ออสซิลโลสโคปแบบอิเล็กทรอนิกส์และการใช้งาน

ในออสซิลโลสโคปแบบอิเล็กทรอนิกส์ คุณสามารถสังเกตเส้นโค้งของกระบวนการทางไฟฟ้าและอิมพัลส์ต่างๆ บนหน้าจอ ซึ่งมีความถี่แตกต่างกันตั้งแต่ไม่กี่เฮิรตซ์ไปจนถึงหลายสิบเมกะเฮิรตซ์

ออสซิลโลสโคปแบบอิเล็กทรอนิกส์สามารถวัดปริมาณไฟฟ้าต่างๆ รับตระกูลคุณลักษณะของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ฮิสเทรีซิสลูปของวัสดุแม่เหล็กกำหนดพารามิเตอร์ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รวมถึงทำการศึกษาอื่น ๆ อีกมากมาย

ออสซิลโลสโคปอิเล็กทรอนิกส์เชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 127 หรือ 220 V ที่ความถี่ 50 Hz และบางอันยังสามารถจ่ายไฟจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟสลับ 115 หรือ 220 V ความถี่ 400 Hz หรือจากแหล่งแรงดันคงที่ 24 V เปิดโดยกดปุ่ม «เครือข่าย» (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. แผงด้านหน้าของออสซิลโลสโคปอิเล็กทรอนิกส์ C1-72

คุณสามารถปรับความสว่างและโฟกัสเพื่อให้ได้จุดเรืองแสงขนาดเล็กที่มีเส้นขอบที่คมชัดบนหน้าจอ โดยการหมุนปุ่มที่สอดคล้องกันทั้งสองปุ่ม ซึ่งไม่สามารถปล่อยไว้นิ่งๆ เป็นเวลานานได้ เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อหน้าจอหลอดรังสีแคโทด

ตำแหน่งนี้สามารถย้ายไปที่ใดก็ได้บนหน้าจอได้อย่างง่ายดายโดยหมุนปุ่มที่มีลูกศรสองด้านอยู่ใกล้ๆ อย่างไรก็ตาม จะเป็นการดีกว่า ก่อนที่จะเชื่อมต่อออสซิลโลสโคปกับแหล่งพลังงาน เพื่อจัดการการควบคุมเพื่อให้แทนที่จะเป็นจุดบนหน้าจอ คุณจะได้เส้นแนวนอนเรืองแสงเพื่อสแกนทันที ความสว่าง โฟกัส และตำแหน่งที่อยู่บนหน้าจอ สามารถปรับตามความต้องการของการทดลองโดยการหมุนปุ่มที่เกี่ยวข้อง

แรงดันทดสอบ (T) จ่ายโดยสายเชื่อมต่อไปยัง "INPUT Y" ซึ่งจ่ายไฟให้กับตัวแบ่งแรงดันอินพุตที่ควบคุมโดย "AMP Y" และจากนั้นไปยังแอมพลิฟายเออร์การเบี่ยงเบนของลำแสงแนวตั้ง หากก่อนหน้านี้มีจุดคงที่ปรากฏบนหน้าจอตอนนี้แถบแนวตั้งจะปรากฏขึ้นซึ่งความยาวจะแปรผันโดยตรงกับความกว้างของแรงดันไฟฟ้าที่กำลังศึกษา

การเปิดเครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าแบบฟันเลื่อยที่ติดตั้งในออสซิลโลสโคป เชื่อมต่อกับท่อลำแสงอิเล็กตรอนผ่านแอมพลิฟายเออร์การโก่งลำแสงแนวนอนโดยปรับเกนโดยการหมุนปุ่มสวิตช์ที่มุมขวาบนของแผงด้านหน้าของอุปกรณ์ เปลี่ยนระยะเวลาการกวาด และ ทำให้แน่ใจว่าภาพโค้งปรากฏบนหน้าจอของคุณ (T)

ในกรณีที่ก่อนที่จะเปิดออสซิลโลสโคป การควบคุมของมันถูกตั้งค่าไปที่ตำแหน่งเพื่อให้แน่ใจว่าลักษณะของเส้นทำความสะอาดแนวนอน การจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ตรวจสอบไปยัง "INPUT Y" จะมาพร้อมกับลักษณะที่ปรากฏบนหน้าจอของเส้นโค้งเดียวกันและ คุณ (ต). เส้นโค้งแรงดันไฟฟ้าที่ศึกษาไม่สามารถเคลื่อนที่ได้โดยการกดปุ่มใดปุ่มหนึ่งของยูนิตซิงโครไนซ์และหมุนปุ่ม STABILITY และ LEVEL ให้สอดคล้องกัน สเกลโปร่งใสที่ครอบคลุมหน้าจอ CRT ช่วยอำนวยความสะดวกในการวัดแนวตั้งและแนวนอนที่จำเป็น

แผนภาพการทำงานของออสซิลโลสโคป:

ออสซิลโลสโคปแบบอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่อนุญาตให้คุณป้อนแรงดันไฟฟ้าที่ทดสอบแล้วสองค่ากับอินพุต Y และ X ตามลำดับ หากคุณกดปุ่ม «INPUT X» ก่อนหน้านี้

ด้วยแรงดันไฟฟ้าไซน์สองอันที่มีความถี่และแอมพลิจูดเท่ากันการเลื่อนเฟสสัมพันธ์กันโดย a ตัวเลข Lissajous ปรากฏบนหน้าจอ (รูปที่ 2) รูปร่างขึ้นอยู่กับการเลื่อนเฟส α = arcsin B / A

โดยที่ B คือพิกัดของจุดตัดของรูปลิสซาจูสกับแกนตั้ง A คือพิกัดของจุดบนสุดของร่างลิสซาจูส

