بلاگ
راهنمای جامع انواع اسیلوسکوپ و آشنایی با کاربرد اسلیوسکوپ دیجیتال و آنالوگ 2025
اسیلوسکوپ یکی از ابزارهای مهم آزمایشگاهی و الکترونیکی است که برای تحلیل و مشاهده سیگنال‌ها از آن استفاده می‌شود. از اسیلوسکوپ‌ها در کارهای آموزشی، تعمیر و طراحی سیستم‌های الکترونیکی و صنعتی استفاده می‌شود. دانشجویان رشته‌های مهندسی برق و الکترونیک، مهندسی پزشکی و حتی فیزیک از اسیلوسکوپ برای یادگیری مفاهیم پایه تا بررسی مدارهای پیچیده استفاده می‌کنند. در همین حال، تعمیرکاران وسایل الکترونیکی و تکنسین‌های خودرو از این دستگاه برای عیب‌یابی بردهای پیشرفته بهره می‌برند. در صنایع مختلف، از جمله مخابرات، تجهیزات پزشکی، و حتی حوزه‌های نظامی، اسیلوسکوپ‌ها ابزارهای ضروری برای تست و تحلیل سیگنال‌های پیچیده هستند. این دستگاه نه تنها به کاربران کمک می‌کند تا نوسانات سیگنال‌های الکتریکی را مشاهده کنند، بلکه امکان بررسی دقیق اجزای مختلف یک مدار یا سیستم را فراهم می‌آورد. در ادامه، انواع مختلف اسیلوسکوپ‌ها و کاربردهای آن‌ها بررسی خواهد شد.
اسیلوسکوپ آنالوگ چیست و چه کاربردی دارد؟
اسیلوسکوپ‌های آنالوگ به‌عنوان ابزاری ضروری در حوزه سابقه‌ای طولانی دارند و از ابتدای قرن بیستم به‌کار گرفته شده‌اند. این ابزارها به‌ویژه برای مشاهده سیگنال‌های الکتریکی و تحلیل ویژگی‌های آن‌ها، مانند ولتاژ، فرکانس و اعوجاج، بسیار کاربرد دارند. علیرغم پیشرفتهای فناوری و ظهور اسیلوسکوپ‌های دیجیتال، هنوز در بسیاری از موارد مثل حوزه‌های آموزشی و دانشگاهی، از دستگاه‌های آنالوگ استفاده می‌شود.
روش کار اسیلوسکوپ آنالوگ
اسیلوسکوپ آنالوگ از لوله اشعه کاتدی (CRT) برای نمایش سیگنال‌ها استفاده می‌کند. در این دستگاه‌ها، سیگنال ورودی به‌طور مستقیم وارد لوله کاتدی می‌شود. این سیگنال پس از عبور از سیستم تقویت‌کننده، به صفحات عمودی و افقی لوله کاتدی هدایت می‌شود. حرکت پرتو الکترونی که از طریق این صفحات هدایت می‌شود، باعث نمایش یک منحنی بر روی صفحه فسفر می‌شود که نوسانات ولتاژ در برابر زمان را نشان می‌دهد. در اسیلوسکوپ‌های آنالوگ، محور عمودی نمایشگر نشان‌دهنده ولتاژ سیگنال است و محور افقی برای نمایش زمان یا فرکانس سیگنال کاربرد دارد. از آنجا که این دستگاه‌ها به‌طور پیوسته سیگنال‌ها را نمایش می‌دهند، کاربر می‌تواند تغییرات سیگنال‌ها را در زمان واقعی مشاهده کند، که این ویژگی به‌ویژه در عیب‌یابی و تجزیه و تحلیل سیگنال‌های الکتریکی مفید است. اگرچه اسیلوسکوپ‌های دیجیتال امروزه در بسیاری از کاربردها جایگزین مدلهای آنالوگ شده‌اند، ولی اسیلوسکوپ‌های آنالوگ همچنان در زمینه‌های خاصی مانند آزمایشگاه‌های آموزشی، تعمیرات الکترونیکی ساده، و تست‌های صوتی کاربرد دارند. این دستگاه‌ها به دلیل سادگی، هزینه کمتر، و دقت بالا در اندازه‌گیری‌های پایه‌ای محبوب هستند.
اسیلوسکوپ آنالوگ از اجزای زیر تشکیل شده است:
- لوله اشعه کاتدی (CRT) این قسمت اصلی است که تصویر سیگنال را تشکیل می‌دهد.
