معرفی و راهنمای استفاده اسیلوسکوپ دیجیتال HANTEK

امروزه انواع لوازم الکترونیکی و دیجیتالی از جمله نیازهای ضروری زندگی ماست،از تلفن همراه که در طول شبانه روز همراهمان است گرفته تا تلوزیون،کنسول بازی،رایانه و… اما اگر یکی از این وسایل دچار آسیب و خرابی شود، احتمالا شما نیاز به اطلاعاتی بیشتر از آنچه که یک مولتی متر ساده برای شما فراهم میکند، خواهید داشت.

اگر مهندس الکترونیک هستید و یا علاقمند به تعمیرات لوازم برقی و دیجیتالی هستید و می خواهید یک میز تعمیرات برای خودتان درست کنید باید بدانید که یکی از ضروریات میز تعمیرات شما اسیلوسکوپ است،در واقع اگر نیاز به کشف اطلاعاتی مانند فرکانس، نویز، دامنه یا هر ویژگی دیگری دارید که ممکن است در طول زمان تغییر کند، به یک اسیلوسکوپ نیاز دارید! اما اول از همه باید بدانیم اسیلوسکوپ و کاربرد آن چیست، و در ادامه این مقاله به معرفی انواع اسیلوسکوپ و راه اندازی اسیلوسکوپ دیجیتال پرتابل دوکاره HANTEK به عنوان نمونه ای از اسیلوسکوپ های دیجیتال خواهیم پرداخت، پس تا انتهای این مقاله همراه ما باشید.

اسیلوسکوپ چیست و چه کاربردی دارد؟

اسیلوسکوپ (Oscilloscope)، یکی از مهمترین تجهیزات در هر آزمایشگاه الکترونیک، که سیگنال های الکتریکی را در یک صفحه دو بعدی(x , y) نمایش می دهند که محور افقی به صورت معمول نشان دهنده زمان بوده و محور عمودی مقدار دامنه سیگنال را نمایش می دهد. با استفاده از این سیگنال های نمایش داده شده می توان به ویژگی های متنوعی از یک سیگنال الکتریکی مثل دامنه ولتاژ، فرکانس، اعوجاج و نویز های سیگنال، وقفه های زمانی و…پی برد.

در واقع وظیفه اصلی اسیلوسکوپ اندازه گیری شکل موج ولتاژ است. این امواج بر روی یک نمودار نمایش داده می شوند که می تواند ویژگی هایی را در مورد یک سیگنال نمایش دهد. علاوه بر ولتاژ ، اسیلوسکوپ قادر به اندازه گیری جریان الکتریکی به کمک ترانسدیوسر و یا پراب جریان نیز است. در ادامه به این موضوع که اسیلوسکوپ چه پارامترهایی را اندازه گیری می کند می پردازیم.

• سیگنال ولتاژ

از آنجا که یک ولتاژ AC در هر لحظه از زمان مقدار متفاوتی را به خود می گیرد آن را به صورت یک سیگنال الکتریکی تعریف می کنند. یک سیگنال در واقع تابعی متغیر با زمان است. در اینجا از این به بعد ولتاژ مدار را به اختصار سیگنال می نامیم. کاربرد اصلی اسیلوسکوپ نمایش تغییرات سیگنال ولتاژ است.

• فرکانس سیگنال

تغییرات سیگنال در هر یک ثانیه را فرکانس مدار می نامند. یا به عبارت دیگر، فرکانس مولفه های تشکیل دهنده یک سیگنال الکتریکی است.

• دامنه سیگنال

به بیشترین مقداری که یک سیگنال در واحد زمان به خود می گیرد دامنه سیگنال می گویند. برای مثال سیگنال الکتریکی برق شهر، دارای فرکانس 50 هرتز و دامنه 320 ولت می باشد. اندازه گیری ولتاژ با اسیلوسکوپ یکی از رایج ترین روش سنجش دامنه موج است.

