تتمثل أهمية هذا الجهاز في عمله رسما بيانيا بين الفولتية والزمن؛ إذ تمثل الفولتية بالمحور العمودي، ويمثل الزمن بالمحور الأفقي، فيضرب عدد المربعات في مقدار تدريج مفتاح الاختيار للفولتية، أو الزمن، فتنتج القيمة المطلوبة.
شرح جهاز الأوسيليسكوب أو راسم الإشارة (oscilloscope)
|
| شرح جهاز الأوسيليسكوب |
جهاز الأوسيليسكوب oscilloscope هو جهاز قياس إلكتروني يسمح بإظهار شكل الإشارة ورسمها في صورة مخطط ثنائي الأبعاد، الفولتية(على المحور العمودي) مقابل الزمن (على المحور الأفقي).
وله مدخلان، أي يستطيع رسم إشارة أو إشارتين مختلفتين على شاشة العرض أو يعرضهما معا، ويمكن عرض قيمة طرح الإشارتين أو
ضربهما
|
| جهاز الأوسيليسكوب oscilloscope |
وظيفة جهاز الأوسيليسكوب
راسم الإشارة (الأوسيلوسكوب) هو جهاز يبين إشارات أو ذبذبات كهربائية سريعة التحول. ويعتبر في حقل الإلكترونيات وفي حقل الكهرباء جهاز الأوسيليسكوب من أهم أجهزة القياس لأنه يبين المسار الزمني للجهد ، أي يظهر الشكل الحالي للجهود.ويتمكن من رؤية الإشارة في نقاط متعددة من الدائرة وبالتالي يتمكن من معرفة إذا كان الجزء يعمل أم لا؟ ويوضح لنا أيضا شكل الإشارة إذا كانت جيبيه أو مربعة أو مثلثية.
وببساطة هي عمل رسم بياني للجهد والزمن حيث يمثل الجهد بالمحور العامودي والزمن بالمحور الأفقي.
استخدامات جهاز الأوسيليسكوب
يعد راسم الإشارة من أجهزة القياس والمستخدمة بكثرة، لا بد منها في كل مشغل كهرباء أو إلكترونيات، ويستخدم في دراسة أشكال موجات التيار المتناوب والفولتية، وقياس قيمها بالإضافة إلى قياس التردد بالقيمة والشكل. كما يمكنه ربط هذه الكميات بالزمن على الشاشة، ويستخدم راسم الإشارة في مجالات عدة، مثل: الصناعة، والطب، والبحث العلمي. ويستخدم فنيو الإلكترونيات هذه الأجهزة في فحص الحواسيب وأجهزة الراديو، والأجهزة الإلكترونية الأخرى، ويستخدمها الأطباء في دراسة النبضات الكهربائية الصادرة عن الدماغ أو القلب، كما يمكن دراسة الضوء، والحركة الآلية، والصوت بوساطة هذه الأجهزة، وفيما يلي بعض استخدامات الoscilloscope:- يستخدم لرسم قيمة وشكل الإشارات الكهربائية (الموجات) المختلفة على شكل نقطة يتحكم في سرعتها مفتاح قاعدة مضيئة تتحرك من يسار إلى يمين الشاشة بسرعة معينة الزمن .
- قياس ارتفاع الموجة والتي تمثل قيمة الإشارة وقياس الزمن الدوري لها ومن ثم قياس التردد.
- قياس فرق الطور ببن موجتين مختلفتين.
- قياس تردد مجهول بمعرفة تردد معلوم باستخدام اشكال ليساجو.
- يستخدم راسم الإشارة الرقمي لتخزين الإشارات التي تظهر على الشاشة لاستخدامها فيما عد ومعالجتها بالحاسب الآلي.
أنواع جهاز الأوسيليسكوب
يمكن تقسيم أنواع جهاز الأوسيليسكوب إلى فئتين رئيسيتين:- جهاز الأوسيليسكوب تماثلي أو تناظري( Analog oscilloscope) :يستخدم هذا النوع من الأوسيليسكوب إشارة كهربائية لتوليد شعاع إلكتروني يتحرك على شاشة عرض. تحدد السعة وتردد الإشارة شكل الموجة التي يرسمها الشعاع.
- جهاز الأوسيليسكوب رقمي( Digital oscilloscope) : وهو الأكثر استخداماً ،يستخدم هذا النوع من الأوسيليسكوب جهازًا رقميًا لتحويل الإشارة الكهربائية إلى إشارة رقمية. يتم بعد ذلك عرض الإشارة الرقمية على شاشة عرض رقمية.
