एक ऑसिलोस्कोप एक उपकरण है जो विद्युत सर्किट की वर्तमान ताकत, वोल्टेज, आवृत्ति और चरण बदलाव को प्रदर्शित करता है। डिवाइस विद्युत संकेत के समय और तीव्रता के अनुपात को प्रदर्शित करता है। सभी मान एक साधारण द्वि-आयामी ग्राफ़ का उपयोग करके दिखाए जाते हैं।
विषय
एक आस्टसीलस्कप किसके लिए है?
एक आस्टसीलस्कप का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स और रेडियो के शौकीनों द्वारा मापने के लिए किया जाता है:
- विद्युत संकेत का आयाम - वोल्टेज और समय का अनुपात;
- चरण बदलाव का विश्लेषण करें;
- विद्युत संकेत की विकृति देखें;
- परिणामों के आधार पर, वर्तमान की आवृत्ति की गणना करें।
इस तथ्य के बावजूद कि ऑसिलोस्कोप विश्लेषण किए गए संकेत की विशेषताओं को प्रदर्शित करता है, इसका उपयोग अक्सर विद्युत सर्किट में होने वाली प्रक्रियाओं की पहचान करने के लिए किया जाता है।ऑसिलोग्राम के लिए धन्यवाद, विशेषज्ञों को निम्नलिखित जानकारी प्राप्त होती है:
- एक आवधिक संकेत का आकार;
- सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुवीयता का मूल्य;
- समय में सिग्नल परिवर्तन की सीमा;
- सकारात्मक और नकारात्मक अर्ध-चक्र की अवधि।
इनमें से अधिकांश जानकारी वोल्टमीटर से प्राप्त की जा सकती है। हालांकि, फिर आपको कई सेकंड की आवृत्ति के साथ माप करना होगा। इसी समय, गणना त्रुटियों का प्रतिशत बड़ा है। आस्टसीलस्कप के साथ काम करने से आवश्यक डेटा प्राप्त करने में बहुत समय की बचत होती है।
आस्टसीलस्कप के संचालन का सिद्धांत
एक ऑसिलोस्कोप कैथोड रे ट्यूब का उपयोग करके माप लेता है। यह एक दीपक है जो विश्लेषित धारा को एक बीम में केंद्रित करता है। यह दो लंबवत दिशाओं में विचलन करते हुए, डिवाइस की स्क्रीन को हिट करता है:
- लंबवत - अध्ययन के तहत वोल्टेज दिखाता है;
- क्षैतिज - बीता हुआ समय दिखाता है।
कैथोड रे ट्यूब प्लेट के दो जोड़े बीम को विक्षेपित करने के लिए जिम्मेदार होते हैं। जो लंबवत स्थित होते हैं वे हमेशा सक्रिय रहते हैं। यह ध्रुवीयता मूल्यों को वितरित करने में मदद करता है। सकारात्मक आकर्षण दाईं ओर भटकता है, नकारात्मक आकर्षण बाईं ओर भटकता है। इस प्रकार, उपकरण स्क्रीन पर रेखा एक स्थिर गति से बाएं से दाएं चलती है।
एक विद्युत प्रवाह क्षैतिज प्लेटों पर भी कार्य करता है, जो बीम वोल्टेज संकेतक को विक्षेपित करता है। सकारात्मक चार्ज ऊपर है, नकारात्मक चार्ज नीचे है। तो डिवाइस के डिस्प्ले पर एक रैखिक द्वि-आयामी ग्राफ दिखाई देता है, जिसे ऑसिलोग्राम कहा जाता है।
बीम स्क्रीन के बाएं से दाएं किनारे तक जितनी दूरी तय करती है, उसे स्वीप कहते हैं। माप समय के लिए क्षैतिज रेखा जिम्मेदार है।मानक 2डी लाइन ग्राफ के अलावा, सर्कुलर और स्पाइरल स्वीप भी हैं। हालांकि, उनका उपयोग करना क्लासिक ऑसिलोग्राम जितना सुविधाजनक नहीं है।
वर्गीकरण और प्रकार
दो मुख्य प्रकार के ऑसिलोस्कोप हैं:
- एनालॉग - औसत संकेतों को मापने के लिए उपकरण;
- डिजिटल - उपकरण प्राप्त माप मूल्य को सूचना के आगे संचरण के लिए "डिजिटल" प्रारूप में परिवर्तित करते हैं।
कार्रवाई के सिद्धांत के अनुसार, निम्नलिखित वर्गीकरण है:
- यूनिवर्सल मॉडल।
- विशेष उपकरण।
सबसे लोकप्रिय सार्वभौमिक उपकरण हैं. इन ऑसिलोस्कोप का उपयोग विभिन्न प्रकार के संकेतों का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है:
- हार्मोनिक;
- एकल आवेग;
- आवेग पैक।