• دوره تناوب سیگنال

فاصله بین رخ دادن دو ماکزیمم سیگنال یا دو قله سیگنال را یک تناوب و به زمان آن، دوره تناوب می گویند که معکوس فرکانس می باشد.

• مقدار موثر سیگنال

مقدار موثر یا مقدار rms سیگنال مفهومی مشابه میانگین یا مقدار متوسط دارد با این تفاوت که حاصل جذر میانگین مربعات مقادیر سیگنال در هر لحظه می باشد. 220 ولت مقدار موثر سیگنال برق شهر است. یکی دیگر از کاربردهای اصلی اسیلوسکوپ نمایش مقدار RMS یا موثر سیگنال ولتاژ است. با استفاده از اسیلوسکوپ میتوان مقدار ولتاژ مستقیم ، ولتاژ متناوب و نویز را سنجید.

• مقدار پیک تا پیک موج

اختلاف بین مقدار ماکزیمم و مینیمم یک موج الکترونیکی را مقدار پیک تو پیک می نامند که معمولا دو برابر مقدار پیک یا ماکزیمم یا همان دامنه موج می باشد.

• جریان

چند راه برای استفاده از اسیلوسکوپ برای اندازه گیری جریان وجود دارد. یکی اندازه گیری افت ولتاژ در یک مقاومت شنت است. مورد دیگر این است که به سادگی از یک پراب جریان استفاده کنید.

• صدا

اندازه گیری صدا از طریق اسیلوسکوپ امکان پذیر است. شما به یک مبدل نیاز دارید (برای «تبدیل» سیگنال صوتی به ولتاژ)، که سپس آن را به یک کانال در محدوده متصل می‌کنید. سپس سیگنال را به صورت ولتاژ متناظر در مقابل زمان نمایش می دهید.

• ظرفیت خازنی

در حالی که یک اسیلوسکوپ اندازه گیری مستقیم ظرفیت خازن را نمی دهد، می توان آن را برای اندازه گیری ثابت زمانی به منظور یافتن ظرفیت واقعی یک سیستم الکتریکی یا قطعه با یک ژنراتور تابع دلخواه(Arbitrary Function Generator) استفاده کرد.

• اندوکتانس

اگر LCR متر ندارید، می توانید اندوکتانس را با یک اسیلوسکوپ و یک ژنراتور تابع اندازه گیری کنید. این یک اندازه گیری ساده با مقدار عدم قطعیت 3 تا 5 درصد خواهد بود.

انواع اسیلوسکوپ :

 اسیلوسکوپ آنالوگ : روش عملکرد اسیلوسکوپ های آنالوگ استفاده از لامپ پرتو کاتدی می باشد. اسیلوسکوپ های آنالوگ معمولا وزن سنگین و دارای صفحه نمایش کوچک تک رنگ می‌باشند. پارامترهای شکل موج را باید بصورت دیداری بدست آورد. بطور مثال برای بدست آوردن Vpp، باید تعداد خانه های شکل موج از پیک پایین تا بالا را شمرد و در مقیاس زمان ضرب نمود.

اسیلوسکوپ دیجیتال : نسل جدید اسیلوسکوپ ها می‌باشد و با استفاده از مبدل آنالوگ به دیجیتال A/D سیگنال را تحلیل و نمایش می‌دهد. ویژگی بارز این اسکوپ ها، وزن کم، صفحه نمایشگر های LCD رنگی، محاسبه اتومات مشخصه های سیگنال می باشد. بطور مثال برای محاسبه Vpp با استفاده از آپشن measure می‌توان مقادیر را بدون هیچ گونه محاسباتی مشاهده نمود. از دیگر ویژگی های اسکوپ های دیجیتال، حافظه دار بودن، امکان اتصال به کامپیوتر، کالیبره خودکار، صفحه نمایشگر بزرگ، قابل حمل و قیمت مناسب است.

