ऑसिलोस्कोप का वापरावा आणि वर्तमान, व्होल्टेज, वारंवारता आणि फेज शिफ्ट मोजण्यासाठी ते कसे वापरावे

ऑसिलोस्कोप हे एक असे उपकरण आहे जे विद्युतीय सर्किटचे वर्तमान, व्होल्टेज, वारंवारता आणि फेज शिफ्ट दर्शवते. डिव्हाइस विद्युत सिग्नलची वेळ आणि तीव्रता यांचे गुणोत्तर दाखवते. सर्व मूल्ये साध्या द्विमितीय आलेख वापरून चित्रित केली जातात.

ऑसिलोस्कोप कशासाठी आहे

ऑसिलोस्कोपचा वापर इलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञ आणि रेडिओ शौकीन मोजण्यासाठी करतात

• इलेक्ट्रिकल सिग्नलचे मोठेपणा - व्होल्टेज ते वेळ गुणोत्तर;
• फेज शिफ्टचे विश्लेषण करा;
• इलेक्ट्रिकल सिग्नलची विकृती पाहण्यासाठी;
• परिणामांमधून विद्युत् प्रवाहाची वारंवारता मोजा.

ऑसिलोस्कोप विश्लेषण केलेल्या सिग्नलची वैशिष्ट्ये दर्शवितो हे असूनही, बहुतेकदा ते इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये होणार्‍या प्रक्रिया ओळखण्यासाठी वापरले जाते. ऑसिलोग्रामबद्दल धन्यवाद, तज्ञांना खालील माहिती प्राप्त होते:

• नियतकालिक सिग्नलचा आकार;
• सकारात्मक आणि नकारात्मक ध्रुवीयतेचे मूल्य;
• वेळेत सिग्नल भिन्नतेची श्रेणी;
• सकारात्मक आणि नकारात्मक अर्ध-कालावधीचा कालावधी.

यातील बहुतांश डेटा व्होल्टमीटरने मिळवता येतो.तथापि, नंतर आपल्याला काही सेकंदांच्या वारंवारतेसह मोजमाप करावे लागेल. या प्रकरणात गणनेतील त्रुटीची टक्केवारी जास्त आहे. ऑसिलोस्कोपसह काम केल्याने आवश्यक डेटा मिळविण्यात बराच वेळ वाचतो.

ऑसिलोस्कोपचे ऑपरेशन

ऑसिलोस्कोप इलेक्ट्रॉन-बीम ट्यूबसह मोजमाप घेते. हा एक दिवा आहे जो विश्लेषित प्रवाहाला बीममध्ये केंद्रित करतो. ते दोन लंब दिशांनी विचलित होऊन इन्स्ट्रुमेंटच्या स्क्रीनवर आदळते:

• अनुलंब - विश्लेषण केले जात असलेले व्होल्टेज दर्शविते;
• क्षैतिज - निघून गेलेला वेळ दर्शवितो.

इलेक्ट्रॉन-बीम ट्यूब प्लेट्सच्या दोन जोड्या तुळईच्या विक्षेपणासाठी जबाबदार असतात. जे उभ्या असतात ते नेहमी उत्साही असतात. हे विविध ध्रुव मूल्यांचे वितरण करण्यास मदत करते. सकारात्मक आकर्षण उजवीकडे, नकारात्मक आकर्षण डावीकडे वळते. अशा प्रकारे, इन्स्ट्रुमेंटच्या स्क्रीनवरील रेषा एका स्थिर वेगासह डावीकडून उजवीकडे सरकते.

क्षैतिज प्लेट्सवर कार्यरत विद्युत प्रवाह देखील आहे, जो प्रात्यक्षिक बीम व्होल्टेज निर्देशकाला विचलित करतो. सकारात्मक चार्ज वर आहे, नकारात्मक चार्ज खाली आहे. त्यामुळे उपकरणाच्या डिस्प्लेवर एक रेखीय द्विमितीय आलेख, ज्याला ऑसिलोग्राम म्हणतात.