- تقویت‌کننده عمودی برای افزایش دامنه سیگنال ورودی و نمایش آن در محور
- تقویت‌کننده افقی: سیگنال افقی را تقویت می‌کند و به‌طور دقیق‌تر حرکت پرتو را در محور X کنترل می‌کند
- زمان‌بندی یا Timebase تنظیم سرعت جابجایی پرتو در محور X برای نمایش زمان
- منبع تغذیه برای تأمین نیروی مورد نیاز برای عملکرد دستگاه
اسیلوسکوپ دیجیتال چیست؟
اسیلوسکوپ دیجیتال ابزاری است که از آن برای اندازه‌گیری و تحلیل سیگنال‌های الکتریکی استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها اولین بار در دهه ۱۹۵۰ میلادی وارد عرصه بازار شدند و طی سال‌ها تکامل یافته و با ویژگی‌های جدیدی مانند توانایی پردازش سیگنال‌های پیچیده‌تر و ذخیره‌سازی داده‌ها به‌طور دیجیتال توسعه یافتند. برخلاف اسیلوسکوپ‌های آنالوگ، اسیلوسکوپ‌های دیجیتال قادرند سیگنال‌های آنالوگ را به داده‌های دیجیتال تبدیل کرده و آن‌ها را بر روی صفحه نمایش نمایش دهند. این ویژگی این امکان را به مهندسان، محققان و تعمیرکاران می‌دهد تا سیگنال‌ها را به‌طور دقیق‌تری تحلیل کنند.
طرز کار اسیلوسکوپ دیجیتال
اسیلوسکوپ دیجیتال به‌طور معمول از یک ورودی سیگنال، یک بخش پردازش دیجیتال، یک صفحه نمایش و یک واحد ذخیره‌سازی برای نمایش و ذخیره سیگنال‌ها تشکیل می‌شود. ابتدا، سیگنال از مدار تست به ورودی اسیلوسکوپ وارد می‌شود. سپس این سیگنال به سیگنال دیجیتال تبدیل شده و پردازش می‌شود تا بتوان آن را روی صفحه نمایش مشاهده کرد. برخلاف اسیلوسکوپ‌های آنالوگ که سیگنال‌ها را به‌صورت لحظه‌ای و در زمان واقعی نمایش می‌دهند، اسیلوسکوپ‌های دیجیتال قادر به ذخیره و تجزیه و تحلیل سیگنال‌ها برای بررسی‌های بعدی هستند.
اجزای اسیلوسکوپ دیجیتال
بطور کلی اسیلوسکوپ‌های دیجیتال از قسمت‌های زیر تشکیل شده‌اند.
- ورودی پراب (Probe) این قسمت به مدار یا دستگاه تحت آزمایش متصل می‌شود و سیگنال‌های الکتریکی را دریافت می‌کند.
- تقویت‌کننده (Amplifier) برای افزایش دامنه سیگنال‌ها به کار می‌رود تا بتوان آن‌ها را روی صفحه نمایش مشاهده کرد.
- کنترل زمان‌بندی (Time Base Control) این بخش حرکت افقی سیگنال را تعیین کرده و به طور معمول فرکانس سیگنال را تنظیم می‌کند.
- پردازشگر سیگنال دیجیتال (DSP): این بخش برای تجزیه و تحلیل سیگنال‌های دیجیتال به‌کار می‌رود و سیگنال‌های دریافتی را به داده‌های دیجیتال تبدیل می‌کند.
- صفحه نمایش (Display): سیگنال‌های پردازش شده را به‌صورت گرافیکی روی صفحه نمایش نشان می‌دهد.
انواع اسیلوسکوپ دیجیتال
انواع مختلف اسیلوسکوپ‌ها از جمله اسیلوسکوپ‌های دستی، رومیزی و تبلتی وجود دارند که هرکدام ویژگی‌ها و قابلیت‌های خاص خود را دارند و در ادامه بطور خلاصه با هر کدام آشنا خواهیم شد.
اسیلوسکوپ دستی (پرتابل)
طراحی این اسیلوسکوپ‌ها به گونه‌ای است که برای استفاده‌های میدانی، براحتی قابل حمل باشند. از جمله مدلهای محبوب این دسته می‌توان به اسیلوسکوپ دستی Hantek 2D72 اشاره کرد که یک دستگاه پرتابل با فرکانس 70 مگاهرتزی است و علاوه بر ویژگی‌های اسیلوسکوپ، دارای مولتی‌متر دیجیتال و فانکشن ژنراتور نیز می‌باشد. این مدل قابلیت اندازه‌گیری ولتاژ AC و DC، جریان، مقاومت و خازن را داراست و می‌تواند سیگنال‌هایی از جمله موج سینوسی، مربعی و مثلثی را تولید کند.
نمونه دیگری از اسیلوسکوپ‌های دستی، Victor 240S است که یک اسیلوسکوپ پرتابل با ویژگی‌های مشابه شامل مولتی‌متر و فانکشن ژنراتور است و به دلیل طراحی جمع و جور، برای استفاده در محیط‌های مختلف بسیار مناسب است. پهنای باند این دستگاه 40 مگاهرتز بوده و سرعت نمونه برداری آن 250Ms/s است. برای خرید و اطلاعات بیشتر درباره اسیلوسکوپ پرتابل VICTOR 240S کلیک کنید.
اسیلوسکوپ رومیزی
اسیلوسکوپ‌های رومیزی معمولاً برای استفاده‌های ثابت و دقیق طراحی شده‌اند و دارای ویژگی‌هایی چون دقت بالا و نمایشگر بزرگتر هستند. اسیلوسکوپ دیجیتال رومیزی مدل GPS-1102XE یکی از مدلهای برجسته در این دسته است که به راحتی می‌تواند سیگنال‌های الکتریکی را با دقت بالا تجزیه و تحلیل کند و به خصوص در کاربردهای آزمایشگاهی و تحقیقاتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از مدلهای اسیلوسکوپ رومیزی هستند که دارای برخی امکانات اضافی مانند فانکشن ژنراتور یا آنالایزر منطقی هستند. به عنوان مثال،اسیلوسکوپ Hantek DSO-2D10 یک اسیلوسکوپ 100 مگاهرتز با دو کانال است که دارای فانکشن ژنراتور داخلی نیز می‌باشد. این دستگاه برای مهندسین و طراحان مدارهای الکترونیکی بسیار کاربردی است و به آن‌ها این امکان را می‌دهد که علاوه بر اندازه‌گیری سیگنال‌ها، آزمایش‌های مختلف را با سیگنال‌های تولید شده به راحتی انجام دهند.
اسیلوسکوپ تبلتی
اسیلوسکوپ تبلتی مدل Hantek TO-1154C به کاربران این امکان را می‌دهد که از قابلیت‌های پیشرفته اسیلوسکوپ‌ها در قالب یک دستگاه تبلت استفاده کنند. این دستگاه به راحتی با لمس صفحه و از طریق رابط کاربری ساده و قابل فهم، سیگنال‌ها را تجزیه و تحلیل می‌کند و به دلیل قابلیت حمل آسان، برای استفاده‌های میدانی و سریع بسیار مناسب است. برای خرید دیگر مدلهای اسیلوسکوپ تبلتی کلیک کنید.
کارت اسیلوسکوپ چیست و چطور کار می‌کند؟
کارت اسیلوسکوپ (Oscilloscope Card) یک دستگاه کمکی (قطعه) است که برای تبدیل کامپیوتر به یک اسیلوسکوپ دیجیتال استفاده می‌شود. کارت اسیلوسکوپ بعنوان یک ابزار جانبی به درگاه‌های مخصوص مانند PCI یا USB متصل شده و کامپیوتر با استفاده از آن سیگنال‌های الکتریکی را پردازش کرده و روی صفحه، نمایش می‌دهد.
کاربرد کارت اسیلوسکوپ
کارت‌های اسیلوسکوپ به دلیل کوچک بودن و راحتی استفاده، به‌طور گسترده در آزمایشگاه‌ها، موارد آموزشی و همچنین تست‌های میدانی به‌کار می‌روند. از کاربردهای اصلی کارت اسیلوسکوپ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تحلیل سیگنال‌های الکتریکی: استفاده در آزمایشگاه‌ها برای تحلیل و مشاهده سیگنال‌های پیچیده الکتریکی.
- کاربردهای مهندسی: در طراحی و تست مدارهای الکترونیکی پیچیده.
- آموزش: استفاده در کلاس‌های آموزشی و آزمایشگاه‌های دانشگاهی برای تدریس اصول الکترونیک و تحلیل سیگنال‌ها.
روش کار کارت اسیلوسکوپ
کارت‌های اسیلوسکوپ معمولاً از طریق درگاه PCI یا USB به کامپیوتر متصل می‌شوند. سیگنال‌های ورودی از طریق کابل‌ها به کارت ارسال می‌شوند و این کارت‌ها وظیفه دیجیتال کردن سیگنال‌ها را بر عهده دارند. پس از دیجیتال شدن، سیگنال‌ها بر اساس مقیاس زمانی و ولتاژ در قالب موج‌نما (waveform) بر روی صفحه نمایش کامپیوتر نمایش داده می‌شود. به‌طور کلی، کارت‌های اسیلوسکوپ قادر به ضبط و تجزیه و تحلیل سیگنال‌ها با دقت بالا و در زمان واقعی هستند.
مزایا و معایب کارت اسیلوسکوپ
در ادامه مزایا و معایب کارت‌های اسیلوسکوپ را بررسی خواهیم کرد.
مزایای کارت اسیلوسکوپ
- قیمت ارزان: خرید کارت اسیلوسکوپ معمولاً هزینه کمتری نسبت به مدلهای رومیزی دارد.
- قابلیت حمل: این کارت‌ها به راحتی قابل حمل هستند و نیاز به فضای کمی دارند. با داشتن یک لپ‌تاپ، می‌توانید از کارت‌های اسیلوسکوپ برای انجام کارهای میدانی استفاده کنید.
- امکان ذخیره‌سازی و تجزیه‌و‌تحلیل پیشرفته: به دلیل اتصال به کامپیوتر، کاربر می‌تواند سیگنال‌ها را ذخیره کرده و با استفاده از نرم‌افزارهای مختلف تجزیه‌و‌تحلیل‌های پیشرفتهای انجام دهد.
معایب کارت اسیلوسکوپ
با وجود سهولت استفاده و قیمت مناسب کارت‌های اسیلوسکوپ، بسیاری از افراد خود دستگاه اسیلوسکوپ را ترجیح می‌دهند. در ادامه به تعدادی از معایب کارت اسیلوسکوپ اشاره خواهیم کرد.
- نیاز به کامپیوتر: کارت‌های اسیلوسکوپ برای عملکرد نیاز به یک کامپیوتر دارند، که ممکن است در برخی از محیط‌های کاری مشکل‌ساز باشد.
- محدودیت در اندازه‌گیری و سرعت: بسیاری از کارت‌های اسیلوسکوپ از نظر پهنای باند و سرعت نمونه‌برداری محدودیت دارند و ممکن است نتوانند سیگنال‌های با فرکانس بالا را به خوبی پردازش کنند.
- نیاز به نرم‌افزار: برای استفاده بهینه از کارت اسیلوسکوپ، معمولاً نیاز به نصب نرم‌افزارهای خاص دارید که ممکن است پیچیده و زمان‌بر باشد.
پرسش‌های متداول
در این قسمت به تعدادی از سوالات رایج کاربران پاسخ خواهیم داد.
اسلیوسکوپ چیست؟
اسیلوسکوپ یکی از ابزارهای مهم و پر استفاده در حوزه‌ه علمی و مهندسی است. از این دستگاه‌ها برای مشاهده سیگنال‌های الکتریکی و تجزیه و تحلیل آن‌ها استفاده می‌شود. اسیلوسکوپ‌ها برای اندازه‌گیری و مشاهده تغییرات ولتاژ در طول زمان طراحی شده و انواع مختلفی دارند که هرکدام کاربرد خاص خود را دارند.
انواع اسیلوسکوپ ها کدامند؟
بطور کلی اسیلوسکوپ‌ها به دو دسته آنالوگ و دیجیتال تقسیم می‌شوند. اسیلوسکوپ‌های دیجیتال نیز خود بسته به کاربری که دارند به انواع: رومیزی، دستی یا پرتابل، چندکاره و تبلتی تقسیم بندی می‌شوند.
بهترین مرجع خرید اسیلوسکوپ ایران کجاست؟
بهترین مرجع خرید اسیلوسکوپ در ایران، پرتو الکترو است. این شرکت از سال 1360 فعالیت خود را در زمینه تولید، تعمیر، فروش و واردات قطعات و دستگاه‌های الکترونیکی آغاز کرده و می‌تواند تمامی نیازهای شما در زمینه تست و تعمیر تجهیزات الکترونیکی را برطرف کند. پرتو الکترو به عنوان واردکننده انواع ابزارهای اندازه‌گیری و تست، از جمله اسیلوسکوپ‌های دیجیتال، مولتی‌متر، سیگنال ژنراتور، اسپکتروم آنالایزر و دیگر تجهیزات الکترونیکی، این محصولات را با کیفیت بالا و قیمت مناسب عرضه می‌کند. بسیاری از فروشگاه‌های مطرح در ایران از این مجموعه خرید می‌کنند. کافی است قیمت‌ها را با دیگر فروشگاه‌ها مقایسه کنید تا متوجه کیفیت و قیمت رقابتی محصولات پرتو الکترو شوید. پرتو الکترو همچنین تضمین می‌کند که تمامی محصولات ارائه‌شده از نظر کیفیت و کارایی تحت پشتیبانی کامل فنی و ضمانت قرار دارند. این شرکت انواع مختلفی از اسیلوسکوپ‌ها را عرضه می‌کند، از جمله مدلهای رومیزی، دستی، تبلتی، چندکاره و مدل‌هایی که به فانکشن ژنراتور و مولتی‌متر مجهز هستند. برای خرید و اطلاعات بیشتر، شما می‌توانید مدلهای مختلف اسیلوسکوپ‌ها را در سایت پرتو الکترو مشاهده کرده و سفارش دهید. تمامی محصولات این مجموعه با پشتیبانی فنی و ضمانت کیفیت در دسترس مشتریان عزیز قرار می‌گیرد.