اسیلوسکوپ ها می تواند چند کاناله ارائه گردند که معروفترین آنها 2 کاناله و 4 کاناله می باشد.

از دیگر کاربردهای اسیلوسکوپ، نمایش FFT (Fast Fourier Transform)، عیب یابی مدارات، تعمیر دستگاه های صنعتی مثل جوش اینورتر و وسایل برقی خانگی است . در کل اسکوپ ها در مراکز علمی-پژوهشی ، پزشکی ، مهندسی و صنایع الکتریکی و مخابراتی و نظامی و آزمایشگاه های دانشگاه ها برای تدریس برق- الکترونیک  کاربرد فراوانی دارد.

مزایای اسیلوسکوپ دیجیتال نسبت به اسیلوسکوپ آنالوگ :

• صفحه نمایشگر رنگی، LCD (طول عمر LCD بالاتر از لامپ است)
• صفحه نمایشگر های بزرگ تر ( 6 اینچ به بالا)
• حافظه دار بودن، قابلیت رکورد سیگنال
• قابلیت اتصال به کامپیوتر یا اتصال Flash USB
• حجم کم، سبک و قابل حمل بودن
• دقت بالاتر
• سرعت نمونه برداری بالا
• پشتیبانی از SCPI
• قابلیت اندازه گیری ولتاژ پیک تو پیک، فرکانس، ولتاژ RMS و…
• قابلیت Auto Set شدن سیگنال (پیداکردن خودکار بهترین مقیاس ولتاژ و زمان)
• Self-Calibration

راه اندازی اسیلوسکوپ پرتابل دیجیتال HANTEK2C42:

اسیلوسکوپ دیجیتال پرتابل HANTEK به طور همزمان از 2 کانال سیگنال با پهنای باند 40 مگاهرتزی پشتیبانی کرده و شما با تهیه این دستگاه علاوه بر یک اسیلوسکوپ یک مولتی متر نیز خواهید داشت.همچنین این اسیلوسکوپ شارژی بوده و در جعبه خود دارای آداپتور و کابل شارژ TYPE-C می‌باشد که حتما توجه کنید که با آداپتور اورجینال خود دستگاه شارژ کنید.

مشخصات و راهنمای کلید ها:

• سرعت نمونه برداری: 250 مگاسمپل
• دقت زمان: 10 میلی ولت تا 10 ولت بر خانه
• دقت فرکانس/دوره: 5 نانوثانیه تا 500 ثانیه بر خانه
• رنج اندازه گیری ولتاژ: 400 میلی ولت تا 600 ولت DC و 4 تا 600 ولت AC
• رنج اندازه گیری جریان: 40 میلی آمپر تا 10 آمپر
• رنج اندازه گیری مقاومت: 400 اهم تا 40 مگا اهم
• رنج اندازه گیری خازن: 10 پیکوفاراد تا 100 نانوفاراد
• تست اتصال کوتاه
• تست دیود

POWER KEY: برای روشن کردن دستگاه ابتدا چند ثانیه این دگمه را فشار دهید.

F1…F4: دگمه های منو برای تغییر وضعیت و انتخاب گزینه ها و تغییر آن ها نسبت به مود در حال استفاده دستگاه میباشد.

(AWG)Waveform Generator: مولد شکل موج، مثلا اگر به یک سیگنال پایدار با فرکانس ثابت نیاز دارید. می‌توانید از AWG استفاده کنید و پالسی مثلا با دامنه 2٫5V و فرکانس 500HZ را در خروجی مولد تنظیم کنید.

Menu: با فشار دادن این دگمه منو فانکشن را خواهید داشت که در 5 صفحه نوار منو تنظیمات باز خواهد شد که شامل تنظیمات زمان ،مدت روشن بودن بکلایت، Save، کالیبره و… بوده و با فشار دادن دگمه F4 نوار تنظیمات به ترتیب جلو می‌رود.

Enter: جهت تایید تغییرات انجام شده روی دستگاه میباشد.

Auto : قابلیت Auto Set شدن سیگنال (پیداکردن خودکار بهترین مقیاس ولتاژ و زمان)

Zoom and Move Keys <^>: بر روی دستگاه دگمه های فلش دار چهارجهته را میبینید، که برای زوم و در چهار جهت تعبیه شده است.

RUN/STOP: برای ثابت نگه داشتن و یا نشان دادن سیگنال در حالت عادی

Time: برای تنظیم دقت زمان در بازه 10 میلی ولت تا 10 ولت بر خانه

Channel: منو تنظیم کانال و مشاهده سیگنال در کانال

Trig: عملکرد تریگر اسیلوسکوپ، حرکت افقی را در نقطه صحیح سیگنال همگام می کند. این برای مشخص کردن سیگنال واضح ضروری است. کنترل های تریگر به شما اجازه می دهد شکل موج های تکراری را تثبیت کنید و شکل موج های تک شات را ثبت کنید. ماشه با نمایش مکرر همان بخش از سیگنال ورودی، شکل موج های تکراری را بر روی صفحه نمایش نوسان نمای ایستا نشان می دهد. تریگر شدن به این معناست که دستگاه، شکل موج را از چه نقطه ای شروع به رسم کند. برای تنظیم تریگر می توان از این دگمه TRIGGER روی اسیلوسکوپ استفاده کرد و یا با زدن دکمه AUTO SET آن را به صورت پیش فرض تعیین کرد.

shortcut Key: دگمه دسترسی کوتاه برای دسترسی آسان

Scope: برای استفاده از دستگاه در مود اسیلوسکوپ میباشد.

DMM: برای استفاده از دستگاه در مود مولتی متر میباشد.

DMM Input connector: ورودی های پراب مولتی متر برای اندازه گیری جریان، ولتاژ، مقدار مقاومت و … می‌باشد، توجه کنید که ابتدا دستگاه را در مود مولتی متر قرار دهید.

این اسیلوسکوپ به طور همزمان از دو کانال ورودی سیگنال ( CH1,CH2) پشتیبانی می کند، بنابراین با استفاده از هر دو کانال به صورت همزمان می توان 2 سیگنال مجزا را دید.

انتخاب اسیلوسکوپ مناسب:

شاید برایتان سوال باشد که در بین تنوع و انواع مختلف اسیلوسکوپ ها کدام برای خرید مناسب است و به کارتان می‌آید. باید بدانید که معیارها و ویژگی های مختلفی برای انتخاب مناسب اسیلوسکوپ ها وجود دارد،بنابراین قبل از تهیه این دستگاه شما باید پارامتر هایی از جمله مقدار پهنای باند در اسیلوسکوپ ، نرخ نمونه برداری ، حافظه داخلی ، تعداد کانال های ورودی اسیلوسکوپ و…را بررسی کنید. همه این پارامتر ها در مشخصات دستگاه ذکر می‌شود و شما با بررسی ویژگی های دستگاه مورد نظر و تطبیق آن با پارامتر های مورد نیاز خود میتوانید اقدام به خرید نمایید. در ادامه به معرفی چند دستگاه اسیلوسکوپ پرتابل و رومیزی خواهیم پرداخت.

اسیلوسکوپ و فانکشن ژنراتور دیجیتال پرتابل چهار کاناله 150MHZ با نمایشگر تمام لمسی HANTEK TO1154D

اسیلوسکوپ دیجیتال هانتک 1154D به صورت همزمان از 4 کانال سیگنال با پهنای باند 150 مگاهرتز که نرخ نمونه برداری real time را تا 1GSa/s را فراهم می کند  هانتک 1154D صفحه نمایش 7 اینچی دارد و علاوه بر یک اسیلوسکوپ، به عنوان یک مولتی متر نیز قابل استفاده است. 