पडद्याच्या डावीकडून उजव्या काठापर्यंत बीम जे अंतर पार करतो त्याला स्वीप म्हणतात. क्षैतिज रेषा मोजमाप वेळेसाठी जबाबदार आहे. मानक रेखीय द्विमितीय आलेखाव्यतिरिक्त, गोलाकार आणि सर्पिल स्वीप देखील आहेत. तथापि, ते क्लासिक ऑसिलोग्राम म्हणून वापरण्यास सोयीस्कर नाहीत.

वर्गीकरण आणि प्रकार

ऑसिलोस्कोपचे दोन मुख्य प्रकार आहेत:

• अॅनालॉग - सरासरी सिग्नल मोजण्यासाठी उपकरणे;
• डिजिटल - उपकरणे माहितीच्या पुढील प्रसारणासाठी मोजलेले मूल्य "डिजिटल" स्वरूपात रूपांतरित करतात.

ऑपरेशनच्या तत्त्वानुसार, खालील वर्गीकरण आहेत:

1. युनिव्हर्सल मॉडेल्स.
2. विशेष उपकरणे.

सर्वात लोकप्रिय सार्वत्रिक उपकरणे आहेत. हे ऑसिलोस्कोप वेगवेगळ्या प्रकारच्या सिग्नल्सचे विश्लेषण करण्यासाठी वापरले जातात:

• हार्मोनिक
• एकल आवेग;
• पल्स पॅक.

युनिव्हर्सल इन्स्ट्रुमेंट्स विविध प्रकारच्या इलेक्ट्रिकल उपकरणांसाठी डिझाइन केलेले आहेत. ते तुम्हाला काही नॅनोसेकंदांच्या रेंजमध्ये सिग्नल मोजण्याची परवानगी देतात. मापन त्रुटी 6-8% आहे.

युनिव्हर्सल ऑसिलोस्कोप दोन मुख्य प्रकारांमध्ये विभागलेले आहेत:

• मोनोब्लॉक - मोजमापांचे सामान्य स्पेशलायझेशन आहे;
• अदलाबदल करण्यायोग्य युनिट्ससह - विशिष्ट परिस्थिती आणि डिव्हाइसच्या प्रकाराशी जुळवून घेतले.

विशिष्ट प्रकारच्या विद्युत उपकरणांसाठी विशेष उपकरणे तयार केली जातात. त्यामुळे रेडिओ सिग्नल, टेलिव्हिजन ब्रॉडकास्टिंग किंवा डिजिटल तंत्रज्ञानासाठी ऑसिलोस्कोप आहेत.

युनिव्हर्सल आणि विशेष उपकरणे विभागली आहेत:

• उच्च-गती - जलद-अभिनय उपकरणांमध्ये वापरले जाते;
• स्टोरेज - पूर्वी केलेले वाचन संचयित आणि पुनरुत्पादित करणारी उपकरणे.

डिव्हाइस निवडताना, विशिष्ट परिस्थितीसाठी डिव्हाइस खरेदी करण्यासाठी आपण वर्गीकरण आणि प्रकारांचा काळजीपूर्वक अभ्यास केला पाहिजे.

डिव्हाइस आणि मूलभूत तांत्रिक मापदंड

प्रत्येक डिव्हाइसमध्ये खालील तांत्रिक वैशिष्ट्ये आहेत:

1. व्होल्टेज मोजताना संभाव्य त्रुटीचे गुणांक (बहुतेक उपकरणांमध्ये हे मूल्य 3% पेक्षा जास्त नसते).
2. डिव्हाइसच्या स्वीप लाइनचे मूल्य - हे वैशिष्ट्य जितके मोठे असेल तितका वेळ निरीक्षणाचा अंतराल.
3. सिंक्रोनाइझेशन वैशिष्ट्य: वारंवारता श्रेणी, कमाल पातळी आणि सिस्टम अस्थिरता.
4. उपकरणाच्या इनपुट क्षमतेसह सिग्नलच्या उभ्या विचलनाचे मापदंड.
5. क्षणिक प्रतिसादाची मूल्ये, वाढ वेळ आणि ओव्हरशूट दर्शविते.

वरील मूलभूत मूल्यांव्यतिरिक्त, ऑसिलोस्कोपमध्ये मोठेपणा-वारंवारता प्रतिसादाच्या स्वरूपात अतिरिक्त पॅरामीटर्स आहेत, जे सिग्नलच्या वारंवारतेवर मोठेपणाचे अवलंबन दर्शविते.