यूनिवर्सल डिवाइस विभिन्न प्रकार के विद्युत उपकरणों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। वे आपको कुछ नैनोसेकंड की सीमा में संकेतों को मापने की अनुमति देते हैं। माप त्रुटि 6-8% है।
यूनिवर्सल ऑसिलोस्कोप दो मुख्य प्रकारों में विभाजित हैं:
- मोनोब्लॉक - एक सामान्य माप विशेषज्ञता है;
- विनिमेय ब्लॉकों के साथ - एक विशिष्ट स्थिति और डिवाइस के प्रकार के अनुकूल।
एक निश्चित प्रकार के विद्युत उपकरणों के लिए विशेष उपकरण विकसित किए जाते हैं। तो रेडियो सिग्नल, टेलीविजन प्रसारण या डिजिटल तकनीक के लिए ऑसिलोस्कोप हैं।
सार्वभौमिक और विशेष उपकरणों में विभाजित हैं:
- उच्च गति - उच्च गति वाले उपकरणों में उपयोग किया जाता है;
- मेमोरी - वे उपकरण जो पहले बनाए गए संकेतकों को संग्रहीत और पुन: पेश करते हैं।
डिवाइस चुनते समय, आपको किसी विशिष्ट स्थिति के लिए डिवाइस खरीदने के लिए वर्गीकरण और प्रकारों का ध्यानपूर्वक अध्ययन करना चाहिए।
डिवाइस और मुख्य तकनीकी पैरामीटर
प्रत्येक उपकरण में निम्नलिखित तकनीकी विशेषताएं होती हैं:
- वोल्टेज को मापते समय संभावित त्रुटि का गुणांक (अधिकांश उपकरणों के लिए, यह मान 3% से अधिक नहीं होता है)।
- डिवाइस बेसलाइन का मान - यह विशेषता जितनी बड़ी होगी, अवलोकन की अवधि उतनी ही लंबी होगी।
- तुल्यकालन विशेषता, युक्त: आवृत्ति रेंज, अधिकतम स्तर और सिस्टम अस्थिरता।
- उपकरण के इनपुट कैपेसिटेंस के साथ सिग्नल के लंबवत विचलन के पैरामीटर।
- चरण प्रतिक्रिया मान वृद्धि समय और ओवरशूट दिखा रहे हैं।
ऊपर सूचीबद्ध बुनियादी मूल्यों के अलावा, ऑसिलोस्कोप में आयाम-आवृत्ति विशेषता के रूप में अतिरिक्त पैरामीटर होते हैं, जो सिग्नल आवृत्ति पर आयाम की निर्भरता को प्रदर्शित करता है।
डिजिटल ऑसिलोस्कोप में बहुत अधिक आंतरिक मेमोरी होती है। यह पैरामीटर उस जानकारी की मात्रा के लिए ज़िम्मेदार है जिसे डिवाइस रिकॉर्ड कर सकता है।
माप कैसे लिया जाता है
आस्टसीलस्कप स्क्रीन को छोटी कोशिकाओं में विभाजित किया जाता है जिन्हें डिवीजन कहा जाता है। डिवाइस के आधार पर, प्रत्येक वर्ग एक निश्चित मूल्य के बराबर होगा। सबसे लोकप्रिय पदनाम: एक डिवीजन - 5 इकाइयां। साथ ही, कुछ उपकरणों पर ग्राफ़ के पैमाने को नियंत्रित करने के लिए एक नॉब होता है, ताकि उपयोगकर्ताओं के लिए माप करना अधिक सुविधाजनक और अधिक सटीक हो।
किसी भी प्रकार की माप शुरू करने से पहले, आपको आस्टसीलस्कप को विद्युत परिपथ से जोड़ना होगा। जांच किसी भी मुक्त चैनल से जुड़ी है (यदि डिवाइस में 1 से अधिक चैनल हैं) या पल्स जनरेटर के लिए, यदि डिवाइस में उपलब्ध हो। कनेक्शन के बाद, यूनिट के डिस्प्ले पर विभिन्न सिग्नल इमेज दिखाई देंगी।
यदि डिवाइस द्वारा प्राप्त सिग्नल रुक-रुक कर होता है, तो समस्या जांच के कनेक्शन में है। उनमें से कुछ लघु शिकंजा से लैस हैं जिन्हें कसने की आवश्यकता है। इसके अलावा डिजिटल ऑसिलोस्कोप में, स्वचालित पोजिशनिंग फिक्शन एक आंतरायिक संकेत की समस्या को हल करता है।
वर्तमान माप
डिजिटल आस्टसीलस्कप से करंट को मापते समय, आपको पता लगाना चाहिए कि कौन सा वर्तमान का प्रकार मनाया जाना आवश्यक है। ऑसिलोस्कोप के संचालन के दो तरीके हैं:
- डायरेक्ट करंट ("DC") डायरेक्ट करंट के लिए;
- चर के लिए प्रत्यावर्ती धारा ("एसी")।
डायरेक्ट करंट को "डायरेक्ट करंट" मोड इनेबल करके मापा जाता है। डिवाइस की जांच को ध्रुवों के अनुसार सीधे बिजली की आपूर्ति से जोड़ा जाना चाहिए। काला मगरमच्छ माइनस में शामिल हो जाता है, लाल मगरमच्छ प्लस में शामिल हो जाता है।
