اسیلوسکوپ یا نوسان نما چیست؟
اسیلوسکوپ (Oscilloscope)، ابزاری است که سیگنال های الکتریکی را به صورت گرافیکی نمایش می دهد و نشان می دهد که چگونه این سیگنال ها در طول زمان تغییر می کنند. مهندسان الکترونیک از اسیلوسکوپ‌ها برای اندازه‌گیری پدیده‌های الکتریکی استفاده می‌کنند و به سرعت طرح‌های مدار خود را آزمایش، تأیید و عیب یابی می‌کنند.
وظیفه اصلی یک اسیلوسکوپ اندازه گیری امواج ولتاژ است. این امواج بر روی یک نمودار نمایش داده می شوند که می تواند چیزهای زیادی در مورد یک سیگنال به شما بگوید، مانند:
- مقادیر زمان و ولتاژ یک سیگنال
- فرکانس یک سیگنال نوسانی
- “قطعات متحرک” یک مدار که توسط سیگنال نشان داده می شود
- فرکانسی که با آن بخش خاصی از سیگنال نسبت به بخش های دیگر رخ می دهد
- اینکه آیا یک قطعه معیوب، سیگنال را مخدوش می کند یا نه
- چه مقدار از یک سیگنال جریان مستقیم (DC) یا جریان متناوب (AC) است
- چه مقدار از سیگنال نویز است و آیا نویز با گذشت زمان تغییر می کند
کاربرد اسیلوسکوپ چیست؟
در حالی که اسیلوسکوپ ها در درجه اول برای اندازه گیری ولتاژ طراحی شده اند، می توانند سیگنال های مختلفی را شناسایی و اندازه گیری کنند، از جمله:
جریان
چند راه برای استفاده از نوسان نما برای اندازه گیری جریان وجود دارد. یکی اندازه گیری افت ولتاژ در یک مقاومت شنت است. مورد دیگر این است که به سادگی از یک پراب جریان استفاده کنید.
صدا
اندازه گیری صدا از طریق اسیلوسکوپ امکان پذیر است. شما به یک مبدل نیاز دارید (برای «تبدیل» سیگنال صوتی به ولتاژ)، که سپس آن را به یک کانال در محدوده متصل می‌کنید. سپس سیگنال را به صورت ولتاژ متناظر در مقابل زمان نمایش می دهید.
ظرفیت خازنی
در حالی که یک اسیلوسکوپ اندازه گیری مستقیم ظرفیت خازن را نمی دهد، می توان آن را برای اندازه گیری ثابت زمانی به منظور یافتن ظرفیت واقعی یک سیستم الکتریکی یا قطعه با یک ژنراتور تابع دلخواه(Arbitrary Function Generator) استفاده کرد.
ولتاژ DC
اکثر نوسان نماهای مدرن امکان اندازه گیری ولتاژ DC را به صورت خودکار فراهم می کنند. با این حال، می توانید آن را به صورت دستی با “شمارش” شبکه های عمودی و ضرب در ولت در هر تقسیم اندازه گیری کنید.
فرکانس
بیشتر اسیلوسکوپ های مدرن مانند ولتاژ DC، فرکانس را به صورت خودکار اندازه گیری می کنند. با این حال، می توان فرکانس را به صورت دستی با محاسبه دوره تناوب سیگنال (با استفاده از مکان نما یا شبکه های افقی) و تقسیم 1 بر دوره تناوبی که فرکانس را به شما می دهد، محاسبه کرد.
اندوکتانس
اگر LCR متر ندارید، می توانید اندوکتانس را با یک نوسان نما و یک ژنراتور تابع اندازه گیری کنید. این یک اندازه گیری ساده با مقدار عدم قطعیت 3 تا 5 درصد خواهد بود.
همچنین شایان ذکر است که یکی از کاربردهای مهم این دستگاه، تست خازن با اسیلوسکوپ است که حتی از تست خازن با مولتی متر هم بهتر است.