اسیلوسکوپ چیست؟

در پاسخ به پرسش اسیلوسکوپ چیست؟ باید گفت که دستگاهی است که در الکترونیک و مخابرات مورد استفاده قرار می ‌گیرد. اسیلوسکوپ مانند دوربینی است که امواج الکتریکی را می ‌گیرد و به تصویر تبدیل می ‌کند. این تصویر نشان می ‌دهد که ولتاژ یا جریان الکتریکی در طول زمان چگونه تغییر می ‌کند. با استفاده از این دستگاه، می‌ توانید مشکلات یا ویژگی‌ های مختلف سیگنال ‌ها را ببینید و درک کنید.

در کل، اسیلوسکوپ یک ابزار قدرتمند برای تحلیل و مشاهده سیگنال‌ های الکتریکی در مخابرات، الکترونیک، فیزیک و سایر زمینه‌هاست.

تاریخچه اسیلوسکوپ

تاریخچه اسیلوسکوپ چیست؟ تاریخچه این دستگاه به اوایل قرن ۱۹ که تحقیقات امواج الکتریکی و انتقال آنها آغاز شد، بازمی ‌گردد. اختراع دستگاه‌ های نمایش‌ دهنده امواج الکتریکی تا سال ۱۸۸۱ ادامه پیدا کرد و توسعه تدریجی آنها منجر به ظهور اولین اسیلوسکوپ‌ های کاتودوسکوپی شد. در سال‌ های بعد، دکتر یک لالی و آلبرت ابن لورد به توسعه اسیلوسکوپ‌ ها کمک کردند. آنها با اختراع تیوب کاتودیک باعث ادامه پیدا کردن روند اصول اسیلوسکوپ مدرن شدند. پس از آن، پیشرفت‌ هایی چون استفاده از فرکانس ‌های بالا، ترانزیستورها(ترانزیستور چیست و انواع آن) و تکنولوژی دیجیتال به بهبود عملکرد و دقت اسیلوسکوپ ‌ها کمک بسیاری کرد. این ابزار امروزه در زمینه ‌های مختلف از الکترونیک تا پزشکی و مهندسی بکار می ‌رود.

کاربرد اسیلوسکوپ چیست

اسیلوسکوپ چیست؟ یکی از ابزارهای مهم و حیاتی در زمینه ‌های مختلفی از جمله الکترونیک، مخابرات، فیزیک، مهندسی، پزشکی و علوم دیگر است. به عبارتی، اسیلوسکوپ می ‌تواند به شما کمک کند تا وضعیت امواج الکتریکی در قطعات برد الکترونیکی را بررسی کنید، به تحلیل مشکلات احتمالی بپردازید و درک بهتری از عملکرد و عیب ‌یابی دستگاه‌ ها و مدارهای الکترونیکی داشته باشید. کاربرد های اصلی اسیلوسکوپ عبارتند از:

الکترونیک

در زمینه الکترونیک، اسیلوسکوپ برای تحلیل و مشاهده امواج الکتریکی مانند سیگنال‌ های ولتاژ و جریان به کار می ‌رود. این کاربرد اسیلوسکوپ به مهندسان و تکنسین ‌ها کمک می ‌کند تا اشکال موج، فرکانس، زمان ‌بندی و ویژگی ‌های دیگر سیگنال‌ های الکتریکی را تحلیل و تفسیر کنند. به طور مثال: با استفاده از اسیلوسکوپ، می ‌توانید بعد از خرید خازن و مقاومت به بررسی زمانی که خازن ‌ها و مقاومت‌ ها در مدارها شارژ و تخلیه می ‌شوند، بپردازید.

بیشتر بدانید: نحوه خواندن مقاومت

مخابرات

در زمینه مخابرات، اسیلوسکوپ برای تجزیه و تحلیل سیگنال‌ های رادیویی و تلفنی، امواج مادون قرمز، سیگنال‌ های دیجیتالی و غیره استفاده می ‌شود. با استفاده از اسیلوسکوپ، می‌توان مشکلات در انتقال و دریافت سیگنال‌ها را تشخیص داد و رفع کرد. جالب است بدانید، در مخابرات، از دیودها به عنوان اجزای کلیدی در مدارهای تعدیل سیگنال و تولید امواج استفاده می ‌شود، و اسیلوسکوپ با قابلیت نمایش دقیق شکل موج‌ های الکتریکی، اطلاعات دقیقی از خرید دیود به همراه عملکرد های آن در سیستم‌ های مخابراتی را فراهم می‌ کند.

فیزیک

در تجزیه و تحلیل آزمایش‌ های فیزیکی مختلف، اسیلوسکوپ به عنوان یک ابزار اساسی برای مشاهده و بررسی امواج الکتریکی مانند سیگنال ‌های تولید شده از اینترفرومترها، لیزرها و سایر دستگاه‌ های فیزیکی کاربرد دارد.

مهندسی

در زمینه‌ های مختلف مهندسی مانند مهندسی برق، مکانیک، الکترونیک و کنترل، اسیلوسکوپ به منظور تست و اندازه‌ گیری امواج الکتریکی و مکانیکی بکار می‌ رود. به عنوان مثال، در تست و عیب ‌یابی مدارها و قطعات الکترونیکی، اسیلوسکوپ ابزاری اساسی است.

برای مطالعه بیشتر: انواع قطعات الکترونیکی

پزشکی

در زمینه پزشکی کاربرد اسیلوسکوپ چیست؟ در این زمینه، اسیلوسکوپ برای مشاهده و ثبت امواج الکتریکی مرتبط با فعالیت‌ های قلبی، عصبی و عضلانی به کار می ‌رود. در صنعت پزشکی دستگاه های الکترونیکی مختلفی خریداری می شود؛ مانند خرید اپتوکوپلر برای دستگاه های تصویر برداری و پایش قلب. اسیلوسکوپ در این موقعیت در تشخیص  بیماری‌ ها و وضعیت ‌های پزشکی مهم است.

نحوه ی کار با اسیلوسکوپ

استفاده از اسیلوسکوپ برای تحلیل و مشاهده امواج الکتریکی نسبتاً ساده است، اما نیاز به آشنایی با برخی اصول اساسی دارد. در اینجا نحوه کار با اسیلوسکوپ به طور خلاصه توضیح داده شده است:

اتصال به مدار

ابتدا اسیلوسکوپ را به مدار یا دستگاهی که می ‌خواهید امواج الکتریکی آن را تحلیل کنید، متصل کنید. این اتصال از طریق کابل ‌های اندازه‌ گیری انجام می ‌شود.

تنظیمات اسیلوسکوپ

تنظیمات اسیلوسکوپ چیست؟ این تنظیمات برای مطابقت با مشخصات سیگنال الکتریکی انجام می ‌شود. این تنظیمات شامل مواردی مانند محور زمان، مقیاس ولتاژ، شکل ‌موج (AC , DC) و فرکانس نمونه ‌برداری می ‌شود.

نمایشگر

سیگنال الکتریکی در نمایشگر اسیلوسکوپ نمایش داده می‌ شود. محور افقی نمایشگر به محور زمان مرتبط است و محور عمودی به محور ولتاژ. امواج الکتریکی با توجه به تنظیمات به شکل موج ‌های مختلف روی نمایشگر ظاهر می ‌شوند.

تریگر (Trigger)

تریگر به شما کمک می ‌کند تا اسیلوسکوپ به طور خودکار در لحظه ‌ای خاصی از سیگنال تریگ شود. این امر به شما اجازه می ‌دهد تا موج‌ هایی که به دنبال شرایط خاصی رخ می‌ دهند را به خوبی مشاهده کنید.

تحلیل و نمونه ‌برداری

با تنظیم مناسب تریگر و تنظیمات اسیلوسکوپ، می ‌توانید امواج الکتریکی را مشاهده و تحلیل کنید. شکل ‌موج، فرکانس، دوره، زمان تاخیر و ویژگی ‌های دیگر سیگنال را می ‌توانید از نمایشگر اسیلوسکوپ استخراج کنید.

اندازه‌ گیری و تحلیل

با استفاده از مقیاس ‌ها و ابزارهای موجود در اسیلوسکوپ، می ‌توانید اندازه‌ های مختلف امواج مانند ولتاژ، زمان‌ بندی، فرکانس و… را اندازه ‌گیری و تحلیل کنید.

