می باشد.برای تعمیرات برق خودرو و تشخیص عیوب مختلف توسط اسیلوسکوپ می توان سیگنال های ورودی و خروجی مدار ECU و سنسورهای خودرو را مورد بررسی قرار داد.

اسیلوسکوپ ها امروزه در بخش های متفاوتی استفاده می شوند که شامل علوم  پزشکی، مهندسی، خودرو یا صنعت مخابرات می شود. اسیلوسکوپ های عمومی به منظور نگهداری تجهیزات الکترونیکی و کارهای آزمایشگاهی استفاده می شوند. مثلا، در طراحی فرکانس رادیویی (RF)، طراحی مدارهای الکترونیکی عمومی، تولید لوازم الکترونیکی، سرویس، تعمیر یا منطقه ای که مدارهای الکترونیکی و شکل موج روی آن ها باید تنظیم شود. در واقع عیب یابی با اسیلوسکوپ یک روش رایج و نسبتاً قابل اعتماد و مناسب برای تجزیه و تحلیل مدارهای الکترونیکی مدرن می باشد.اسیلوسکوپ های خاص، همان طور که از نامشان پیداست، با هدف خاصی مورد استفاده قرار می گیرند، به طور مثال، نمایش شکل موج ضربان قلب به عنوان نوار قلب یا تجزیه و تحلیل و بررسی سیستم احتراق خودرو. اسیلوسکوپ ها را می توان از سایت تکترونیکس، تولید کننده پیشرو دستگاه های آزمایش و اندازه گیری که شامل اسیلوسکوپ، آنالیز منطقی و تجهیزات تست ویدئو و تلفن همراه خرید می شوند تهیه نمایید. Tektronix.ir هم چنین خدمات کالیبراسیون اسیلوسکوپ را نیز ارائه می دهد.

در قسمت پایین مقاله مناطق کلیدی استفاده شده از اسیلوسکوپ ها به اشتراک گذاشته شده است:

بخش الکترونیک: تکنسین های الکترونیکی، که شامل  کسانی است که سرویس و تعمیر لوازم الکترونیکی خانگی و تجاری مانند تلویزیون، رایانه و سیستم های صوتی تصویری را انجام می دهند، از اسیلوسکوپ ها برای آزمایش تجهیزات، قطعات و مجموعه های این دستگاه ها استفاده می کنند.

کاربرد اسیلوسکوپ در مهندسی

مهندسی الکترونیک، صدا و طراحی رایانه به شدت بر اسیلوسکوپ ها اثر گذار است. چه در اندازه گیری های پیچیده و همچنین در ردیابی کردن صدا و ارتعاشات موتور کاربرد دارند.

بخش مراقبت های بهداشتی: از اسیلوسکوپ ها به عنوان ابزارهای اندازه گیری پزشکی نیز استفاده می شود و کاربرد بسیاری در زمینه ها دارند. به ویژه برای بررسی بی نظمی های قلبی.

عملکرد کلی اسیلوسکوپ

عملکرد دستگاه به این صورت است که سیگنال های ورودی را در مقابل زمان و در برابر سیگنال دیگر نمایش می دهد. می شود گفت این دستگاه رسام های سریعی می باشد. قلم رسام یک لکه نورانی است که بر اثر تماس یک باریکه الکترون به پرده فلوئورسان ایجاد می شود. این ابزار کامل و مناسبی برای رفع عیب و اندازه گیری مدار های الکترونیکی مثل مدارهای الکترونیکی با فرکانس بالا می باشد. مهم ترین ویژگی و فاکتور برای انتخاب یک اسیلوسکوپ، فرکانس کاری اسکوپ و سرعت نمونه برداری آن می باشد.

 بنابراین در زمان خرید باید این فاکتور ها  را نیز در نظر داشته باشید. معمولا اسیلوسکوپ ها از چند مگاهرتز تا چند گیگا هرتز موجود می باشند. هر چه میزان فرکانس بیشتر شود کاربرد اسکوپ محدودتر و حرفه ای تر می شود.

 از اسیلوسکوپ های معمولی و با کاربردهای عمومی برای تعمیر و رفع عیب دستگاه الکترونیکی و در آزمایشگاه ها استفاده می شود.انواع مخصوص این ابزار برای بررسی سیستم احتراق خودرو یا نمایش ضربان قلب یا همان  الکتروکاردیوگرافی  مورد استفاده قرار می گیرد.