مشخصات:

• پهنای باند 150 مگاهرتزی
• دارای فانکشن ژنراتور (مولد موج های سینوسی / مربعی / اره ای / نویز )
• پشتیبانی از 4 کانال سیگنال
• سرعت نمونه برداری: 1 گیگاسمپل
• دقت زمان: 10 میلی ولت تا 10 ولت بر خانه
• دقت فرکانس/دوره: 5 نانوقانیه تا 500 ثانیه بر خانه
• رنج اندازه گیری ولتاژ: 400 میلی ولت تا 600 ولت DC و 4 تا 600 ولت AC
• رنج اندازه گیری جریان: 40 میلی آمپر تا 10 آمپر
• رنج اندازه گیری مقاومت: 400 اهم تا 40 مگا اهم
• رنج اندازه گیری خازن: 40 نانوفاراد تا 100 میکروفاراد
• تست اتصال کوتاه , تست دیود

اسیلوسکوپ دیجیتال دو کانال HANTEK DSO5072P

اسیلوسکوپ Hantek DSO5072P یکی از ابزارهای مهم جهت بررسی سیستم های الکترونیکی, مخابراتی والکترونیک می باشد که توسط شرکت hantek تولید و روانه بازار گردیده است. این دستگاه اندازه گیری دامنه, فرکانس, اختلاف فاز , زمان تناوب ، بررسی نیمه هادی ها و…را فراهم می سازد.
اسیلوسکوپ حافظه دار دیجیتال Hantek DSO5072P، یک DOS 70MHz ارزش محور است که نرخ نمونه برداری real time را تا 1GSa/s را فراهم می کند. این واحد به اندازه ای کم و سبک است که به راحتی قابل انتقال و دارای عملکرد ریاضی FFT باشد.

مشخصات:

• اسیلوسکوپ ۷۰ مگاهرتز  ۲ کانال
• سرعت نمونه برداری ۱GSa/S
• صفحه نمایشگر WVGA رنگی ۷ اینچ
• فانکشن FFT
• اتصال به کامپیوتر با پورت USB
• ۳۱ نوع اندازه گیری اتوماتیک
• USB FLASH

اسیلوسکوپ و فانکشن ژنراتور دیجیتال پرتابل دو کاناله 2MHZ مدل SDTEK DSO918

اسیلوسکوپ پرتابل دیجیتال یکی از ابزارهای مهم جهت بررسی سیستم های الکترونیکی، مخابراتی والکترونیک می باشد. این دستگاه اندازه گیری دامنه، فرکانس، اختلاف فاز، زمان تناوب، بررسی نیمه هادیها و…..را فراهم می سازد. اسیلوسکوپ دیجیتال SDTEK DSO918 دارای 2 کانال سیگنال با پهنای باند 2 مگاهرتز که نرخ نمونه برداری real time را تا 7MSa/s فراهم می کند. این اسیلوسکوپ دارای صفحه نمایش 4 اینچی میباشد.

• مشخصات:
• تعداد کانال : 2 کاناله
• پهنای باند :  2 مگاهرتز
• امپدانس ورودی (مقاومت) : 1 مگا اهم
• خروجی فانکشن ژنراتور :  سینوسی ، مربعی ، مثلثی ، دندان اره ای
• فانکشن ژنراتور 3 ولت با تغییر دامنه ، فرکانس ، دیوتی سایکل
• نرخ نمونه برداری :  7.2 مگاسمپل بر ثانیه
• صفحه نمایش :  4 اینچی از نوع TFT
• حداکثر ولتاژ قابل تحمل ورودی با پروب :  1X 220 ولت
• مقاومت خروجی فانکشن ژنراتور : 100 اهم
• حالت های تریگر :  Normal -Auto -Single
• کانال های ورودی :  AC-DC-GND
• تغذیه دستگاه آداپتور 12 ولت 1 آمپر 
• جریان مصرفی : حدود 220 میلی آمپر
• داراری قابلیت آپگرید نرم افزاری از طریق USB