نکات کلیدی خرید اسیلوسکوپ

اسیلوسکوپ وسیله ای است که کاربردهای زیادی در صنعت برق و الکترونیک دارد، وظیفه اصلی این دستگاه تعیین و ثبت طول موج ها و سیگنال های جریان های الکتریکی می باشد. انواع مختلفی از اسیلوسکوپ ها از جمله اسیلوسکوپ های آنالوگ و دیجیتال در بازار وجود دارد. در اینجا نکاتی را بیان می کنیم که می تواند به شما کمک کند تا بهترین استفاده را از اسیلوسکوپ دیجیتال با قیمت مناسب داشته باشید، ابتدا باید به فرکانس و سرعت نمونه برداری توجه کنید. پهنای باند اسیلوسکوپ باید کافی باشد. تعداد کانال های ورودی داده نیز مهم است.میزان حافظه و فضای ذخیره سازی، ظرفیت اتصال دستگاه هایی مانند کامپیوتر و چاپگر، اندازه مشخصات صفحه نمایش نیز مواردی هستند که نکات کلیدی خرید اسیلوسکوپ هستند، در مرحله بعدی مسائل گارانتی و ضمانت های پس از فروش از اهمیت بالایی برخوردار است. این مقاله راهنمای خرید اسیلوسکوپ برای کسانی است که نمی دانند هنگام انتخاب به چه نکاتی توجه کنند.

 

اسیلوسکوپ Oscilloscope چیست و چه کاربردی دارد؟

اسیلوسکوپ در اصل به معنای نوسانگر بوده و یکی از ابزارهای مهم برای بررسی سیستم های الکترونیکی و مخابراتی است. به عبارت دیگر، وسیله ای که تغییرات دامنه سیگنال را در طول زمان نمایش می دهد و اغلب به صورت نمودار پیوسته در واحدهای مقیاس خاص نمایش داده می شود. اسیلوسکوپ می تواند یک ولتاژ ورودی را به عنوان سیگنال دریافت کند (عملکرد متغیر زمان) و آن را بر حسب ساعت نمایش دهد. به این ترتیب ویژگی های اولیه سیگنال مانند فرکانس، مقدار rms و مهمتر از شکل موج سیگنال را تعیین می کند.

 

بیشتر بخوانید : اسیلوسکوپ چیست؟

بعید است دانشجوی مهندسی برق یا درگیر مدارهای برق و مخابرات باشید اما کار با اسیلوسکوپ را بلد نباشید. اسیلوسکوپ یک ابزار اندازه گیری کاربردی در آزمایشگاه الکترونیک و مخابرات برای تمامی معلمان و دانش آموزان است. هنگامی که به ما یاد دادند که چگونه یک مولتی متر در آزمایشگاه الکترونیک کار می کند، آن را به عنوان دستگاهی معرفی کردند که می تواند ولتاژ شکل موج مورد نظر را اندازه گیری کند. اما اولاً مولتی متر به تغییرات ولتاژ فوری یا سریع به کندی پاسخ می دهد و ولتاژهای زیادی را که تغییر می کنند نمایش نمی دهد و ثانیاً ولتاژ نمایش داده شده توسط ولت متر یک ولتاژ متوسط ​​است نه مقدار آنی. اسیلوسکوپ برای اندازه گیری دامنه، فرکانس، اختلاف فاز، تست های نیمه هادی و غیره استفاده می شود.

 

بررسی مفاهیم اصطلاحات اسیلوسکوپ

    سیگنال ولتاژ

از آنجایی که ولتاژ متناوب در یک زمان معین مقادیر مختلفی می گیرد، به عنوان یک سیگنال الکتریکی تعریف می شود. سیگنال در واقع تابعی است که در طول زمان تغییر می کند. از این پس به عنوان مخفف ولتاژ سیگنال نامیده می شود.

فرکانس سیگنال

تغییرات سیگنال در ثانیه فرکانس مدار نامیده می شود. به عبارت دیگر، فرکانس اجزایی است که یک سیگنال الکتریکی را می سازند.

دامنه سیگنال

حداکثر مقدار دریافت شده توسط سیگنال در واحد زمان، دامنه سیگنال نامیده می شود. به عنوان مثال فرکانس سیگنال الکتریکی شهر 50 هرتز و 320 ولت است. اندازه گیری ولتاژ اسیلوسکوپ یکی از رایج ترین روش ها برای اندازه گیری دامنه موج است.