ข้าว. 2. ตัวเลข Lissague ที่มีแรงดันไซน์สองตัวที่มีความถี่เท่ากันและแอมพลิจูดเท่ากัน โดยเฟสจะเลื่อนโดย α

การมีลำแสงเดียวในหลอดลำแสงอิเล็กตรอนเป็นข้อเสียที่สำคัญของออสซิลโลสโคป ซึ่งไม่รวมการสังเกตพร้อมกันของกระบวนการหลายอย่างบนหน้าจอ ซึ่งถูกกำจัดโดยใช้สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์

สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์แบบสองช่องสัญญาณมีอินพุตสองช่องพร้อมขั้วต่อทั่วไปหนึ่งช่องและเอาต์พุตหนึ่งช่องที่เชื่อมต่อกับอินพุตของออสซิลโลสโคปแบบอิเล็กทรอนิกส์ เมื่อสวิตช์ทำงาน อินพุตจะเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติทีละตัว มัลติไวเบรเตอร์ ไปยังอินพุต Y ซึ่งเป็นผลมาจากการที่เส้นโค้งแรงดันไฟฟ้าทั้งสองที่ป้อนไปยังอินพุตสวิตช์ถูกสังเกตพร้อมกันบนหน้าจอออสซิลโลสโคป เส้นโค้งจะแสดงบนหน้าจอเป็นเส้นประหรือเส้นทึบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความถี่ในการเปลี่ยนอินพุต เพื่อให้ได้ขนาดของเส้นโค้งที่ต้องการจะมีการติดตั้งตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของสวิตช์

สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์แบบสี่แชนเนลมีอินพุตแบบ Bi-Clamp สี่ตัวพร้อมตัวแบ่งแรงดันและเอาต์พุตหนึ่งตัวที่เชื่อมต่อกับอินพุต Y ของออสซิลโลสโคปแบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งช่วยให้คุณเห็นเส้นโค้งทั้งสี่บนหน้าจอพร้อมกัน สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์มักจะมีปุ่มสำหรับเลื่อนรูปคลื่นขึ้นและลงบนหน้าจอออสซิลโลสโคป ทำให้สามารถจัดตำแหน่งได้ตามข้อกำหนดของการทดลอง

นอกจากนี้ยังสามารถสังเกตเส้นโค้งต่างๆ พร้อมกันได้ด้วยออสซิลโลสโคปแบบมัลติบีม โดยที่หลอดรังสีแคโทดมีระบบอิเล็กโทรดหลายตัวที่สร้างและบังคับลำแสง

ออสซิลโลสโคปแบบอิเล็กทรอนิกส์ไม่เพียงแต่ช่วยให้สังเกตกระบวนการต่างๆ เป็นระยะที่อยู่นิ่งบนหน้าจอเท่านั้น แต่ยังสามารถถ่ายภาพออสซิลโลแกรมของกระบวนการที่รวดเร็วต่างๆ ได้อีกด้วย

ทุกวันนี้ ออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อกถูกแทนที่ด้วยออสซิลโลสโคปเก็บข้อมูลแบบดิจิตอล ซึ่งมีความสามารถในการทำงานและมาตรวิทยาที่รุนแรงกว่า

ออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอลเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหรือแล็ปท็อปผ่านพอร์ต LPT หรือ USB แบบขนาน และใช้ความสามารถของคอมพิวเตอร์ในการแสดงสัญญาณไฟฟ้า โมเดลส่วนใหญ่ไม่ต้องการพลังงานเพิ่มเติม

ฟังก์ชั่นมาตรฐานทั้งหมดของออสซิลโลสโคปดำเนินการโดยใช้โปรแกรมพิเศษที่ทำงานบนคอมพิวเตอร์ เช่นหน้าจอคอมพิวเตอร์ใช้เป็นหน้าจอออสซิลโลสโคป ออสซิลโลสโคปเหล่านี้มีความไวและแบนด์วิธที่สูงมาก

ข้าว. 3. ออสซิลโลสโคปดิจิตอลเก็บข้อมูล ZET 302

ข้าว. 4. โปรแกรมสำหรับการทำงานกับออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอล

ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลสำหรับจัดเก็บข้อมูลเป็นสิ่งที่แนบมาเป็นพิเศษกับคอมพิวเตอร์ ใช้พื้นที่ในการทำงานน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับรุ่นอะนาล็อก เนื่องจากฟังก์ชันการประมวลผลและการแสดงสัญญาณจะถูกถ่ายโอนไปยังคอมพิวเตอร์ทั่วไป การทำงานของออสซิลโลสโคปเก็บข้อมูลดิจิทัลถูกจำกัดโดยการทำงานของคอมพิวเตอร์เท่านั้น

การควบคุมทั่วไปของลำดับการทำงานของโหนดของออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลนั้นดำเนินการโดยไมโครโปรเซสเซอร์ แผนภาพการทำงาน ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลประกอบด้วยส่วนประกอบเฉพาะของคอมพิวเตอร์จำนวนหนึ่ง ส่วนใหญ่เป็นไมโครโปรเซสเซอร์ วงจรควบคุมแบบดิจิทัล และหน่วยความจำ

ซอฟต์แวร์ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลสามารถทำงานหลายอย่างที่ไม่เหมือนออสซิลโลสโคปลำแสงทั่วไป เช่น การหาค่าเฉลี่ยของสัญญาณเพื่อขจัดสัญญาณรบกวน การแปลงฟูริเยร์อย่างรวดเร็วเพื่อให้ได้สเปกโตรแกรมของสัญญาณ และอื่นๆ