بطور کلی، استفاده از اسیلوسکوپ به تنظیمات دقیق، تجربه و آشنایی با مفاهیم اساسی الکترونیک نیاز دارد. با مطالعه و تمرین، مهارت‌های خود در کار با اسیلوسکوپ را بهبود خواهید بخشید.

اسیلوسکوپ چگونه کار میکند

این دستگاه به اندازه ‌گیری نمودار زمانی ولتاژ یا جریان الکتریکی و تصویری از آن روی صفحه نمایش کمک می ‌کند. روش عملکرد اسیلوسکوپ به اصول فیزیکی مرتبط با حرکت الکترون‌ ها در تیوب‌ های کاتودیک وابسته است. در زیر، نحوه کار اسیلوسکوپ به طور ساده توضیح داده شده است:

نمایش نمودار زمانی

اسیلوسکوپ به طور اصولی نمودار زمانی امواج الکتریکی را نمایش می ‌دهد. محور افقی نمایشگر به محور زمان اختصاص دارد. در حالت معمول، محور زمان به صورت افقی از چپ به راست نشان داده می‌ شود.

تغییرات ولتاژ

هنگامی که سیگنال الکتریکی به اسیلوسکوپ وارد می‌ شود، ولتاژ سیگنال با استفاده از تقویت‌ کننده‌ ها و مدارهای الکترونیکی تقویت می ‌شود تا بتوان آن را روی نمایشگر نمایش داد.

تیوب کاتودیک

اجزای اصلی اسیلوسکوپ چیست؟ یکی از اجزای اساسی اسیلوسکوپ، تیوب کاتودیک است که جریان الکترونی تولید می‌ کند. الکترون‌ ها توسط یک کاتد تشکیل شده در تیوب تولید می‌ شوند و به سمت آند (مثبت) حرکت می ‌کنند.

تریگر (Trigger)

تریگر به اسیلوسکوپ کمک می ‌کند تا در لحظه ‌ای خاصی از سیگنال تریگ شود و امواج را به خوبی نمایش دهد. این امر به کمک تنظیم‌هایی مانند حالت تریگر (مثبت یا منفی) و مقدار تریگر انجام می ‌شود.

تصویر سیگنال

الکترون ‌ها به وسیله میدان ‌های الکتریکی و مغناطیسی در دستگاه تحریک می‌ شوند تا روی صفحه نمایش اسیلوسکوپ تصویری از موج الکتریکی ایجاد شود. ارتفاع موج روی نمایشگر با ولتاژ سیگنال مرتبط است و طول موج نمایش داده ‌شده روی نمایشگر با زمان مرتبط است.

به طور خلاصه، اسیلوسکوپ از ترکیب مدارهای الکترونیکی، تیوب کاتودیک و تریگر برای تحلیل و تصویر‌سازی امواج الکتریکی استفاده می ‌کند. این دستگاه به ما اجازه می‌ دهد تا امواج الکتریکی را در زمان ولتاژ مختلف به صورت گرافیکی و دقیق مشاهده کنیم.

جمع بندی

در این مطلب سعی کریدم اطلاعات مفیدی از اسیلوسکوپ چیست در اختیارتان قرار دهیم توجه داشته باشید که اسیلوسکوپ یک ابزار اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل الکتریکی است که به صورت گرافیکی شکل موج‌های الکتریکی را نمایش می‌دهد. این دستگاه با کمک تعداد زیادی تکرار کننده الکتریکی (تریگرها)، ولتاژ‌ها و جریان‌ها را به صورت زمانی ثبت و نمایش می‌دهد.

اسیلوسکوپ‌ها در مخابرات، الکترونیک، اخترفیزیک، مهندسی برق و مخابرات، تست و اندازه‌گیری، تعمیرات و تحلیل اشکال در مدارهای الکتریکی و الکترونیکی استفاده می‌شوند. این ابزار ارزشمند می‌تواند اطلاعات بیشتری از سیگنال‌های الکتریکی در دسترس قرار داده و به تحلیل دقیق‌تر و عیب‌یابی مدارها کمک کند.