شرح تركيب جهاز الأوسيليسكوب
|
| تركيب جهاز الأوسيليسكوب |
- شاشة العرض (Screen): وتتكون من المحور الأفقي وهو يمثل الزمن ويحتوي على تقسيمات أو مربعات وكل مربع يمثل وحدة زمن مثل 1sec, 0.5sec ,0.25sec ,100ms ,1 ms ,10pu والمحور العمودي ويمثل الجهد ويحتوي على أقسام أو مربعات وكل مربع يمثل وحدة جهد مثل 10V, 5V, 1V, 0.5 V , 200mV, 100mV.
- مفتاح التشغيل (Power): قد يحتوي هذا الجزء على مفتاح التحكم في إضاءة الشاشة، ومفتاح التحكم في وضوح الصورة.
- مفاتيح للتحكم في وضوح الشاشة وهو مفتاح شدة الإضاءة (lntensity): المفتاح المسؤول عن التحكم في شدة نصوع الإشارة على شاشة الجهاز، ويجب ألا تبقى شدة النصوع مرتفعة مددا زمنية طويلة، لكيلا يتسبب ذلك في تلف الشاشة.
- مفتاح التركيز (Focus): المفتاح المسؤول عن التحكم في تركيز الشعاع الإلكتروني المسلط على الشاشة.
- مفتاح التحكم في الإشارة أفقيا (Horizontal Position): المفتاح المسؤول عن إزاحة الإشارة إلى اليسار أو إلى اليمين بحسب الطلب.
- مفتاح التحكم في موقع الإشارة عموديا (Vertical Position): المفتاح المسؤول عن إزاحة الإشارة إلى الأعلى أو إلى الأسفل.
- مفتاح التحكم في القاعدة الزمنية (Seconds/Division): المفتاح المسؤول عن اختيار المدة الزمنية التي سيعبر عنها بواسطة كل مربع أفقي في الثانية، أو الميلي ثانية، أو الميكرو ثانية.
- مفتاح التحكم في الفولتية (Volts/Division): المفتاح المسؤول عن تحديد قيمة الفولتية التي يمكن التعبير عنها بواسطة كل مربع في الاتجاه الرأسي.
- مفتاح اختيار نوع الإشارة؛ المفتاح المسؤول عن اختيار نوع الإشارة (DC-GND-DC).
- المداخل (lnput): تستخدم المداخل لإدخال الإشارة المراد تطبيقها إلى مدخل (CH1)، أو(CH2) بواسطة كبل خاص.
- مفتاح اختيار القنوات: المفتاح المسؤول عن اختيار قناة الإدخال التي تعرض موجتها على الشاشة مثل لاختيار أي من القناتين (CHI/II)،ولاختيار الإشارتين مغا (DUAL)، ولجمع الإشارتين وإظهارهما كإشارة واحدة (ADD).
- مفتاح التحكم في القدح (Trigger Control): المفتاح المسؤول عن التحكم في مصدر القدح للشعاع الإلكتروني، وتوجد ثلاثة أنماط للقدح، هي النمط الآلي (Aut0): وفيه يكون القدح للشعاع الإلكتروني بغياب إشارة القدح، والنمط العادي (Normal): وفيه يجب أن توجد إشارة القدح لحدوث مسح للشعاع الإلكتروني، والنمط التلفازي (TV): وفيه يتم القدح بحسب التردد الأفقي أو التردد الرأسي للتلفاز.
- المجس: ويتكون من طرفين احدهما موصل بجهاز مصدر الإشارة والطرف الاخر موصل بمدخل الإشارة في الاوسيليسكوب.
ملحوظة
|
| شرح تركيب جهاز الأوسيليسكوب oscilloscope |
الإشارة الاختبارية: هي إشارة يصدرها الأوسيليسكوب وتستخدم لاختبار دقة وعمل
الأوسيليسكوب عن طريق ظهور إشارة عند توصيل المجس وهي 2 فولت وأيضا
نختبر من هذه الإشارة صلاحية المجس نفسه.
ماهي المواصفات المفضلة عند شراء جهاز oscilloscope؟
- أن يكون له مدخلين على الأقل.
- يستطيع التعامل مع إشارات ذات تردد عالي BW>100MHz.
- أن يكونSampling rate له كبيرة 100MS/.
- الدقة: تشير الدقة إلى مدى دقة قياسات الأوسيليسكوب.
- الميزات: تختلف الأوسيليسكوبات في الميزات التي تقدمها، مثل ذاكرة التخزين المؤقت، وإمكانية حفظ البيانات، وإمكانية القياس التلقائي.
المصادر
كتاب الاتصالات والالكترونيات
دورة الالكترونيات العملية: راسم الإشارة (oscilloscope)
للذهاب الي فهرس دروس دورة الالكترونيات العملية للمهندس وليد عيسي من هنا