डिवाइस की स्क्रीन पर एक सीधी रेखा दिखाई देगी। ऊर्ध्वाधर अक्ष का मान निरंतर वोल्टेज पैरामीटर के अनुरूप होगा। वर्तमान ताकत की गणना ओम के नियम (प्रतिरोध द्वारा विभाजित वोल्टेज) के अनुसार की जा सकती है।
प्रत्यावर्ती धारा एक साइनसॉइड है, इस तथ्य के कारण कि वोल्टेज भी परिवर्तनशील है। इसलिए, इसका मूल्य केवल एक निश्चित अवधि में ही मापा जा सकता है। पैरामीटर की गणना ओम के नियम का उपयोग करके भी की जाती है।
वोल्टेज माप
सिग्नल के वोल्टेज को मापने के लिए, आपको एक रैखिक द्वि-आयामी ग्राफ के लंबवत समन्वय अक्ष की आवश्यकता होती है। इस वजह से, सभी ध्यान तरंग की ऊंचाई पर दिया जाएगा। इसलिए, अवलोकन शुरू करने से पहले, आपको माप के लिए स्क्रीन को अधिक आसानी से समायोजित करना चाहिए।
फिर हम डिवाइस को डीसी मोड में ट्रांसफर करते हैं। हम जांच को सर्किट से जोड़ते हैं और परिणाम का निरीक्षण करते हैं। डिवाइस के डिस्प्ले पर एक सीधी रेखा दिखाई देगी, जिसका मान विद्युत सिग्नल के वोल्टेज के अनुरूप होगा।
आवृत्ति माप
इससे पहले कि आप समझें कि विद्युत संकेत की आवृत्ति को कैसे मापना है, आपको पता होना चाहिए कि एक अवधि क्या है, क्योंकि ये दोनों अवधारणाएं परस्पर संबंधित हैं। एक अवधि समय की सबसे छोटी अवधि है जिसके बाद आयाम दोहराना शुरू हो जाता है।
क्षैतिज समय अक्ष का उपयोग करके आस्टसीलस्कप पर अवधि को देखना आसान है। केवल यह देखना आवश्यक है कि रेखा चार्ट किस अवधि के बाद अपने पैटर्न को दोहराना शुरू करता है। अवधि की शुरुआत को क्षैतिज अक्ष के संपर्क के बिंदुओं के रूप में और उसी समन्वय की पुनरावृत्ति के अंत पर विचार करना बेहतर है।
सिग्नल की अवधि को अधिक आसानी से मापने के लिए, स्वीप की गति कम हो जाती है। इस मामले में, माप त्रुटि इतनी अधिक नहीं है।
फ़्रीक्वेंसी एक मान है जो विश्लेषण की गई अवधि के व्युत्क्रमानुपाती होता है। यही है, मान को मापने के लिए, आपको इस अवधि के दौरान होने वाली अवधियों की संख्या से एक सेकंड के समय को विभाजित करने की आवश्यकता है। परिणामी आवृत्ति हर्ट्ज में मापा जाता है, रूस के लिए मानक 50 हर्ट्ज है।
चरण बदलाव माप
फेज शिफ्ट माना जाता है - समय में दो ऑसिलेटरी प्रक्रियाओं की सापेक्ष स्थिति। पैरामीटर को सिग्नल अवधि के अंशों में मापा जाता है, ताकि अवधि और आवृत्ति की प्रकृति की परवाह किए बिना, समान चरण बदलाव का एक सामान्य मूल्य हो।
माप से पहले करने वाली पहली बात यह पता लगाना है कि कौन सा संकेत दूसरे से पीछे है और फिर पैरामीटर का संकेत मान निर्धारित करें। यदि करंट लीड कर रहा है, तो एंगल शिफ्ट पैरामीटर नेगेटिव है। मामले में जब वोल्टेज आगे होता है, तो मूल्य का संकेत सकारात्मक होता है।
चरण बदलाव की डिग्री की गणना करने के लिए, आपको यह करना चाहिए:
- पीरियड्स की शुरुआत के बीच ग्रिड सेल की संख्या से 360 डिग्री गुणा करें।
- परिणाम को एक सिग्नल अवधि के कब्जे वाले डिवीजनों की संख्या से विभाजित करें।
- एक नकारात्मक या सकारात्मक संकेत चुनें।
एनालॉग ऑसिलोस्कोप में चरण बदलाव को मापना असुविधाजनक है, क्योंकि स्क्रीन पर प्रदर्शित ग्राफ़ का रंग और पैमाना समान होता है। इस प्रकार के अवलोकन के लिए, या तो एक डिजिटल डिवाइस या दो-चैनल डिवाइस का उपयोग एक अलग चैनल पर विभिन्न आयामों को रखने के लिए किया जाता है।
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