دوره تناوب سیگنال

فاصله حداکثر بین وقوع دو سیگنال یا دو پیک سیگنال را تناوب و زمان را دوره تناوب می گویند که معکوس فرکانس است.

مقدار موثر سیگنال

مقدار واقعی یا مؤثر سیگنال به معنای عبارتی شبیه به میانگین یا مقدار متوسط ​​است، با این تفاوت که جذر آن مقدار میانگین سیگنال در یک زمان معین می باشد. مقدار واقعی سیگنال الکتریکی شهر220 ولت است.

مقدار پیک تا پیک موج

تفاوت بین حداکثر و حداقل مقدار یک موج الکترونیکی را مقدار پیک تو پیک می گویند؛ که معمولاً دو برابر پیک یا حداکثر مقدار یا دامنه موج است.

 

تریگر در اسیلوسکوپ چیست ؟

در برخی موارد موج پردازش شده ثابت نمی ماند و نوسان قوی اجازه مشاهده خوب شکل موج را  نمی دهد. در چنین مواردی از یک تریگر در اسیلوسکوپ برای ثابت نگه داشتن مقیاس استفاده          می کنیم. ولوم تریگر، در یک تنظیم مشخص، بلندی صدا که نقطه تکرار اولین سیگنال را پیدا می کند و با فرکانس جاروب آن را به صورت افقی تنظیم کرده تا یک سیگنال پایدار نشان داده شود. گاهی اوقات موجی را که می ‌خواهیم تحریک کنیم از طریق ترمینال خروجی (Ext) به بیرون اسیلوسکوپ اعمال می‌ کنیم. در اکثر اسیلوسکوپ ها، دکمه های تنظیم تریگر در جلوی اسیلوسکوپ قرار دارند. یکی از مزایای اسیلوسکوپ داشتن طیف گسترده ای از تریگر است.

 

انواع اسیلوسکوپ

اسیلوسکوپ ها به دو دسته اصلی اسیلوسکوپ های دیجیتال و اسیلوسکوپ های آنالوگ تقسیم می شوند که هر کدام کاربرد خاص خود را دارند. نسل جدید اسیلوسکوپ های دیجیتال در کارت اسیلوسکوپ، اسیلوسکوپ های قابل حمل و اسیلوسکوپ های رومیزی موجود هستند.

 

کاربرد اسیلوسکوپ

اسیلوسکوپ برای مطالعه و حل مسائل در آزمایشگاه های الکترونیک، صنعت ارتباطات، صنایع نظامی و همچنین سیستم های الکترونیکی و سیستم های ارتباطی در مدارس الکترونیک استفاده   می شود.

 

نکات کلیدی خرید اسیلوسکوپ

اسیلوسکوپ یکی از مهمترین ابزارهای اندازه گیری در آزمایشگاه های برق و الکترونیک است. برخی افراد عادت به خرید این دستگاه ندارند. ممکن است بپرسید کدام مارک اسیلوسکوپ بهترین است؟ یا کدام اسیلوسکوپ با نیازهای من مطابقت دارد؟ در این مقاله سعی کردیم با ویژگی های اصلی این دستگاه آشنا شویم؛ بنابراین می توانید بهترین اسیلوسکوپ را انتخاب کنید. معیارها و نکات زیادی برای خرید و انتخاب اسیلوسکوپ مناسب وجود دارد. توجه به این معیارها نه تنها منجر به انتخاب درست می شود، بلکه باید از نظر مالی نیز مورد توجه قرار گیرد. لازم به ذکر است که خرید اسیلوسکوپ کارکرده یا دست دوم با قیمت ارزان و مناسب با گواهی کالیبراسیون معتبر نیز در برخی موارد می تواند انتخاب خوبی باشد. برای خرید اسیلوسکوپ دست دوم حتماً با یک متخصص مجرب مشورت کنید.

در اینجا چند نکته مهم و ویژگی های اساسی وجود دارد که باید قبل از خرید اسیلوسکوپ در نظر بگیرید. اولین و مهمترین پارامتر هنگام انتخاب اسیلوسکوپ فرکانس کاری و سرعت نمونه برداری آن است. البته پارامترهای مهم دیگری نیز وجود دارد که باید در نظر گرفته شود.