डिजिटल ऑसिलोस्कोपमध्ये अंतर्गत मेमरी मूल्य देखील असते. हे पॅरामीटर युनिट रेकॉर्ड करू शकणार्‍या माहितीसाठी जबाबदार आहे.

मोजमाप कसे केले जातात

ऑसिलोस्कोप स्क्रीन लहान चौरसांमध्ये विभागली जाते, ज्याला विभाग म्हणतात. इन्स्ट्रुमेंटवर अवलंबून, प्रत्येक स्क्वेअर एका विशिष्ट मूल्याच्या समान असेल. सर्वात लोकप्रिय पदनाम: एक विभाग - 5 युनिट्स. तसेच काही उपकरणांवर, आलेखाचे प्रमाण नियंत्रित करण्यासाठी एक नॉब आहे, ज्यामुळे वापरकर्ते अधिक सोयीस्करपणे आणि अचूकपणे मोजमाप घेऊ शकतात.

कोणत्याही प्रकारचे मोजमाप सुरू करण्यापूर्वी, ऑसिलोस्कोप इलेक्ट्रिकल सर्किटशी जोडलेले असणे आवश्यक आहे. प्रोब कोणत्याही विनामूल्य चॅनेलशी जोडलेले आहे (डिव्हाइसमध्ये 1 पेक्षा जास्त चॅनेल असल्यास) किंवा पल्स जनरेटरकडे, जर डिव्हाइसमध्ये असेल तर. कनेक्शननंतर, डिव्हाइसच्या प्रदर्शनावर भिन्न सिग्नल प्रतिमा दिसून येतील.

यंत्राद्वारे प्राप्त होणारा सिग्नल अचानक असल्यास, समस्या प्रोबच्या कनेक्शनमध्ये आहे. त्यापैकी काही सूक्ष्म स्क्रूने सुसज्ज आहेत ज्यांना घट्ट करणे आवश्यक आहे. तसेच डिजिटल ऑसिलोस्कोपमध्ये स्वयंचलित पोझिशनिंग फिक्स्चर स्ट्रे सिग्नलची समस्या सोडवते.

वर्तमान मोजमाप

डिजिटल ऑसिलोस्कोपने विद्युत प्रवाह मोजताना, आपल्याला काय माहित असले पाहिजे वर्तमान प्रकार करंटचा प्रकार तुम्हाला निरीक्षण करणे आवश्यक आहे. ऑसिलोस्कोपमध्ये ऑपरेशनचे दोन प्रकार आहेत:

• डायरेक्ट करंट ("DC") डायरेक्ट करंटसाठी;
• अल्टरनेटिंग करंट ("AC") अल्टरनेटिंग करंटसाठी.

"डायरेक्ट करंट" मोड चालू असताना डीसी करंट मोजला जातो. उपकरणाचे प्रोब खांबांशी थेट पत्रव्यवहार करून वीज पुरवठ्याशी जोडलेले असले पाहिजेत. काळी मगर वजाशी जोडलेली असते, लाल रंगाला प्लसशी जोडलेली असते.

डिव्हाइसच्या स्क्रीनवर एक सरळ रेषा दिसेल. अनुलंब अक्षाचे मूल्य डीसी व्होल्टेज पॅरामीटरशी संबंधित असेल. प्रवाहाची गणना ओहमच्या नियमानुसार केली जाऊ शकते (विरोधाने भागाकार व्होल्टेज).

अल्टरनेटिंग करंट ही एक साइन वेव्ह आहे, कारण व्होल्टेज देखील पर्यायी आहे. त्यामुळे त्याचे मूल्य ठराविक कालावधीतच मोजले जाऊ शकते.ओमचा नियम वापरून पॅरामीटर देखील मोजला जातो.

व्होल्टेज मापन

सिग्नल व्होल्टेज मोजण्यासाठी तुम्हाला एका रेखीय द्विमितीय आलेखाच्या अनुलंब समन्वय अक्षाची आवश्यकता असेल. यामुळे ऑसिलोग्रामच्या उंचीकडे सर्व लक्ष दिले जाईल. त्यामुळे निरीक्षण सुरू करण्यापूर्वी तुम्ही मोजमापासाठी स्क्रीन अधिक सोयीस्करपणे समायोजित केली पाहिजे.