 

پهنای باند ( Band width )

پهنای باند سیگنال، توانایی اندازه گیری دقیق سیگنال های آنالوگ است و این پارامتر که بر حسب فرکانس جدا از مفهوم فرکانس اسیلوسکوپ بیان می شود. در واقع پهنای باند سیگنال با قابلیت اندازه گیری دقیق تعداد سیگنال های آنالوگ با دقت 2% و اندازه db 3 را بیان می کند. به زبان ساده، برای دقت 2 درصد با اسیلوسکوپ 100 مگاهرتز، حداکثر فرکانس اعمال شده بر روی دستگاه 20 مگاهرتز است. در تعبیر دیگر  پهنای باند اسیلوسکوپ به محدوده فرکانس هایی اشاره دارد که دستگاه می تواند با دقت کافی اندازه گیری کند. به عنوان مثال، 100 مگاهرتز برای یک اسیلوسکوپ به این معنی است که دستگاه برای اندازه گیری در فرکانس های کمتر از این عدد طراحی شده است.

اما توجه کردن به یک نکته لازم است. می دانیم که امواج غیر سینوسی از مجموعه ای متمایز از فرکانس ها تشکیل شده اند. برای نمایش دقیق‌تر شکل موج و همچنین محاسبات و اندازه‌گیری‌ها، دستگاه باید علاوه بر فرکانس اصلی شکل موج، فرکانس‌های هارمونیک سوم و حداکثر را نیز در نظر بگیرد. (هر چه هارمونیک های بیشتری ببینید دقت دستگاه به خصوص در انتهای سیگنال بهتر است، اما معمولاً دو یا سه هارمونیک دقت قابل قبولی به ما می دهند.)

پس هر فرکانسی که  در سیگنال ورودی داریم باید بالاتر و تا 5 برابر این مقدار در محدوده عملیاتی شما باشد. به این معنی که یک اسیلوسکوپ با پهنای باند 100 مگاهرتز دقت لازم را دارد و برای اندازه گیری و نمایش شکل موج تا 20 مگاهرتز کافی است. قانون 5 بار را فراموش نکنید! اگر دستگاه هارمونیک های بالاتر از فرکانس اصلی را نبیند، تغییرات ناگهانی سیگنال (فرکانس بالا) را ثبت    نمی کند، دامنه تغییر می کند و اطلاعات سیگنال از بین می رود.

 

تعداد کانال های ورودی

تعداد کانال های یک اسیلوسکوپ نقش مهمی در تعیین قیمت آن دارد. بنابراین، قبل از خرید، باید کاربردهای خود را کاملاً درک کنیم. اگر برای پردازش همزمان دو سیگنال آنالوگ به یک اسیلوسکوپ با بیش از دو کاناله نیاز داریم، می توانیم با 4 کانال هم کار خود را پیش ببریم.

البته برخی از مدل ها معمولا 16 کانال سیگنال دیجیتال را ارائه می دهند. هر چه تعداد کانال های ورودی بیشتر باشد، ما به نقاط بیشتری در مدار خود برای اندازه گیری های همزمان دسترسی خواهیم داشت.

تعداد شکل نمای که یک اسیلوسکوپ می تواند در هر زمان نمایش دهد، بسته به تعداد کانال های ورودی و نوع کاربرد آن متفاوت است. اسیلوسکوپ های دو کاناله و 4 کاناله از پرکاربردترین اسیلوسکوپ ها هستند.

 

نرخ نمونه برداری ( Sample Rate )

همانطور که قبلا ذکر شد، اساس اسیلوسکوپ دیجیتال نمونه برداری از سیگنال آنالوگ به موقع است. بنابراین، هر چه فرکانس نمونه برداری بیشتر باشد، نمونه های بیشتری برای نمایش و محاسبه در دسترس خواهند بود. به عبارت دیگر، هرچه سرعت کلی دستگاه بیشتر باشد، جزئیات و شکل موج دقیق تر خواهد بود. به عنوان مثال، برای یک اسیلوسکوپ با پهنای باند 100 مگاهرتز، نرخ نمونه MSa/s 500 یا بالاتر مناسب خواهد بود. اگر نرخ نمونه برداری خیلی زیاد باشد، حافظه دستگاه را پر می کند و فاصله نمایش را محدود می کند.

در واقع، مفهوم نرخ نمونه برداری در یک اسیلوسکوپ بسیار شبیه به تعداد فریم های یک عکس نمایش داده شده بر روی فیلم در ثانیه دارد. هرچه تعداد فریم ها بیشتر باشد، کیفیت فیلم بالاتر و لحظات کمتری از دست می رود. هر چه نرخ نمونه برداری سیگنال بالاتر باشد کیفیت سیگنال آنالوگ نمونه برداری شده بالاتر خواهد بود.

 

تریگر

تریگر در واقع توسط اسیلوسکوپ روی صفحه برای تصحیح سیگنال پردازش شده استفاده می شود. صدا تریگر، پس از یافتن اولین نقطه تکرار یک سیگنال، فرکانس جابجایی افقی خود را تنظیم می کند تا سیگنال را به طور مداوم نمایش دهد.

 

مقدار حافظه داخلی

وقتی به شکل موج روی صفحه اسیلوسکوپ نگاه کنیم، در واقع نمونه هایی از اطلاعات و سیگنال ها را همزمان می توان مشاهده کرد. دستگاه برای این صفحه به حافظه بافر یا حافظه داخلی نیاز دارد. در غیر این صورت شما فقط می توانید یک نمونه را در یک زمان ببینید و هیچ شکل موج دیگری به وجود نمی آید! هرچه حافظه بیشتری داشته باشید، محدوده طول موج بیشتری را می توان در محور افقی مشاهده و مقیاس بندی کرد. پر شدن حافظه داخلی ارتباط مستقیمی با میزان نمونه برداری دارد.

هر چه تعداد نمونه ها بیشتر باشد، حافظه بالاتر می رود، در غیر این صورت زمان محدود خواهد بود. مقدار حافظه بر حسب نمونه (نقاط) در ثانیه اندازه گیری می شود. به عنوان مثال، با یک اسیلوسکوپ با حافظه Mp/s1 و نرخ نمونه برداری Ms/s250، حداکثر فاصله زمانی 4 میلی ثانیه (مقیاس محور افقی) قابل دستیابی است. توانایی ضبط و ذخیره سیگنال ها بر روی اسیلوسکوپ به ظرفیت حافظه داخلی دستگاه بستگی دارد. مقدار حافظه داخلی اسیلوسکوپ، مانند تعداد کانال های ورودی، نقش مهمی در تعیین قیمت اسیلوسکوپ دارد.

 

قابلیت اندازه گیری اتوماتیک

نحوه کار با اسیلوسکوپ با عملکرد AUTO، بسیار آسان است. کاربران می توانند به طور خودکار بهترین وضعیت سیگنال را انتخاب و نمایش دهند.

 

قابلیت اتصال به کامپیوتر

اتصال سیستم های اندازه گیری مانند اسیلوسکوپ به کامپیوتر، علاوه بر ارائه تمام عملکردهای دستگاه بر روی صفحه نمایش کامپیوتر، عملکردهای دیگری مانند نمایش چندین سیگنال از دستگاه های مختلف در یک صفحه و قابلیت تجزیه و تحلیل آن را به طور همزمان در اختیار کاربر قرار می دهد.

 

سایز و ویژگی های صفحه نمایشگر

اندازه صفحه نمایش به کاربران اجازه می دهد تا چرخه های بیشتری را در هر صفحه رتبه بندی کنند. همچنین یک صفحه نمایش خوب به کاربران این امکان را می دهد که در شرایط نوری مختلف جزئیات صفحه را به خوبی ببینند.

 

خدمات و گارانتی محصول

باید بدانید که امروزه خرید محصولات جدید بدون گارانتی قدیمی شده است. مگر اینکه قاچاق باشد. به همین دلیل، باید از معتبر بودن گارانتی شرکتی که قصد خرید آن را دارید آگاه باشید.

امیدوارم در این راهنما توانسته باشیم نکات کلیدی خرید اسیلوسکوپ را به شما به طور دقیق بیان کنیم تا در زمان انتخاب آن برای شغلتان، کمک کند.