नंतर डिव्हाइस डीसी मोडवर स्विच करा. सर्किटला प्रोब कनेक्ट करा आणि परिणाम पहा. डिव्हाइस डिस्प्लेवर एक सरळ रेषा दिसेल, ज्याचे मूल्य इलेक्ट्रिकल सिग्नलच्या व्होल्टेजशी संबंधित असेल.

वारंवारता मोजमाप

इलेक्ट्रिकल सिग्नलची वारंवारता कशी मोजायची हे समजून घेण्याआधी, तुम्हाला कालावधी काय आहे हे माहित असले पाहिजे, कारण दोन संकल्पना एकमेकांशी संबंधित आहेत. एक कालावधी हा सर्वात लहान कालावधी असतो ज्यामध्ये मोठेपणा पुनरावृत्ती होण्यास सुरुवात होते.

क्षैतिज वेळ समन्वय अक्षासह ऑसिलोस्कोपवर कालावधी पाहणे सोपे आहे. रेषेचा आलेख किती कालावधीनंतर त्याच्या पॅटर्नची पुनरावृत्ती करू लागतो हे लक्षात घेणे आवश्यक आहे. कालावधीची सुरुवात क्षैतिज अक्षाच्या संपर्काचा बिंदू आणि त्याच समन्वयाच्या पुनरावृत्तीचा शेवट विचारात घेणे चांगले आहे.

सिग्नलचा कालावधी अधिक सोयीस्करपणे मोजण्यासाठी, स्वीपचा वेग कमी केला जातो. या प्रकरणात, मापन त्रुटी इतकी जास्त नाही.

वारंवारता हे विश्लेषण केलेल्या कालावधीच्या व्यस्त प्रमाणात मूल्य आहे. म्हणजेच, मूल्य मोजण्यासाठी, तुम्हाला या मध्यांतरादरम्यान येणार्‍या पूर्णविरामांच्या संख्येने भागलेला एक सेकंद वेळ आवश्यक आहे. परिणामी वारंवारता हर्ट्झमध्ये मोजली जाते, रशियासाठी मानक 50 हर्ट्झ आहे.

फेज शिफ्ट मोजणे

फेज शिफ्ट ही वेळेत दोन दोलन प्रक्रियांची परस्पर व्यवस्था मानली जाते. पॅरामीटर सिग्नल कालावधीच्या अपूर्णांकांमध्ये मोजले जाते, जेणेकरून कालावधी आणि वारंवारतेचे स्वरूप विचारात न घेता, समान फेज शिफ्टचे समान मूल्य असते.

मोजमाप करण्यापूर्वी पहिली गोष्ट: कोणता सिग्नल इतरांपेक्षा मागे आहे ते शोधा आणि नंतर पॅरामीटर चिन्हाचे मूल्य निश्चित करा. प्रवाह पुढे असल्यास, कोन शिफ्ट पॅरामीटर ऋणात्मक असेल. जर व्होल्टेज पुढे असेल तर मूल्याचे चिन्ह सकारात्मक आहे.

फेज शिफ्टची डिग्री मोजण्यासाठी खालीलप्रमाणे आहे:

1. पूर्णविरामांच्या सुरुवातीच्या दरम्यान ग्रिड सेलच्या संख्येने 360 अंश गुणाकार करा.
2. सिग्नलच्या एका कालावधीने व्यापलेल्या विभागांच्या संख्येने निकाल विभाजित करा.
3. नकारात्मक किंवा सकारात्मक चिन्ह निवडा.

अॅनालॉग ऑसिलोस्कोपमध्ये फेज शिफ्ट मोजणे गैरसोयीचे आहे कारण स्क्रीनवर प्रदर्शित केलेल्या प्लॉटचा रंग आणि स्केल समान आहे. या प्रकारच्या निरीक्षणासाठी, वेगळ्या चॅनेलवर भिन्न मोठेपणा ठेवण्यासाठी एकतर डिजिटल उपकरण किंवा दुहेरी-चॅनेल उपकरणे वापरली जातात.

संबंधित लेख: